НІ.4. Основні джерела похибок супутникових вимірювань і методи послаблення їхнього впливу

III.4.1. Класифікація джерел похибок супутникових вимірювань

Під час опрацювання супутникових вимірів виникає необхідність ретельного дослідження впливів усіх можливих джерел похибок, особливостей їхнього виникнення й обґрунтування методів їхнього обліку. Залежно від характеру впливу зазначених джерел виниклі похибки поділяються на дві основні групи:

Просторові супутникові мережі (основи супутникової геодезії)

• систематичні похибки, які стосовно супутникових вимірів отримали назву зсувів;

• похибки випадкового характеру, які часто порівнюють із поняттям "шум".

Для похибок першої групи створюються спеціальні методи їхнього обліку. Вплив другої групи вдається, здебільшого, мінімізувати за рахунок вико­ристання великого масиву вимірів. У цьому підрозділі основна увага приділена похибкам систематичного характеру, які викликають зсуви результатів ви­мірювання.

На підставі аналізу вимірювального процесу, характерного для системи GPS, усі джерела систематичних похибок можна ще умовно поділити на три групи:

1) похибки, пов'язані з неточними вихідними даними, з яких основними є похибки ефемерид;

2) похибки, викликані впливом зовнішнього середовища;

3) інструментальні джерела похибок, до яких, як правило, зараховують невідоме положення фазового центра антени приймача, невраховані тимчасові паузи під час проходження інформаційних сигналів через апаратуру, а також похибки, пов'язані з роботою пристроїв.

Поряд із вищеназваними групами похибок необхідно враховувати й окремі фактори, які викликають виникнення похибок, що не характерні для жодної з перерахованих вище груп. Зокрема, до таких похибок можуть бути зараховані похибки, що виникають внаслідок неоптимального взаємного розташування супутників (геометричний фактор). Крім того, цілий ряд похибок може виникати під час переходу від однієї координатної системи до іншої (наприклад, від притаманної системі GPS глобальної координатної системи WGS-84 до місцевої координатної системи). Також необхідно враховувати вплив джерел похибок, пов'язаних з "штучним зашумленням" випромінюваних супутниками радіосигналів.

111.4.2. Джерела похибок, пов'язані з неточними ефемеридами супутників та методи послаблення їхнього впливу

Під час визначення координат точок на земній поверхні супутниковими методами необхідно, поряд із вимірюванням відстаней до супутника, знати також його ефемериди, тобто місцезнаходження супутника на момент вико­нання вимірювання. Неточна інформація про ефемериди пов'язана, насамперед, із розбіжностями, які спостерігаються на практиці, між прогнозованою (незбуреною) і реальною (підданою впливу сил, що збурюють) орбітами. До

Розділ III

сил, що збурюють, належать різні фактори як гравітаційного, так і неграві-таційного походження (табл. Іїї.4.1).

Перші з них, викликані притяганням супутника до Землі, Місяця й Сонця, піддаються доволі ефективному моделюванню. Одночасно такі збурювальні фактори негравітаційного походження, як, наприклад, сонячний радіаційний тиск, погано піддаються моделюванню через непередбачуваність окремих компонентів, від яких залежить результуючий вплив на супутник.

Виконані дослідження з кількісного оцінювання впливу окремих факторів на ефемериди супутника свідчать про те, що найбільший вплив на відхилення реальної орбіти від розрахункової чинить гравітаційне поле Землі. Зокрема, такі відхилення для тригодинних дуг орбіт досягають 2 км, а для триваліших дводобових дуг - до 14 км. З такими значними відхиленнями не можна не рахуватись під час супутникового вимірювання будь-якого виду.

Таблиця III. 4.1