Аномалии эфемеридных и временных продуктов IGS и их влияние на решение навигационных задач

Предметом исследования в данной работе являются аномалии в финальных продуктах Международной службы ГНСС (IGS), а именно в орбитах и уходах часов навигационных спутников (НКА). Цель исследования: определить влияние таких аномалий на точность решения задачи высокоточного позиционирования (PPP). В качестве метода для обнаружения и различения аномалий в орбитах навигационных спутников используется описанный ранее авторами метод аппроксимации полиномами высоких степеней. При решении задачи PPP используется методология, рекомендованная IGS. Предложенный метод обнаружения и различения аномалий в орбитах применен к анализу аномалий в орбитах навигационных спутников GPS. Продемонстрированы примеры аномалий, которые можно обнаружить, используя предложенный метод. Приводится краткий статистический анализ и сравнение частот появления аномалий в орбитах навигационных спутников GPS с 2010 по 2018 гг., опубликованные различными аналитическими центрами IGS. Показывается, что аномалии в орбитах, встречающиеся на стыках суточных интервалов, как правило, коррелированы с аномалиями в уходах часов и имеют частично взаимно компенсирующий эффект на решение навигационных задач. Эксперименты показали, что при решении задачи PPP аномалии существенно увеличивают среднеквадратичное отклонение (СКО) невязки решения. Рассмотрены два варианта решения проблемы с аномальными орбитами: исключение из решения спутников с аномальными стыками суточных интервалов и «исправление» аномалии в орбите. Опробована наиболее естественная методика исправления орбит (изменения орбиты с целью удаления больших аномалий) на стыках суточных отрезков публикуемых финальных орбит. Наиболее эффективным с точки зрения задач PPP оказалось исключение спутников с аномалиями в орбите, так как попытки «исправить» орбиту чаще приводили не к уменьшению СКО невязок псевдодальностей, а к его увеличению, что связано с коррелированными аномалиями в уходе часов навигационного спутника. По результатам исследования можно сделать вывод: перед решением задач PPP необходимо исследовать предложенными методами орбиты и уходы часов навигационных спутников на присутствие в них аномалий и по возможности исключать такие спутники из данных для решения задачи PPP. Предлагаемые нами методы обнаружения и учета аномалий орбит и часов навигационных спутников, кроме очевидных приложений к решению наземных навигационных задач, применимы и для мониторинга качества работы космического и наземного сегментов систем ГЛОНАСС и GPS.