gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»BGCEZFgyroscopy-643Research ArticleСтатьиОпределение ускорения в режиме постобработки с использованием фазовых и доплеровских измерений приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых системAcceleration Estimation Using GNSS Raw Doppler/Carrier Phase Measurements in Postprocessing Modehttps://orcid.org/0000-0001-5628-248XГолованА. А.GolovanA. A.

Голован Андрей Андреевич. Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией управления и навигации. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением»

Moscow

КузнецоваК. А.KuznetsovaK. A.

Кузнецова Ксения Алексеевна. Студент

Moscow

Московский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202627042026341320Copyright © Голован А.А., Кузнецова К.А., 20262026Голован А.А., Кузнецова К.А.Golovan A.A., Kuznetsova K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/643

Навигационные измерения глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) служат важными данными для аэрогравиметрии [1, 2]. В коммерческом программном обеспечении ГНСС основное внимание уделяется выработке координат, а задача вычисления ускорения при помощи первичных спутниковых измерений – доплеровских и фазовых – практически не ставится. В настоящей работе представлено ее решение в режиме постобработки с использованием первичной спутниковой и эфемеридной информации. Основная идея состоит в дифференцировании первых разностей доплеровских и фазовых измерений. Приводится качественный анализ результатов обработки экспериментальных данных. Статья написана в развитие подхода, изложенного в [2] для задачи определения скорости.

Raw measurements from Global Navigation Satellite Systems (GNSS) provide important data for aerogravimetry [1, 2]. While commercial GNSS software focus primarily on determination of coordinates, the problem of determining acceleration specifically using raw satellite measurements—doppler/carrier phase—has never been addressed. The paper presents a postprocessing solution to this problem using raw GNSS measurements and ephemeris data. The basic idea is to differentiate single differences of Doppler and phase measurements. A qualitative analysis of the experimental data processing results is provided. The authors develop the approach outlined in [2] for the velocity determination problem.

аэрогравиметрияглобальные спутниковые навигационные системыдоплеровские измеренияфазовые измеренияпервые разностичисленное дифференцированиеairborne gravimetryGNSSdoppler measurementscarrier phase measurementssingle differencesИсследование выполнено в рамках государственного задания МГУ имени М.В. ЛомоносоваReferencesСовременные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли / под ред. В.Г. Пешехонова, О.А. Степанова. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2017. 390 c.Современные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли / под ред. В.Г. Пешехонова, О.А. Степанова. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2017. 390 c.Голован А.А., Кузнецова К.А. Определение скорости при помощи фазовых измерений приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем в автономном режиме // Гироскопия и навигация. 2025. Т. 33. № 3(130). С. 3–19. EDN: BAUWXY.Голован А.А., Кузнецова К.А. Определение скорости при помощи фазовых измерений приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем в автономном режиме // Гироскопия и навигация. 2025. Т. 33. № 3(130). С. 3–19. EDN: BAUWXY.Teunissen, P., Montenbruck, O. (Eds.), Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems, Springer, 2017.Teunissen, P., Montenbruck, O. (Eds.), Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems, Springer, 2017.Leick, A., Rapoport, L., Tatarnikov, D. GPS satellite surveying. 4th ed. Wiley, 2015. Https://doi.org/10.1002/9781119018612/Leick, A., Rapoport, L., Tatarnikov, D. GPS satellite surveying. 4th ed. Wiley, 2015. Https://doi.org/10.1002/9781119018612/Jekeli, C., Garcia, R., GPS phase accelerations for moving-base vector gravimetry, Journal of geodesy, 1997, 71, рр. 630–639.Jekeli, C., Garcia, R., GPS phase accelerations for moving-base vector gravimetry, Journal of geodesy, 1997, 71, рр. 630–639.Параметры Земли 1990 года (ПЗ-90.11): справочный документ. М.: ВТУ ГШ ВС РФ, 2014.Параметры Земли 1990 года (ПЗ-90.11): справочный документ. М.: ВТУ ГШ ВС РФ, 2014.Болотин Ю.В., Голован А.А., Кручинин П.А., Парусников H.А., Тихомиров В.В., Трубников С.А. Задача авиационной гравиметрии. Некоторые результаты испытаний // Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика. 1999. № 2. С. 36–41.Болотин Ю.В., Голован А.А., Кручинин П.А., Парусников H.А., Тихомиров В.В., Трубников С.А. Задача авиационной гравиметрии. Некоторые результаты испытаний // Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика. 1999. № 2. С. 36–41.Вавилова Н.Б., Голован А.А., Парусников Н.А., Трубников С.А. Математические модели и алгоритмы обработки измерений спутниковой навигационной системы GPS. Стандартный режим. М.: Изд-во МГУ, 2009.Вавилова Н.Б., Голован А.А., Парусников Н.А., Трубников С.А. Математические модели и алгоритмы обработки измерений спутниковой навигационной системы GPS. Стандартный режим. М.: Изд-во МГУ, 2009.GLONASS. Interface control document. Ed. 5.1. М., 2008. URL: https://russianspacesystems.ru/bussines/navigation/glonass/interfeysnyy-kontrolnyy-dokument/GLONASS. Interface control document. Ed. 5.1. М., 2008. URL: https://russianspacesystems.ru/bussines/navigation/glonass/interfeysnyy-kontrolnyy-dokument/Голован А.А., Вавилова Н.Б. Спутниковая навигация. Задачи обработки первичных измерений спутниковой навигационной системы для геофизических приложений // Фундаментальная и прикладная математика. 2005. Т. 11. Вып. 7. С. 181–196.Голован А.А., Вавилова Н.Б. Спутниковая навигация. Задачи обработки первичных измерений спутниковой навигационной системы для геофизических приложений // Фундаментальная и прикладная математика. 2005. Т. 11. Вып. 7. С. 181–196.World Geodetic System 1984 (WGS84). URL: https://confluence.gps.nl/qinsy/en/world-geodetic-system-1984-wgs84-29855173.html/World Geodetic System 1984 (WGS84). URL: https://confluence.gps.nl/qinsy/en/world-geodetic-system-1984-wgs84-29855173.html/Zhang, J., Zhang, K., Grenfell, R., Deakin, R., GPS Satellite Velocity and Acceleration Determination using the Broadcast Ephemeris, The Journal оf Navigation, 2006, 59, рр. 293–305, https://doi.org/10.1017/S0373463306003638Zhang, J., Zhang, K., Grenfell, R., Deakin, R., GPS Satellite Velocity and Acceleration Determination using the Broadcast Ephemeris, The Journal оf Navigation, 2006, 59, рр. 293–305, https://doi.org/10.1017/S0373463306003638Golovan, A.A., Vavilova, N.B., Satellite navigation. Raw data processing for geophysical applications, J. Math. Sci., 2007, 146, 5920–5930, https://doi.org/10.1007/s10958-007-0406-9/Golovan, A.A., Vavilova, N.B., Satellite navigation. Raw data processing for geophysical applications, J. Math. Sci., 2007, 146, 5920–5930, https://doi.org/10.1007/s10958-007-0406-9/Thompson, B.F., Lewis, S.W., Brown, S.A., Scott, T.M., Computing GPS satellite velocity and acceleration from the broadcast navigation message, Navigation, 2019, 66, рр. 769–779, https://doi.org/10.1002/navi.342/Thompson, B.F., Lewis, S.W., Brown, S.A., Scott, T.M., Computing GPS satellite velocity and acceleration from the broadcast navigation message, Navigation, 2019, 66, рр. 769–779, https://doi.org/10.1002/navi.342/Архипова А.С., Вязьмин В.С. Фильтр Калмана в задаче бескарданной аэрогравиметрии с учетом уточненной модели погрешностей спутниковых данных // Автоматика и телемеханика. 2025. № 6. С. 86–101. DOI: 10.31857/S0005231025060055Архипова А.С., Вязьмин В.С. Фильтр Калмана в задаче бескарданной аэрогравиметрии с учетом уточненной модели погрешностей спутниковых данных // Автоматика и телемеханика. 2025. № 6. С. 86–101. DOI: 10.31857/S0005231025060055https://gnss.4du.ru/wp-content/uploads/2016/02/rinex211rus.pdf/https://gnss.4du.ru/wp-content/uploads/2016/02/rinex211rus.pdf/https://web.archive.org/web/20211016143803/https://files.igs.org/pub/data/format/rinex302.pdf/https://web.archive.org/web/20211016143803/https://files.igs.org/pub/data/format/rinex302.pdf/https://files.igs.org/pub/data/format/rinex_4.02.pdf/https://files.igs.org/pub/data/format/rinex_4.02.pdf/Блажнов Б.А., Кошаев Д.А., Степанов О.А. Исследование эффективности использования спутниковых измерений при определении УСТ на ЛА // Гироскопия и навигация. 2002. № 3. С. 33–47. EDN: RVZQGTБлажнов Б.А., Кошаев Д.А., Степанов О.А. Исследование эффективности использования спутниковых измерений при определении УСТ на ЛА // Гироскопия и навигация. 2002. № 3. С. 33–47. EDN: RVZQGT

The authors declare that there are no conflicts of interest present.