Справочная информация

В разделе представлены результаты оценки точности апостериорной и прогнозной ЭВИ, используемой для анализа состояния и прогнозирования функциональных характеристик ГНСС, в том числе относительно зарубежных центров анализа на интервале трех месяцев.

В разделе представлены следующие оценки:

• PPP (ИАЦ)
• ИАЦ-IGS
• ИАЦ-IGS(с)
• RAPID-ИАЦ
• ULTRA-ИАЦ
• P06-ИАЦ
• P12-ИАЦ

PPP (ИАЦ) — оценки остаточных погрешностей координат потребителей в технологии PPP при использовании финальной ЭВИ СКПХ, косвенно характеризующие ее точность. В технологии PPP погрешность потребителя определяется погрешностями изменения ошибок за счет космического сегмента каждого КА.

Для решений в технологии PPP выдается следующая информация (каждая точка соответствует обработке данных глобальной сети станций на суточном интервале):

• число станций в обработке, т.е. таких, для которых получено хотя бы одно координатное решение в данном варианте,
• процент измерений и станций, оставшихся в обработке. При расчете процента оставшихся данных учитываются только измерения, вошедшие в решения PPP (короткие ветки сеансов до или после слипов отбраковываются). Процент оставшихся в обработке станций определяется числом станций, статистические характеристики уточнения координат которых учтены при расчете обобщенных значений,
• карта расположения станций из последнего решения по уточнению координат,
• СКП координатных решений по осям топоцентрической системы координат относительно медианы координатных решений;

ИАЦ-IGS — оценки точности ЭВИ ИАЦ относительно данных IGS без использования параметров согласования. IGS не формирует апостериорных поправок часов ГЛОНАСС, поэтому отсутствуют оценки ЧВП и SISRE. Вместо них приводятся оценки точности решений центров анализа относительно финальных данных IGS, выполненные координатором центров анализа.

ИАЦ-IGS(с) — оценки точности ЭВИ ИАЦ относительно данных IGS с использованием линейно интерполируемых параметров согласования систем координат, реализуемых ИАЦ и IGS, а также сами параметры согласования систем координат.

RAPID-ИАЦ — оценки точности апостериорной ЭВИ ИАЦ, полученной в контуре RAPID относительно финальных данных ИАЦ без использования параметров согласования. Разность поправок часов частично обусловлена разными учтенными систематическими погрешностями кодовых измерений из-за 5-6-суточной задержки технологического цикла контура FINAL относительно контура RAPID и разным набором станций.

ULTRA-ИАЦ — оценки точности апостериорной ЭВИ ИАЦ, полученной в контуре ULTRA относительно финальных данных ИАЦ без использования параметров согласования. Разность поправок часов частично обусловлена разными учтенными систематическими погрешностями кодовых измерений из-за 5-6-суточной задержки технологического цикла контура FINAL относительно контура ULTRA и существенно разными выборками измерений.

P06-ИАЦ — оценки точности прогнозной ЭВИ контура ULTRA ИАЦ в диапазоне 0…6 ч от конца интервала уточнения. Важно, что оценка точности производится вне зависимости от характеристик бортовых стандартов частоты и наличия маневров GPS. Это приводит в отдельных случаях, число которых незначительно, к повышенным погрешностям прогнозной ЭВИ.

P12-ИАЦ — оценки точности прогнозной ЭВИ контура ULTRA ИАЦ на интервале 6…12 ч от конца интервала уточнения. Комментарии аналогичны P06-ИАЦ (см.выше).

Результаты оценки точности представлены в виде графиков, обновляемых ежесуточно, и в большинстве случаев содержат данные на интервале трех месяцев. В некоторых случаях данные доступны с задержкой из-за неравномерного поступления внешних данных. Для каждого оцениваемого типа данных (ИАЦ-IGS, ИАЦ-IGS(с), RAPID-ИАЦ, ULTRA-ИАЦ, P06-ИАЦ, P12-ИАЦ) раздельно для ГЛОНАСС и GPS выдается следующая информация:

• суточные значения СКП эфемерид по осям орбитальной системы координат R, N, B. Каждой точке на графике соответствует результат обработки всех КА на предшествующем суточном интервале с шагом 10 мин,
• суточные значения СКП поправок часов с исключением средней (не мгновенной) разности опорных шкал сравниваемых данных. Каждой точке на графике соответствует результат обработки всех КА на предшествующем суточном интервале с шагом 10 мин,
• суточные значения ошибки за счет космического сегмента, рассчитанной по всем КА. Каждой точке на графике соответствует результат обработки всех КА на предшествующем суточном интервале с шагом 10 мин. Значения ошибок за счет космического сегмента получены с исключением мгновенной разности опорных шкал времени,
• значения медианы и 95% абсолютной погрешности эфемерид за предшествующие сутки,
• значения медианы и 95% погрешности поправок часов за предшествующие сутки с исключением средней (не мгновенной) разности опорных шкал сравниваемых данных. Вследствие использования средней разности опорных шкал оценки для региональной сети станций получаются несколько хуже истинных значений, поскольку при обработке региональной сети не формируется непрерывная шкала системного времени (см. выше),
• значения медианы и 95%-ного порога абсолютной погрешности за счет космического сегмента за предшествующие сутки.

Дополнительно:

• в блоке данных ИАЦ-IGS выдаются оценки точности эфемерид всех центров анализа ИАЦ относительно финальных данных IGS: СКП (максимум 150 мм) и медиана (максимум 120 мм) по всем НКА ГЛОНАСС;
• в блоке данных ИАЦ-IGS(с) выдаются параметры согласования систем координат ИАЦ и IGS, полученные орбитальным методом: смещения начала, развороты относительно осей, эксцесс масштаба.

Для исключения единичных аномальных точек (например, на интервалах маневров GPS в финальных данных, либо при изменении номинала частоты БСУ в прогнозных данных) на некоторых графиках введены ограничения по максимальным выдаваемым значениям.

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

В соответствии с рекомендациями Международной службы ГНСС (IGS) уточнение собственной ЭВИ выполняется в трех независимых контурах ИАЦ КВНО:

1. Ultra-Rapid с задержкой около 2,5…3 ч от момента последнего измерения;
2. Rapid с задержкой до 17 ч от момента последнего измерения;
3. Final с задержкой около 5 суток от момента последнего измерения.

Обработка данных во всех контурах производится в автоматическом режиме, вмешательство оператора требуется для:

• анализа результатов;
• включения-исключения и изменения весов БИС и КА (в том числе, в случаях смены орбитального или частотного слота);
• в отдельных случаях маневров КА GPS;
• недостатка измерений БИС, сопряженных с внешними водородными стандартами;
• при резких изменениях номинала частоты водородных стандартов, фиксируемых в обработке БИС и других случаях.

Уточнение ЭВИ выполняется с использованием моделей обработки, рекомендованных IERS Standards 2010 с дополнениями, в первую очередь, в части светового давления.

Несмотря на то, что общая схема уточнения и состав решаемых задач в значительной степени совпадают во всех контурах, существуют серьезные отличия в обработке данных, как по составу решаемых задач, так и по настройкам и моделям:

• порогам отбраковки;
• составу уточняемых параметров;
• формированию системной шкалы и пр.

Это вызвано разными требованиями, предъявляемыми к разным контурам, например, для FINAL время выполнения практически не имеет значения, а для ULTRA является существенным ограничением.

Во всех контурах выполняются следующие задачи:

• формирование обобщенных штатных эфемерид ГЛОНАСС и GPS;
• предварительная обработка исходных измерений, оценка качества и формирование сеансов измерений;
• предварительное уточнение (сглаживание ЭВИ) по штатным эфемеридам (все КА ГЛОНАСС и все КА GPS);
• прецизионный поиск и коррекция пропусков циклов фазовых измерений;
• формирование выборки и НУ уточняемых параметров для краевой задачи, формирование полиномов шкал времени для станций, сопряженных с водородом;
• выбор станции, задающей системную шкалу апостериорных данных;
• формирование многопараметрической краевой задачи с учетом реального набора измерений;
• уточнение параметров (краевая задача);
• апостериорная обработка (исключение аномальных данных, сохранение данных в БД, оценка вариации Алана бортовых стандартов частоты и др.);
• формирование выходных форматов данных как для непосредственно уточненной ЭВИ, так и для ЭВИ согласованной со штатными поправками часов и системной шкалой времени;
• оценка погрешности кодовых измерений сети станций с использованием штатной ЭВИ;
• мониторинг точности штатного ЭВО ГЛОНАСС и GPS;
• оценка суточной доступности и точности навигационного поля.

Контур ULTRA

В контуре ULTRA обрабатываются только часовые файлы измерений примерно 70 станций, а также часовые файлы, формируемые в ИАЦ КВНО по измерениям станций, работающих в режиме реального времени.

Основной целью является уточнение и прогнозирование ЭВИ с минимальной задержкой, поэтому часть задач выполняется в ограниченном объеме:

• системная шкала формируется только на этапе подготовки НУ для уточняемых параметров;
• в состав уточняемых параметров входят ПВЗ;
• координаты станций зажаты жесткой априорной информацией.

Настройки задач предварительной обработки измерений сформированы для минимизации отбраковки. При невозможности уточнения ЭВИ по какому-либо КА, например, из-за недостатка измерений, предусмотрены меры по автоматическому исключению его из обработки.

Дополнительно выполняется прогнозирование ПВЗ, параметров тропосферы и ЭВИ на интервале до 2 суток.

В мониторинге точности выполняется только оценка штатных эфемерид.

Для контроля точности собственного прогноза вместе с апостериорной ЭВИ формируются файлы прогнозируемой ЭВИ на интервалах:

• 0…6 ч от последнего измерения;
• 6…12 ч от последнего измерения;
• 0…1 сутки от последнего измерения.

Контур RAPID

В контуре RAPID обрабатываются ежечасные и суточные файлы измерений до 80 станций.

Принципиальным отличием контура является обработка НКА, излучающих сигналы только в диапазоне L1. Для включения их в обработку измерения на второй частоте моделируются с использованием последней доступной модели ионосферы.

На этапе предобработки подготавливаются исходные данные, формируется и решается многопараметрическая краевая задача по сглаженным кодовым измерениям, что позволяет получить орбиты всех КА, по которым есть измерения хотя бы от четырех станций, что особенно важно на этапе ввода КА в состав ОГ.

При этом уточняются стохастические параметры часов, но не уточняются неоднозначности сеансов беззапросных измерений. Формирование системной шкалы производится в результате дополнительного согласования уточненных и штатных данных.

Выполняется краткосрочное и долгосрочное прогнозирование ЭВИ, а также уточненных ПВЗ.

Формирование выходных файлов выполняется как для уточненной, так и для прогнозной ЭВИ.

В мониторинге точности дополнительно производится оценка собственной ЭВИ относительно быстрых решений зарубежных центров анализа.

По результатам формирования сравнения невязок штатной и апостериорной ЭВИ проводится оценка точности штатной ЭВИ на скользящих суточных интервалах, в том числе, на соответствие ТТТ к системе ГЛОНАСС.

Контур FINAL

В контуре FINAL обрабатываются измерения более чем 300 станций, а также результаты собственных уточнений в контурах ULTRA и RAPID.

Дополнительно формируется и решается краевая задача по сглаживанию ЭВИ контура RAPID. Эти данные используются для прецизионного поиска и коррекции пропусков циклов фазовых измерений.

Уточняются систематические погрешности между штатной и апостериорной ЭВИ, которые используются во всех контурах для согласования собственных поправок часов с бортовыми данными, а также систематические погрешности апостериорных поправок часов каждого НКА относительно решений зарубежных центров анализа.

Уточнение ЭВИ выполняется по измерениям более 100 БИС. По результатам уточнения ЭВИ формируются финальные данные, в том числе и для координат БИС, параметров тропосферы и оценки разности системных шкал ГЛОНАСС и GPS.

Выполняется дополнительное уточнение поправок часов КА и станций с 30-секундным шагом.

Формируются выходные данные как в шкале GPS, так и в шкале UTC.

В результате решения задачи согласования моделей производится уточнение ЭВИ ГЛОНАСС и GPS в соответствии с ИКД ГЛОНАСС и GPS и формирование навигационных файлов RINEX с апостериорными данными.

Для контроля точности решений выполняется уточнение координат всех станций в технологии PPP.

Производится взаимная калибровка беззапросных измерительных средств по результатам анализа остаточных невязок безионосферной комбинации измерений. Результаты этой калибровки используются во всех контурах уточнения ЭВИ, а также для оценки бортовой ЭВИ.