GPS Авто - навигация для автопутешественника. Системы глобального позиционирования

Выявление ошибок и оценка надежности работы системы

Статистическая теория надежности была разработана с целью выявления способности системы выявлять грубые (случайные) ошибки измерений. Достоверность появления ошибок разделяется на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя достоверность относится к способности системы определять грубые ошибки путем применения серии статистических тестов на основе метода наименьших квадратов (МНК) к ошибкам каждой эпохи наблюдений. Величина наибольшей ошибки (промаха) получила название предельно обнаруженной погрешности. Внешняя надежность системы оценивается величиной ошибки одиночного навигационного решения, которая прямо зависит от предельно обнаруженной погрешности.

Теория метода наименьших квадратов основывается на положение о нормальном распределении ошибок измерений. Определение ошибок измерений по МНК выполняется с учетом

(1)

где

Cr - ковариационная матрица ошибок
Ci - ковариационная матрица измерений
w - матрица-столбец невязок
R - диагональная весовая матрица

Ковариационная матрица ошибок равна ковариационной матрице измерений минус ковариационная матрица ошибок параметров Cx умноженная на матрицу A.

(2)

Коэффициенты матрицы Cr всегда меньше или равны коэффициентам Ci. Это означает, что значения коэффициентов матрицы R могут находиться между 0 и 1. Значения меньше 1 означают, что существуют избыточные измерения, а грубые ошибки измерений достаточно легко могут быть определены. Значение коэффициента равное 0 говорит о том, что навигационное решение полностью зависит от этого выполненного измерения, что делает процедуру идентификации ошибок невозможным.

Процедура обнаружения ошибок происходит следующим образом. Выполняется статистический тест каждой невязки. Невязки с систематическими ошибками имеют нулевые (неосновные) гипотезы H0, а невязки без систематических ошибок имеют альтернативные гипотезы. Некачественно выполненные наблюдения имеют ошибки первого рода, с вероятностью a. В противном случае с вероятностью b имеют место ошибки второго рода. Используя значения вероятности можно определить значения ошибок измерений или параметров альтернативной гипотезы d0. Максимально допустимая погрешность для наблюдения i может быть вычислена по формуле:

(3)

Поскольку каждая ошибка имеет свои различные ковариационные параметры, то каждое измерение имеет не только различную избыточность, но и различную величину предельно обнаруженной погрешности.

, (4)

Достоверность расчетов может быть проконтролирована максимальными ошибками определения местоположения по отношению к предельно обнаруженной погрешности. Подобная методика идентична определению автономной внутренней точности приемника.

В большинстве случаев надежность и качество измерений зависит от фактора избыточности решения. Учитывая современное текущее состояние созвездия спутников NAVSTAR, мы постоянно можем отслеживать сигналы 4 спутников, а в течение большей части суток более 6-7 спутников. В этом случае надежность автономного спутникового определения достаточна высока. Однако в условиях ограниченной видимости спутников для получения приемлемого решения не всегда хватает данных. Планируемое созвездие спутников Galileo будет обеспечивать схожие решения. Совместное использование двух систем Galileo и Navstar обеспечит достаточное количество спутников, что должно привести к надежному решению даже в наиболее сложных участках наблюдения.

+ Главная
+ Что такое GPS?
+ Зачем нужен GPS?
+ Как использовать GPS?
+ Готовые решения
+ Альтернативы GPS
+ Статьи
+ Код кнопки сайта
Альтернативы GPS »
ГЛОНАСС (Россия) »
О системе »
Принципы работы »
Состав ГЛОНАСС »
космический сегмент »
сегмент управления »
Потребители »
US GPS (Америка) »
Galileo (Европа) »
Система Galilleo »
2 этапа развития »
Сигналы и частотный план »
Совместное использование »
Шкалы времени »
Системы координат »
Оценка работы системы »

Статистика:

Реклама:

 

Цель сайта: донести до любителей путешествовать на своих автомобилях информацию об удобстве использования систем глобальной навигации. Примеры использования, решения, рассказы, и т.д. Информация взята из открытых источников и призванна помочь определиться сомневающемуся.
Реклама: