История

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФАКТОРА ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО СНИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ СРНС ГЛОНАСС

КУРСОВАЯ РАБОТА

Научный руководитель: профессор В. М. Картак

№ регистрации по журналу

учета курсовых работ____________________________________

Дата защиты____________________________________________

Оценка________________________________________________

подпись руководителя

Уфа 2014

Содержание

Введение…………………………………………………...3

Цель курсовой работы…………………………..………...3

История……………………………………………..……...3

Структура и основные характеристики……………….…5

Программная реализация…………………………………8

Заключение…………………………………………….…10

Литература………………………………………………...11

Введение

СРНС ГЛОНАСС

Цель курсовой работы

Цель заданной работы – моделирование фактора геометрического снижения точности срнс СРНС ГЛОНАСС, освоение метода геометрического снижения точности; закрепление и систематизация полученных знаний, их применение при решении конкретных практических задач.

Данная курсовая работа состоит из трех частей. В первой части рассматривается, понятие регрессионного анализа и средства разработки программы. Во второй части отражена архитектура программы и формулировка задачи.В третьей части представлена реализация программы.

История

Развитие отечественной спутниковой радионавигационной системы (СРНС) ГЛОНАСС имеет уже практически сорокалетнюю историю, начало которой положено, как чаще всего считают, запуском 4 октября 1957 г. в Со­ветском Союзе первого в истории человечества искусственного спутника Зем­ли (ИСЗ). Измерения доплеровского сдвига частоты передатчика этого ИСЗ на пункте наблюдения с известными координатами позволили определить параметры движения этого спутника.

Обратная задача была очевидной: по измерениям того же доплеровского сдвига при известных координатах ИСЗ найти координаты пункта наблюдения.

Научные основы низкоорбитальных СРНС были существенно развиты в процессе выполнения исследований по теме "Спутник" (1958—1959 гг.). Основное внимание при этом уделялось вопросам повышения точности навигационных определений, обеспечения глобальности, круглосуточной применения и независимости от погодных условий.

Проведенные работы позволили перейти в 1963 г. к опытно-конструк­торским работам над первой отечественной низкоорбитальной системой, по­лучившей в дальнейшем название "Цикада".

В 1979 г. была сдана в эксплуатацию навигационная система 1-го поко­ления "Цикада" в составе 4-х навигационных спутников (НС), выведенных на круговые орбиты высотой 1000км, наклонением 83° и равномерным распреде­лением плоскостей орбит вдоль экватора. Она позволяет потребителю в сред­нем через каждые полтора-два часа входить в радиоконтакт с одним из НС и определять плановые координаты своего места при продолжительности нави­гационного сеанса до 5... 6 мин.

В ходе испытаний было установлено, что основной вклад в погрешность навигационных определений вносят погрешности передаваемых спутниками собственных эфемерид, которые определяются и закладываются на спутники средствами наземного комплекса управления. Поэтому наряду с совершенст­вованием бортовых систем спутника и корабельной приемоиндикаторной ап­паратуры, разработчиками системы серьезное внимание было уделено вопро­сам повышения точности определения и прогнозирования параметров орбит навигационных спутников.

Была отработана специальная схема проведения измерений параметров орбит средствами наземно-комплексного управления, разработаны методики прогнозирования, учитывающие все гармоники в разложении геопотенциала.

Проведены работы по уточнению координат измерительных средств и вычислению коэффициентов согласующей модели геопотенциала, предназначенной специ­ально для определения и прогнозирования параметров навигационных орбит. В результате точность передаваемых в составе навигационного сигнала собст­венных эфемерид была повышена практически на порядок и составляет в на­стоящее время на интервале суточного прогноза величину» 70... 80 м, а среднеквадратическая погрешность определения морскими судами своего ме­стоположения уменьшилась до 80... 100 м.

Для оснащения широкого класса морских потребителей разработаны и серийно изготавливаются комплектации приемоиндикаторной аппаратуры "Шхуна" и "Челн". В дальнейшем спутники системы "Цикада" были дооборудованы прием­ной измерительной аппаратурой обнаружения терпящих бедствие объектов, которые оснащаются специальными радиобуями, излучающими сигналы бедст­вия на частотах 121 и 406 Мгц. Эти сигналы принимаются спутниками систе­мы "Цикада" и ретранслируются на специальные наземные станции, где про­изводится вычисление точных координат аварийных объектов (судов, самоле­тов и др.).

Дооснащенные аппаратурой обнаружения терпящих бедствие спутники "Цикада" образуют системы "Коспас". Совместно с американо-франко-ка­надской системой "Сарсат" они образуют единую службу поиска и спасения, на счету которой уже несколько тысяч спасенных жизней.

Основной задачей навигационной аппаратуры потребителей (НАЛ), работающей по сигналам глобальных спутниковых радионавигационных систем (СРНС) "Глонасс" (Россия) и GPS "Navstar" (США) и устанавливаемой на наземных и воздушных объектах, является высокоточное определение навигационных параметров, включающих в себя координаты, скорость и время. В настоящее время в ведущих странах мира и РФ интенсивно разрабатываются и внедряются в эксплуатацию навигационно-связные системы управления наземным и воздушным транспортом, ядром бортового комплекта которых является НАП. Большинство разработчиков, предлагающих навигационно-связные системы, собирают их из отдельных блоков в основном зарубежного производства. В качестве одного из таких блоков выступает и НАП.

Для минимизации цены таких систем и успешной конкуренции с другими компаниями необходима максимальная интеграция аппаратуры, для чего требуется разработка собственной НАП, архитектура которой позволяет реализовать дополнительно ряд функций навигационно-связных систем мониторинга транспорта. Теоретическим основам алгоритмов работы навигационной аппаратуры потребителей сигналов СРНС "Глонасс" посвящено большое количество литературы. Однако программно-математическое обеспечение (ПМО) НАП, производимой иностранными и российскими фирмами, является их секретом, а алгоритмы, позволяющие добиваться максимальной точности навигационно-временных определений, практически не раскрываются.

Поэтому, несмотря на наличие ряда опубликованных книг, статей, патентов, а также различных технических решений, применяемых ведущими фирмами-производителями НАП, остаются актуальными и окончательно нерешенными вопросы обеспечения гарантированной высокой точности измерения навигационных параметров наземных и воздушных транспортных средств в условиях внешних мешающих воздействий естественного или искусственного происхождения. К таким факторам можно отнести выход навигационных спутников (НС) из строя, наличие физических препятствий на трассе НС-потребитель, многолучевость распространения сигнала спутников в условиях плотной городской застройки. Исходя из этого, исследования, связанные с анализом существующих и разработкой новых способов высокоточных навигационно-временных определений параметров движения наземных и воздушных транспортных средств в условиях воздействия мешающих факторов, являются актуальной научно-технической задачей.