Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Метрология и метрологическое обеспечение

Диссертационная работа:

Бояркеева, Ольга Владимировна. Применение методов имитационного моделирования для исследования точности беззапросных траекторных измерений по навигационным спутникам ГЛОНАСС : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.15 / Бояркеева Ольга Владимировна; [Место защиты: Сиб. гос. геодез. акад.].- Новосибирск, 2011.- 127 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-5/199

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы

Повышение конкурентной способности отечественной спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, повышение точности и надежности координат-но-временных определений на основе применения ГЛОНАСС обеспечивается за счет привлечения новых измерительных технологий.

В соответствии с федеральной целевой программой «Глобальная спутниковая навигационная система» важнейший сегмент космического комплекса эфемеридно-временное обеспечение (ЭВО) ГЛОНАСС переводится на беззапросные технологии траекторных измерений. Это значит, что в качестве основного источника исходных данных для формирования эфемеридно-временной информации в ГЛОНАСС будут использоваться результаты траекторных измерений, выполняемых с сети беззапросных измерительных станций (БИС) по навигационным спутникам (НС) ГЛОНАСС.

Сама технология беззапросных траекторных измерений для целей ЭВО ГЛОНАСС является новой и нуждается в отработке методик измерений, определении метрологических характеристик измерительных трактов и исследованиях погрешностей, возникающих в процессе измерений.

Важность совершенствования измерительных технологий, применяемых для целей ЭВО, отмечена в работах ученых: Решетнева М.Ф., Эльясберга П.Е., Жда-нюка Б.Ф., Шебшаевича B.C., Пасынкова В.В., Лебедева А.А., Данилюка А.Ю., Забокрицкого А.В., Бартенева В.А., Гречкосеева А.К., Кокорина В.И, Гребенникова А.В., Владимирова В.М., Толстикова А.С.

Сложность процесса беззапросных траекторных измерений, зависимость результатов измерений от большого числа факторов не позволяют провести необходимые исследования точностных характеристик беззапросных измерительных трактов на основе тех или иных аналитических соотношений.

Проведенный анализ задачи беззапросных измерений для целей ЭВО привел к выводам о целесообразности применения для таких исследований метода имитационного моделирования. Именно эти вопросы применения метода имитационного моделирования для исследования точности беззапросных траекторных измерений и разработка и использование для таких исследований специального программного имитатора измерительной информации составляет основной предмет диссертационных исследований.

Важность самой задачи исследований точности беззапросных траекторных измерений для целей ЭВО ГЛОНАСС и необходимость в определении метрологических характеристик беззапросных измерительных трактов определяют актуальность темы диссертационных исследований.

Целью работы является создание методической основы для исследований точности беззапросных траекторных измерений и разработка программного имитатора измерительной информации, поступающей с сети беззапросных измерительных станций, на которых выполняются траекторные измерения по навигационным спутникам ГЛОНАСС и GPS в интересах формирования эфеме-ридной информации ГЛОНАСС.

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи.

Выполняется анализ факторов, влияющих на точность беззапросных тра-екторных измерений и выбираются адекватные математические модели:

для описания движения навигационных спутников и действующих на спутники возмущений;

для представления факторов, влияющих на результаты траекторных измерений.

Производится обоснованный выбор численных методов для расчета движения орбитальной группировки навигационных спутников и учета факторов, влияющих на точность траекторных измерений.

Выбираются критерии оценки точности траекторных измерений и анализируются метрологические характеристики программного имитатора измерительной информации.

В соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 «Методики (методы) измерений» разрабатывается методика беззапросных траекторных измерений по навигационным спутникам ГЛОНАСС и GPS на основе применения программного имитатора измерительной информации.

Объектом исследования является технология беззапросных траекторных измерений, выполняемых для целей эфемеридно-временного обеспечения ГЛОНАСС.

Предметом исследования являются:

- составляющие инфраструктуры навигационного комплекса ГЛОНАСС,
включающие:

сегмент эфемеридно-временного обеспечения ГЛОНАСС;

орбитальную группировку навигационных спутников ГЛОНАСС;

беззапросные измерительные станции, а также:

- методы и средства имитационного моделирования измерительной ин
формации, поступающей с сети беззапросных измерительных станций по нави
гационным спутникам ГЛОНАСС и GPS.

Методы исследования

Для выполнения поставленных задач в работе использованы методы имитационного моделирования, математического анализа, а также методы математической статистики.

Научная новизна:

1) впервые разработан и применяется для отработки технологии безза
просных траекторных измерений программный имитатор измерительной ин
формации, поступающей с сети БИС по НС ГЛОНАСС и НС GPS;

  1. на основе применения программного имитатора разработана методика беззапросных траекторных измерений;

  2. разработаны предложения по расширению функций физических имитаторов навигационных сигналов за счет привлечения функций программного имитатора измерительной информации, поступающей с сети БИС по НС ГЛОНАСС и НС GPS.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. применение метода имитационного моделирования беззапросных траекторных измерений, выполненных с сети пространственно-разнесенных беззапросных измерительных станций по орбитальной группировке навигационных спутников ГЛОНАСС в условиях действия влияющих факторов;

  2. математические модели влияющих факторов, адекватные методу имитационного моделирования, учитывающие уходы бортовых часов и часов приемной аппаратуры, задержку навигационного сигнала в тропосфере и ионосфере, модель случайного процесса, описывающего проявление многолучевости распространения навигационного сигнала;

  3. методика траекторных измерений, выполняемых для целей эфемеридно-временного обеспечения на основе применения программного имитатора измерительной информации;

  4. программный имитатор измерительной информации, поступающей с сети БИС, используемый для расчета тропосферных поправок в системе Государственного эталона ВЭТ 1-19.

Практическая значимость работы связана с непосредственным участием автора в выполнении составных частей ОКР «Эталон» и ОКР «Метрология» Федеральной целевой программы «Глобальная спутниковая навигационная система» в части отработки технологии беззапросных траекторных измерений и исследования точностных характеристик эфемеридно-временного обеспечения ГЛОНАСС. Эти исследования выполнены методом имитационного моделирования на основе применения программного имитатора измерительной информации.

Материалы диссертационных исследований и разработанный программный имитатор могут быть использованы:

разработчиками аппаратуры приема навигационных сигналов;

пользователями аппаратуры приема навигационных сигналов для компенсации факторов, влияющих на точность координатно-временных определений, и для планирования измерительных сессий.

Достоверность результатов и выводов работы обеспечена корректностью применения методов математического анализа и математической статистики. Полученные теоретические результаты хорошо согласуются с данными обработки траекторных измерений и с результатами модельных исследований. Достоверность подтверждается обсуждением материалов диссертационной работы на всероссийских и международных конференциях и конгрессах.

Внедрение результатов работы

В ФГУП «Сибирский государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт метрологии» (г. Новосибирск) внедрены и используются:

программный имитатор «ModBis 24» измерительной информации, поступающей с беззапросных измерительных станций по навигационным спутникам ГЛОНАСС и GPS;

методика беззапросных траекторных измерений на основе применения программного имитатора «ModBis 24»;

- методика компенсации тропосферных погрешностей беззапросных траек-торных измерений на основе программного имитатора «ModBis 24» для предварительной подготовки измерительной информации.

В ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия» (г. Новосибирск) материалы диссертационных исследований использованы в учебном процессе при подготовке курсов лекций по дисциплинам «Общая теория измерений» и «Организация и планирование эксперимента» по специальности 200501 «Метрология и метрологическое обеспечение» и в дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались на Международных научных конгрессах «ГЕО-СИБИРЬ» в г. Новосибирске (2008, 2009, 2010, 2011 гг.), на Всероссийской научно-технической конференции с международным участием молодых ученых и студентов «Современные проблемы радиоэлектроники» в г. Красноярске (2010 г.), на Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения» в г. Новосибирске (2010 г.), на Межотраслевой конференции по проблемам новых технологий в г. Миассе (2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из которых 1 статья - в издании из Перечня определенных ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы, включающего 105 наименований, и 2 приложений. Объем диссертации составляет 125 страниц. Работа содержит 20 рисунков и 6 таблиц.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net