Эфемериды бортовые и точные

Как из плавающего решения получить фиксированное

Друзья, в прошлой статье мы говорили о поправках, и, как уже выяснили, в поправках содержится информация об уходе часов, влиянии ионосферы, а самое главное – эфемеридная информация по доступным спутниковым системам!

Поэтому сегодня предлагаем чуть углубиться в теорию и рассмотреть подробнее информацию об эфемеридах.

Что же такое эфемериды?

Это параметры орбиты и ухода часов конкретного спутника, позволяющие определить его местоположение в зависимости от времени.

А, как известно, от точности положения спутника зависит точность определения координат наземных пунктов с помощью ГНСС технологий.

Ниже приведен пример состава эфемерид по спутниковой системе GPS с расшифровкой данных. Посмотреть подробнее можно здесь.

Date - базовая дата (UTC)
t - время от базовой даты (сек.)
e - эксцентриситет
i - наклонение (град.)
dΩ/dt - скорость изменения восходящего узла орбиты Ω(град./сек.)
A - большая полуось (км.)
LΩ - долгота восходящего узла (град. ) на 00ч.00мин.00сек. базовой даты
ω - аргумент перигея (град.)
m - средняя аномалия (град.)
af0 - поправка к бортовым часам (сек.)
af1 - скорость изменения af0 (сек./сек.)

Раз в сутки на каждый спутник загружается эфемеридная информация для коррекции параметров его орбиты с наземной станции контроля. Эти данные являются предрассчитанными, т.е. прогнозируемыми на текущие сутки по данным предыдущих наблюдений. Затем, уже со спутника эти эфемериды транслируются на пользовательский приемник в составе Навигационного Сообщения (НС) в режиме реального времени и называются «Бортовые эфемериды» (Broadcast)или «Переданные». Точность переданных эфемерид порядка 1-3 м, чего вполне достаточно для большинства работ, т.к. при длине Базовой линии (БЛ) до 100 км позволяет получить координаты сантиметровой точности.

Другое дело «Точные эфемериды». Они основаны на результатах реальных наблюдений за спутником и последующей постобработки данных, в связи с чем их точность гораздо выше – 0,05-0,2 м, но получить их можно только спустя некоторое время.

Существует несколько сервисов, предоставляющих точные эфемериды пользователям на безвозмездной основе, например:

По структуре этих FTP-серверов все эфемериды хранятся в папках с соответствующим ГНСС-днем.
Чтобы найти эфемериды на Вашу дату измерений воспользуйтесь любым доступным GNSS календарем и найдите необходимый день GPS недели.

На сайтах этих сервисов представлено несколько вариантов точных эфемерид для скачивания:

Ultra-rapid - ультрабыстрые
Rapid - быстрые
Final - точные

Как видно из таблицы ниже быстрые эфемериды (Rapid) можно скачать уже на следующий день, а финальные (Final), с максимальной точностью, будут доступны только спустя 2 недели после измерений:

Точные эфемериды используются обычно при постобработке. Большинство программ позволяет загрузить параметры орбит прямо из интерфейса, либо вручную импортировать файл эфемерид в формате .SP3. Главное, при настройке проекта в параметрах обработки указать, что мы хотим использовать точные эфемериды, а не бортовые.

ПО для постобработки Credo GNSS

Как уже было сказано, для большинства работ точности бортовых эфемерид предостаточно, так когда же Вам могут пригодиться точные эфемериды? Вообще-то, только в одном случае – если Базовая линия оказалась более 70 км, а постобработка с бортовыми эфемеридами дает только плавающее решение. В этом случае точные эфемериды могут помочь и «вытянуть» решение до Фиксированного, так как Бортовые эфемериды - это экстраполяция, они не учитывают все возможные изменения, а только прогнозируют их. Точные эфемериды - это собранная реальная информация, прошедшая обработку!

Кстати, именно на принципе предрассчитанных поправок в эфемериды строится весьма перспективный метод измерений PPP (Precise Point Positioning), о котором мы расскажем в следующих статьях.

Вам понравилась статья?