On Conceptual Fundamentals of Radio Navigation
О понятийных основах радионавигации

A.A. Povaljaev
2016 Rocket-Space Device Engineering and Information Systems  
Аннотация. В современной учебной и научной литературе по спутниковой навигации для описания принципов функционирования системы используются понятия псевдодальности и псевдозадержки. Псевдодальность определяется как произведение псевдозадержки на скорость света. Псевдозадержка τ пз определяется как разность τ пз = t r − t tr между временем t r приема навигационного сигнала в шкале времени приемника и временем t tr его излучения в шкале времени навигационного спутника. Каким образом навигационный
more » ... разом навигационный приемник узнает значение t tr , каково смысловое содержание терминов «шкала времени» и «момент времени в той или иной шкале», чем время по шкале отличается от физического времени, используемого в учебниках по физике, в литературе не раскрывается. Более того, во многих работах в явной или неявной форме псевдозадержку τ пз трактуют как интервал времени без пояснений того, имеется ли при этом в виду интервал физического времени или же интервал времени по какой-либо шкале. На основе критического обзора выявляются противоречия в системе понятий, используемых в современной учебной и научной литературе для описания принципов функционирования ГНСС. Вводится новая система понятий, основанная на определении понятий шкалы времени и показаний спутниковых часов, устраняющая выявленные противоречия. На основе использования вновь введенных понятий предлагаются существенные упрощения в построении наземных РНС. Ключевые слова: ГНСС, псевдодальность, псевдозадержка, шкала времени, спутниковые часы Abstract. The current educational material and academic literature dedicated to satellite navigation describe the operating principles of the ground positioning systems and the satellite radio-navigation systems. Such terms as pseudorange and pseudodelay are used in the aforementioned sources. Pseudorange is defined as being the product of pseudodelay by light speed. The pseudodelay τ пз is defined as being the τ пз = t r − t tr difference between reception time t r of the navigation signal on the receiver timescale and the signal transmission time t tr on the satellite timescale. However, the aforementioned sources do not contain any explanation regarding the following issues: how does the receiver determine the value of t tr , what do the terms "timescale" and "epoch on any given timescale" mean, and what is the difference between the time according to timescale and the actual wall-clock time, which is used in physics textbooks. Moreover, many aforementioned sources define the pseudodelay τ пз , either expressly or implicitly, as the time interval without explaining, whether it is meant to be an interval of the actual time or the time interval within any particular timescale. Nowadays the most difficult and at the same time the most accomplished ones are the global navigation satellite systems (GNSS). Based on the critical review the contradictions have been revealed in the paradigm used in modern educational material and academic literature, which focus on the operating principles of the GNSS. The new paradigm is introduced based on defining the notions of the timescale and satellite clock time. This new paradigm eliminates the revealed contradictions. The substantial simplification of the system development of the ground positioning systems is suggested based on the newly reintroduced notions and paradigms.
doi:10.17238/issn2409-0239.2016.1.11 fatcat:ryc6vtyhcbc5bjbqela3t7cwfa