Лекция №7. Влияние атмосферы. Поглощение в тропосфере.
План:
Ионосферные эффекты.
Задержка распространения сигнала.
Влияние солнечной интерференции.
Источники возникновения дальномерной погрешности можно разделить на три группы по их происхождению:
вносимые контрольно-измерительным комплексом;
вносимые оборудованием навигационного спутника;
возникающие на трассе распространения сигнала;
вносимые приёмником1)
Влияние атмосферы.К числу основных источников погрешностей спутниковых измерений относится неточное знание скорости радиосигнала на пути от спутника к приемнику. Наибольшее влияние на эту скорость оказывает состояние ионосферы – верхних слоев атмосферы, где газ содержит большое число свободных электронов и положительных ионов. Ионизация происходит в основном за счет энергии Солнца. Ионосфера окружает Землю в виде ионизированных слоев, расположенных на высотах от 60–90 до 500–1000 км.
В ионизированной среде показатель преломления для радиодиапазонов, используемых в системах GPS и ГЛОНАСС, зависит от частоты. При этом скорость распространения колебаний одной частоты (фазовая скорость) отличается от скорости распространения результирующей энергии колебаний нескольких близких частот (групповая скорость). Поэтому результаты фазовых и кодовых измерений искажаются различно.
Ионосферные ошибки кодовых измерений уменьшают комбинированием результатов измерений на двух частотах, а в одночастотных приемниках введением поправок. Ионосферные ошибки фазовых измерений ослабляют, применяя метод относительных определений. Результаты одновременных фазовых измерений в двух пунктах сигнала одного и того же спутника содержат практически одинаковые погрешности, вызванные влиянием ионосферы. Поэтому разность результатов таких измерений от них практически свободна.2)
На распространение сигнала влияет также тропосферная рефракция, под которой понимают задержку радиосигналов в нейтральных слоях атмосферы стратосфере и тропосфере, где показатель преломления радиоволн с частотами до 15 ГГц от частоты радиосигнала не зависит и потому одинаков для обеих несущих частот L1, L2 и кодовых сигналов.
В нижних слоях атмосферы, особенно в тропосфере, на скорость распространения радиоволн сильное влияние оказывают метеоусловия. Установлено, что наибольшие искажения сигнала имеют спутники, расположенные на высотах над горизонтом менее 10°. Поэтому такие спутники не включают в измерения (см. рисунок ниже).3)4)
Определение наличия видимости спутников
Многопутность. В ряде случаев спутниковым приемником, кроме полезного прямого сигнала, могут быть приняты сигналы, отраженные земной поверхностью или близлежащими объектами (например, зданиями), а также сигналы, обогнувшие вследствие дифракции мелкие предметы. Многопутность приводит к искажению дальностей. Меры по исключению влияния многопутности:
установка антенны в местах, где отсутствуют отражающие поверхности;
использование антенн, на которых установлены экраны, отсекающие отраженные от земной поверхности лучи.5)
Одним из факторов, ухудшающих результаты спутниковых измерений, могут также статьпомехиот близко расположенных мощных источников радиоизлучений: локаторов, теле- и радиопередающих станций и т. п.6)
Важнейшей характеристикой качества спутниковых измерений является геометрический фактор DOP (Delution of Precision — понижение точности), характеризующий потери точности из-за геометрии засечки, т. е. расположения наблюдаемых спутников. Установлено, что точность определений тем выше, чем больше объем треугольной пирамиды, в вершинах которой располагаются спутники. Поскольку параметры орбит спутников точно известны, можно заранее определить время, когда геометрия спутников будет наилучшей для измерений. Поэтому спутниковым наблюдениям всегда предшествует очень важный этап планирования работ. В измерения включают все видимые в данный момент спутники, максимальное число которых может достигать 12—13 и больше 15 при использовании аппаратуры, принимающей дополнительно сигналы ГЛОНАСС.
На практике используют модифицированные понятия DOP:
показатель PDOP, учитывающий понижение точности трехмерного позиционирования без учета погрешности определения времени;
наиболее универсальный показатель GDOP, учитывающий понижение точности с учетом погрешности определения времени
другие.
Геометрический фактор
На основе информации о расположении спутников на соответствующий момент времени и приближенных координат пункта наблюдений можно до начала полевых спутниковых измерений построить график изменения геометрического фактора во времени (см. рисунок ниже). По такому графику можно выделить неблагоприятные периоды для спутниковых наблюдений на пункте. На основе графика составляют программу наблюдений на пунктах на конкретные дни, которая в процессе работы уточняется по мере получения новых данных об эфемеридах спутников.7)8)
Лекция №8. Что такое «конвертор» и «ресивер».
- Конспект лекции
- Количество кредитов – 3
- Университет «мирас»
- Лекция №2. Что такое пассивные и активные спутниковые ретрансляторы.
- Лекция №3. Разновидности спутниковых антенн. Их достоинства и недостатки. Модуляция и помехоустойчивое кодирование.
- Лекция №4. Виды модуляции в системах спутниковой связи. Помехоустойчивое кодирование в системах спутниковой связи.
- Аналоговые методы модуляции
- Хронология
- Импульсные методы модуляции
- Частотные диапазоны
- Модуляция и помехоустойчивое кодирование
- Лекция №5. Множественный доступ с частотным разделением.
- Лекция №6. Антенна терминала vsat. Системы подвижной спутниковой связи.
- Лекция №7. Влияние атмосферы. Поглощение в тропосфере.
- Основные типы кабелей, соединяющие антенну с ресивером. Основные перспективы развития спутниковой связи.
- Лекция №9. Основные характеристики геостационарной орбиты.
- Лекция №10. Достоинства и недостатки геостационарных орбит.
- Лекция №11. Основные диапазоны ( l и s ) и полосы частот для мобильной связи. Основные направления развития мирового рынка услуг спутниковой связи. Основные операторы спутниковой связи.
- Тенденции развития мирового рынка телекоммуникационных услуг
- Лекция №12. Спутниковая связь Инмарсат.
- Лекция №13. Спутниковая связь Турайя.
- Лекция №14. Спутниковая связь Глобалстар.
- Лекция №15. Спутниковая связь Иридиум.
- Лекция №16. Беспроводная связь. Определение подвижной и сотовой связи. История создания подвижной телефонной радиосвязи.
- Основные услуги сотовой связи.
- Лекция №18. Классификация систем мобильной радиосвязи (смрс).
- Лекция №19. Наземные телефоны. Спутниковые телефоны. Мультимедийные телефоны.
- Лекция №20. Смартфоны. Коммуникаторы. Бизнес телефоны.
- Смартфоны и обычные сотовые телефоны
- История смартфонов и коммуникаторов
- Лекция №21. Имиджевые телефоны. Одноразовые телефоны.
- Лекция №22. Функции сотовых телефонов. Форм-факторы сотовых телефонов.
- Функции сотовых телефонов
- Базовые
- Деловые
- Мультимедийные
- Обмен сообщениями
- Обмен данными
- Прочие функции
- Царство моноблоков
- Лекция №23. Мобильная связь в Казахстане. Перспективы развития.
- Лекция №24. Принципы построения и основные технические средства сотовой связи.
- Базовая станция на башне
- Базовая станция на крыше здания
- Мобильная базовая станция
- Лекция №25. Функциональная схема и элементы базовой станции мобильной связи.
- Лекция №26. Блок - схема и элементы центра коммутации сотовой системы связи.
- Лекция №27. Функциональная схема и основные элементы абонентских терминалов. Семиуровневой протокол osi – Open System Interconnection.
- Лекция №28. Системы сотовой связи третьего поколения – 3 g, 3,5 g,
- 3,75 G и 4 g. Характеристики систем сотовой связи.
- Лекция №29. Стандарты td – scdma.
- Лекция №30. Проектирование систем сотовой связи.
- Перспективы развития WiMax на ближайшие годы
- Перечень вопросов по пройденному курсу
- Глоссарий
- Список использованных литератур