Размножения эфемерид спутников ГЛОНАСС (иллюстрация решения системы дифференциальных уравнений)

Цель работы: Овладение методом решения дифференциальных уравнения для размножения эфемерид спутниковой системы ГЛОНАСС.

Теоретические сведения.

Одним из отличий системы ГЛОНАСС от GPS является то, что размножение эфемерид в системе ГЛОНАСС производится через решение системы дифференциальных уравнений.

Приведённая программа иллюстрирует применение функции MatLab при решении системы дифференциальных уравнений методом Рунге-Кутта для размножения эфемерид спутников ГЛОНАСС.

Для выполнения работы в качестве входных данных потребуются координаты и скорости спутников ГЛОНАСС, которые являются начальными условиями при решении системы дифференциальных уравнений; время, на которое задаются эти параметры в данных, передаваемых со спутников, время, на которое рассчитываются координаты и скорости навигационных спутников. Поскольку приводится существенно упрощённый алгоритм размножения эфемерид, то другие составляющие данных с навигационного спутника не учитываются.

Выполнение работы.

1. Создайте папку ORBITA_GLONASS_My и скопируйте в неё из папки ORBITA_GLONASS m-файл ОRBITA_1.m и функцию orbit_GL.

2. Изучите программные процедуры и комментарии к m-файлу ОRBITA_1.m и функции orbit_GL.

3. С сайта Российского космического агентства или навигационного приемника, работающего с системой ГЛОНАСС, запишите данные координат и скорости работоспособного спутника и включите их в отчет по лабораторной работе.

 

Рис.1 Данные координат и скорости работоспособных спутников

4. Откройте файл ОRBITA_1.m из папки ORBITA_GLONASS_My и выполните его. Ознакомьтесь с полученным графическим изображением орбиты спутника ГЛОНАСС.

 

Рис.1 Примеры выполнения файла ОRBITA_1.m

 

5. Введите координаты и скорости спутника ГЛОНАСС из п. 3 в строки входных данных файла ОRBITA_1.m, исполните файл. Проанализируйте полученное графическое изображение орбиты спутника ГЛОНАСС. Результаты анализа внесите в отчет.

6. Дополните файл ОRBITA_1.m процедурой вывода координат и скорости спутника на одно из значений текущего времени. Исполните файл и запишите полученные значения координат и скоростей спутника в отчет.

7. Измените в п. 6 текущее время на 900 секунд (граница интервала размножения эфемерид), исполните файл, занесите результат выполнения файла в отчет. Проанализируйте и объясните разницу в результатах, полученных в п.6 и 7.

 

Вопросы:

1. Для каких целей требуется размножать координаты и скорости навигационных спутников?

2. Какие параметры являются начальными условиями при решении системы дифференциальных уравнении орбитального движения спутников ГЛОНАСС?

3. В какой системе координат передаются данные о координатах и скорости в спутниковой системе ГЛОНАСС?

4. В какой системе координат решаются дифференциальные уравнения орбитального движения спутников ГЛОНАСС?

 

Преобразование данных навигационных спутников

Лабораторная работа № 9

Преобразование данных альманаха приемника СН4701 в формат YUMA

Цель: работы преобразование(конвертирование) данных альманаха навигационных спутников в формат YUMA.

Теоретические сведения.

В спутниковых радионавигационных системах ГЛОНАСС и GPS эфемериды рассчитываются по принципиально разным формулам. В то же время весьма целесообразным является применение в задачах прогнозирования навигационных сеансов использовать одинаковый формат данных альманаха. Отсюда вытекает задача преобразования (конвертирования) альманаха системы ГЛОНАСС в широко распространенный формат YUMA без потери данных об альманахе спутников ГЛОНАСС.

Выполнение работы

1. Запишите альманах, с приемника CH4701 в папку In_dat. Если не имеется возможности получить данные альманаха с приемника, то можно воспользоваться альманахом с именем 002.txt из приложения.

2. Создайте папку ALM_CH4701_V3_My

3. Создайте файлы и функци convers_ALM_GLN_YUMA_GPS.m, read_Alm, Gln_data_from_NA, s0_Nut, gln_a, read_Alm, write_GPS_alm, GLN_satfind_YUMA, Gln_data_from_NA,JD_from_epohi, week_GLONAS_gps, semi_axis, JD_epohi, JD_data в папке ALM_CH4701_V3_My и присвойте переменной Dat имя альманаха из папки In_dat. Выполните файл. Результат выполнения запишется в файл AlmGG.yum. Это и будет преобразованный в формат YUMA альманах спутников GPS и ГЛОНАСС.

4. Загрузите альманах AlmGG.yum в программу прогнозирования PLANNING и убедитесь в его работоспособности.

 

Лабораторная работа № 10