Справочная информация по результатам оценки характеристик ГЛОНАСС

Текущие погрешности бортовых (штатных) эфемерид и частотно-временных поправок из навигационных сообщений открытых сигналов рассчитываются относительно предварительной апостериорной эфемеридно-временной информации Системы контроля и подтверждения характеристик радионавигационного поля системы ГЛОНАСС (СКПХ), уточняемой в контуре обработки данных ULTRA-Rapid СКПХ для навигационных космических аппаратов, излучающих навигационные сигналы в обоих частотных диапазонах L1 и L2.

Предварительные оценки штатной ЭВИ представлены в разделах:

• Обобщенные результаты оценки точности ЭВИ
• Оценки погрешностей за счет космического сегмента (SISRE)
• Оценки погрешностей эфемерид по радиусу (R)
• Оценки погрешностей эфемерид вдоль орбиты (N)
• Оценки погрешностей эфемерид в боковом направлении (B)
• Оценки погрешностей ЧВП (Clock)

Технологический цикл ULTRA-Rapid выполняется 4 раза в сутки с началом обработки в 0:30, 6:30, 12:30, 18:30 UTC.

В каждом цикле производится формирование:

• штатных (бортовых) эфемерид по всем доступным данным
• уточнение апостериорной ЭВИ по измерениям более 60 глобально распределенных станций
• прогнозная ЭВИ СКПХ, которая используется для оценки штатной ЭВИ до выполнения нового уточнения. Интервал прогнозной ЭВИ составляет 2…8 ч с учетом уточнения ЭВИ СКПХ каждые 6 ч, а также 2 ч, необходимых для сбора и обработки всех исходных данных.

СКП предварительных апостериорных орбит относительно финальных данных СКПХ и данных IGS, как правило, не превосходит 10 см, СКП поправок часов обычно составляют не более 0.5 нс.

При оценке ЭВИ учитывается привязка информации из навигационных кадров к фазовым центрам передающих антенн. Для согласования штатных и апостериорных поправок часов на предшествующих 24-суточных интервалах для каждого НКА определяется систематическая погрешность, которая исключается в обработке.

Штатные эфемериды в период между уточнениями ЭВИ СКПХ формируются каждые 5…10 мин по сообщениям всех станций, работающих в режиме RT, а также по ежечасным файлам. Поэтому в течение последнего часа возможно отсутствие данных по отдельным НКА, что отражается и в результатах оценки по всей ОГ.

СКП прогноза эфемерид СКПХ по всем НКА на интервале до 8 ч, как правило, не превышает 30 см, в том числе 5 см в радиальном направлении. СКП прогноза поправок часов до очередного обновления по всем НКА обычно не превышает 3 нс, но существенно зависит от НКА, поскольку определяется в первую очередь ТХ БСУ. Погрешности собственной предварительной апостериорной и прогнозной ЭВИ представлены в разделе Собственные решения (контур ULTRA).

Разность штатной и предварительной апостериорной ЭВИ рассчитывается с шагом 10 мин без использования параметров согласования систем координат на интервале последних 3 суток апостериорной ЭВИ. Погрешности эфемерид рассчитываются в проекциях на оси орбитальной системы координат:

• по радиусу,
• вдоль орбиты,
• в боковом направлении

Оценка ЧВП выполняется относительно наблюдаемой мгновенной шкалы системного времени, формируемой как взвешенное среднее по всем НКА, с исключением мгновенной разности системных шкал штатных и апостериорных данных. Обновление этих данных производится 4 раза в сутки сразу после уточнения предварительной апостериорной ЭВИ.

Дополнительно на интервале последних 12 ч с шагом 5 мин рассчитывается разность штатной и последней доступной ЭВИ СКПХ: апостериорной или прогнозной. Обновление этих данных производится каждые 5 мин.

Медианы и 95%-ные пороги погрешностей ЭВИ рассчитываются только на интервале доступности предварительной апостериорной ЭВИ. Единичные значения статистических характеристик погрешностей ЭВИ рассчитываются на предшествующем суточном интервале с шагом 30 мин для каждого НКА и всей ОГ с учетом признаков пригодности из сообщений эфемерид и альманахов. Каждая точка на графике соответствует скользящему значению, рассчитанному на предыдущем суточном интервале по одному НКА или всей ОГ. В отличие от мгновенных значений при расчете медианы и 95%-ного порога погрешностей ЧВП исключается не мгновенная, а среднесуточная разность системных шкал штатных и апостериорных данных в предположении их возможного линейного дрейфа. При расчете медианы и 95%-ного порога SISRE исключается мгновенная оценка разности системных шкал также, как и при оценке мгновенных значений SISRE.

Таким образом, получаются две группы предварительных оценок:

1. Данные, которые формируются только на интервале уточнения предварительной ЭВИ СКПХ 4 раза в сутки ориентировочно в 4:00, 10:00, 16:00, 22:00 UTC.
   Эти предварительные результаты оценки ФХ незначительно изменяются при формировании окончательных оценок после получения финальных апостериорных данных СКПХ с задержкой до 7 суток.
• станции, измерения которых использовались для уточнения ЭВИ на интервале последних 6 ч;
• число наблюдаемых НКА, т.е. тех, по которым получена и штатная, и апостериорная ЭВИ;
• текущие погрешности ЭВИ, шаг данных 10 мин на 5, 15, 25, 35, 45, 55 мин каждого часа. Интервал построения графиков ~ 3 суток;
• оценки вариации Алана БСУ, рассчитанные на предшествующем 20-суточном интервале. Интервал построения – 10 суток;
• обобщенные на предыдущих суточных интервалах оценки медианы и 95%-ного порога погрешностей ЭВИ, отнесенные к концу каждого суточного интервала. То есть каждое значение для одного НКА получено в результате обработки примерно 144 значений за предшествующие сутки оценки. При обработке всей ОГ соответственно ориентировочный объем выборки для получения единичного значения составляет 144*N_КА.
  Шаг данных 30 мин.
  Интервал построения графиков ~ 8 суток.
2. Данные, которые формируются каждые 5…10 мин. Они содержат оценки штатной ЭВИ с шагом 5 мин на интервале последних 12 ч с окончанием на текущий момент относительно ULTRA-Rapid ЭВИ СКПХ как на интервале уточнения, так и на интервале прогноза. Несмотря на относительно высокую точность прогноза, эти данные должны рассматриваться с осторожностью, в первую очередь, из-за прогноза поправок часов. Для анализа получаемых результатов дополнительно выдается информация о станциях, наблюдающих НКА в режиме реального времени и формирующих корректные навигационные сообщения, а также об общем числе НКА, наблюдаемых в режиме реального времени, т.е. тех, для которых известна штатная ЭВИ и прогнозная ЭВИ СКПХ.

Дополнительно в режиме близкого к реальному времени формируются карты текущего положения НКА и текущей оцениваемой погрешности определения координат потребителей за счет погрешности космического сегмента.

Карты формируются с учетом признаков пригодности из навигационных сообщений альманахов, принятых приемниками СКПХ, и эфемерид, принятых станциями в режиме RT. Отображение НКА на картах текущего положения и погрешности местоопределения отличается: в обоих случаях непригодные НКА выделяются черным цветом, однако, НКА может быть показан пригодным на карте текущего положения при отсутствии излучения навигационного сигнала.

В то же время на карте погрешности местоопределения все ненаблюдаемые НКА показаны белым цветом, а в заголовке указано число наблюдаемых НКА и время в шкале UTC. Текущая погрешность местоопределения рассчитывается в предположении решения 4-параметрической задачи по всем НКА на углах места больше 5° при условии PDOP>6.

В каждой точке (с шагом ~0.3° по широте и долготе) для каждого наблюдаемого НКА определяются реальные ошибки SISRE, для чего разность эфемерид и часов проектируется на направление из точки на НКА. Таким образом для каждой точки на поверхности Земли определяются реальные наблюдаемые ошибки космического сегмента каждого НКА, которые пересчитываются в ошибки координат потребителя.