где АФ - измеряемое значение разности ф а з ; / - номинальное значение масштабной (несущей) частоты; N - целое число периодов изменения фазы за время прохождения радиосигналом расстояния от спутника до приемника; Az=Stnep - St - поправка, обусловленная несинхронностью хода часов на спутнике и в приемнике.

С учетом того, что т = Л/и, уравнение, связывающее значение измеряемой разности фаз АФ с величиной определяемого расстояния Л, может быть представлено в следующем виде:

дф = /ид + 7У + /ST.

Данная формула является основополагающей для односторонних спутниковых дальномерных систем, в которых реализуется фазовый метод определения длин искомых линий.

Наряду с перечисленными выше кодовыми и фазовыми принципами измерения расстояний между спутником и приемником в современных спутниковых системах позиционирования типа GPS находят также применение вспомогательные методы, базирующиеся на эффекте Доплера. Следует при этом заметить, что в случае применения фазовых принципов измерения расстояния реализация упомянутого доплеровского метода не нуждается в привлечении специализированных аппаратных средств, так как данный метод представляет собой одну из разновидностей фазового метода. Некоторые свойственные доплеровскому методу особенности связаны с методами обработки получаемых результатов. Этот круг вопросов будет рассмотрен в разделе 2 при анализе различных методов вычислений.

1.4. Общие принципы построения глобальных спутниковых систем позиционирования

Приведенная в предыдущих разделах информация свидетельствует о целесообразности построения спутниковых систем позиционирования на основе использования односторонних методов измерения расстояний. При реализации такого метода спутниковая радиодальномерная система распадается на две основные составные части: устанавливаемое на спутнике передающее устройство и находящийся в распоряжении наземного потребителя приемно-вычислительный комплекс. Вместе с тем для поддержания постоянной работоспособности такой спутниковой системы без ухудшения основных ее технических показателей возникает необходимость в использовании служебной подсистемы управления и контроля. С учетом вышеизложенного современные спутниковые системы позиционирования включают в себя три основные составные части (рис. 1.2), получившие название секторов:

26

1)космический сектор;

2)сектор управления и контроля;

Рис. 1.2. Схема взаимодействия трех основных секторов глобальных систем позиционирования

Космический сектор включает в себя набор входящих в систему позиционирования спутников. Такой набор часто называют «созвездием». Установленная на спутниках аппаратура, выполняющая роль передающей части одностороннего радиодальномерного комплекса, осуществляет передачу на Землю как радиосигналов, на основе которых измеряется расстояние между спутником и наземным пунктом наблюдения, так и навигационного сообщения, в котором содержится информация об эфемеридах спутников, о поправках к показаниям его часов, о так называемом альманахе, несущем в себе усеченную информацию о всех входящих в «созвездие» спутниках, а также некоторую другую служебную информацию.

27