Искажения формы сигналов НКА ГНСС и их влияние на систематическую погрешность измерений псевдодальности

Систематическая погрешность измерений псевдодальности является одной из ключевых составляющих общей погрешности для беззапросных измерительных средств, используемых в наземном сегменте системы ГЛОНАСС и её функциональных дополнений. В определённых условиях данная погрешность может быть рассмотрена как постоянная величина, что позволяет компенсировать её на основе результатов калибровки. Такая калибровка становится особенно востребованной в условиях растущих требований к точности в задачах высокоточной навигации.

На сегодняшний день установлено, что систематические погрешности измерений псевдодальности зависят от частоты сигнала, что объясняется частотной зависимостью задержки сигнала в радиочастотном тракте. Кроме того, исследования выявили наличие разных систематических погрешностей в измерениях псевдодальности по сигналам GPS, а также по сигналам однолитерных НКА ГЛОНАСС. При этом систематические погрешности зависят также от модели приёмника, и даже версии его программного обеспечения. Эти различия не могут быть объяснены исключительно групповым временем запаздывания в радиочастотном тракте, поскольку сигналы передаются на одной частоте. Однако они могут быть связаны с искажениями формы навигационного сигнала, которые влияют на смещение оценки псевдодальности. Работы, подтверждающие существование подобных аномальных систематических ошибок псевдодальности неоднократно представлялись ранее.

В этой работе проведены экспериментальные исследования сигналов НКА ГЛОНАСС и выявлены искажения формы навигационных сигналов, которые могут оказывать значительное влияние на систематическую погрешность измерений псевдодальности в приёмнике. Причем влияние будет зависеть также от схемотехники приёмника и используемых алгоритмов обработки.

В работе также предложен метод оценки формы навигационного сигнала, позволяющий количественно определить степень искажений, проводить её регулярный мониторинг и предсказывать влияние на систематическую погрешность измерений псевдодальности НАП.

Литература

1) Pecheritsa D. S. GLONASS Receivers Calibration in Pseudorange Biases // 2018 XIV International Scientific Technical Conference on Actual Problems of Electronics Instrument Engineering (APEIE). IEEE. 2018. Doi:10.1109/apeie.2018.8545157.

2) Hauschild A., Montenbruck O. A study on the dependency of GNSS pseudorange biases on correlator spacing // GPS Solutions. 2016. Vol. 20. P. 159–171.

3) Pecheritsa D. S. GLONASS Receivers Calibration // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2019. Vol. 12(1). P. 126–131. Doi: 10.17516/1999-494X-0078.

4) GLONASS. Principy postroenija i funkcionirovanija (GLONASS. Principles of construction and operation) / ed. by Perov A. I., Harisov V. N., Moscow, Radio Engineering, 2010. 800 p. (In Russ.).

5) Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Collins J. Global Positioning System. Theory and Practice. Springer-Verlag Wien GmbH, 2001. 404 p. Doi:10.1007/978-3-7091-6199-99.

6) Sanz Subirana J., Juan Zornoza J. M., Hernández-Pajares M. GNSS Data processing. Vol. 1: Fundamentals and Algorithms. ESA Communications: Noordwijk, 2013. 223 p. URL: https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_I.pdf (accessed: 01.08.2025).

7) Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems / ed. by Peter J. G. Teunissen, Oliver Montenbruck. Springer Cham, 2017. 1327 p. URL: https://doi.org/10.1007/978-3-319-42928-1 (accessed: 01.08.2025).