ВНИМАНИЕ! Документ в формате pdf
Реферат
Дипломный проект, 76с., 32 рис., 47 табл.,31 источников.
Проведён анализ общепринятых алгоритмов и методов нахождения координат спутниковым методом в абсолютном и дифференциальном режимах. Разработан обобщённый алгоритм нахождения координат по кодовым дальностям в абсолютном режиме, а так же алгоритмы позиционирования подвижных объектов (подвижного локомотивного состава) в дифференциальном режиме по кодовым и фазовым разностям. Проведена статистическая оценка разработанных алгоритмов. Предложена замена дорогостоящих приёмников с фирменным программным обеспечением для системы МАЛС на недорогие аналоги с возможностью разработки программного обеспечения на базе предложенной алгоритмической базы.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………7
1. Аналитическая часть……………………………………………………….9
1.1. Введение в теорию определения координат спутниковым навигационным методом………………………………………………………………………..9
1.1.1. Принцип определения координат спутниковым навигационным методом……………………………………………………………………….9
1.1.2. Структура спутникового навигационного сигнала GPS…………11
1.1.3. Структура спутникового навигационного сигнала ГЛОНАСС…12
1.1.4. Принцип определения расстояний до спутников…………………14
1.2. Проблематика в задачах определения координат спутниковым навигационным методом. Источники ошибок…………………………..15
1.2.1. Ошибки часов спутника……………………………………………15
1.2.2. Ошибки вычисления орбит………………………………………….16
1.2.3. Атмосферные ошибки: ионосферные и тропосферные задержки сигнала………………………………………………………………………16
1.2.4. Многолучевость………………………………………………………16
1.2.5. Геометрический фактор ухудшения точности………………………18
1.3. Алгоритмы определения координат и коррекции часов спутников ГЛОНАСС/GPS……………………………………………………………….19
1.3.1. Алгоритм определения координат спутника GPS на момент обсервации в системе WGS-85…………………………………………………………….20
1.3.2. Алгоритм определения координат спутников ГЛОНАСС в системе ПЗ-90………………………………………………………………………………20
1.3.3. Алгоритм преобразования общеземных координат между системами WGS-85 и ПЗ-90…………………………………………………………….26
1.4. Алгоритм моделирования атмосферных задержек………………….28
1.4.1. Алгоритм моделирования ионосферы………………………………..29
1.4.2. Алгоритм моделирования тропосферы………………………………29
1.5 Алгоритм определения координат потребителя по кодовым дальностям в абсолютном режиме…………………………………………………………..31
1.6. Алгоритм определения фактора понижения точности………………..35
1.7. Алгоритм перебора созвездий спутников для определения оптимального навигационного решения……………………………………………………..38
2. Проектная часть…………………………………………………………….42
2.1.Обоснование направления разработки и требования, предъявляемые к системе…………………………………………………………………………..44
2.2.Типовая схема реализации задачи позиционирования в дифференциальном режиме…………………………………………………..44
2.3. Обобщенный алгоритм определения координат по кодовым дальностям в абсолютном режиме……………………………………………………………45
2.4. Дифференцирование навигационного решения методом вторых кодовых разностей………………………………………………………………………..46
2.5. Статистическая оценка метода дифференцирования по вторым кодовым дальностям……………………………………………………………………….48
2.6. Применение фильтра Калмана к дифференцированному навигационному решению. Анализ результатов……………………………………………….49
2.7. Дифференцирование фазовых измеренных дальностей………………51
2.7.1. Первые фазовые разности……………………………………………..54
2.7.2. Вторые фазовые разности…………………………………………….55
2.7.3. Третьи фазовые разности……………………………………………….55
2.8. Алгоритм определения местоположения в дифференциальном режиме, используя третьи фазовые разности, методом взвешенных наименьших квадратов.
2.9. Статистическая оценка алгоритма определения координат по третьим фазовым разностям………………………………………………………………57
2.10. Алгоритм определения местоположения в дифференциальном режиме, используя вторые фазовые разности, методом взвешенных наименьших квадратов………………………………………………………………………..60
2.11. Статистическая оценка алгоритма определения координат по вторым фазовым разностям……………………………………………………………60
2.12. Оценка предложенных алгоритмов……………………………………61
3. Экономическая часть………………………………………………………63
3.1. Расчёт себестоимости разработки программного обеспечения……..66
3.2.Анализ существующего навигационного оборудования……………..66
3.3.Экономическая эффективность разработки……………………………68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………….73
