Научно-информациоонный материал

Презентация лабораторной работы удаленного доступа
«Исследование точности определения
координат ГЛОНАСС/GPS приемником
в зависимости от геометрии
наблюдаемого созвездия НКА»
Власов И.Б., профессор каф. РЛ-1,
Карутин С.Н., доцент каф. РЛ-1,
Мыкольников Я.В., ассистент каф. РЛ-1,
Семенов Д.В., инженер НИИ РЭТ МГТУ им. Баумана,
Шумов А.В., доцент каф. РЛ-1
Научно-информационный материал
► Назначение: обучение пользователей принципам
функционирования навигационной аппаратуры потребителя
(НАП), получения навыков работы с ГЛОНАСС/GPS
приемником и ознакомления с информационным
интерфейсом исследуемого приемника.
► Цель
работы: исследовать влияние геометрии рабочего
созвездия НКА на точность навигационно-временных
определений серийного образца НАП геодезического класса
«Topcon Javad Half Eurocard GG.
Научно-информационный материал
Область применения:
►
►
►
обучение студентов старших курсов технических вузов,
повышение квалификации специалистов в области
спутниковой навигации,
подготовка специалистов в области спутниковой навигации,
не имеющих первичных радиотехнических навыков.
Задачи:
►
►
подготовка квалифицированных кадров для предприятий,
использующих технологии спутниковой навигации,
получение навыков применения навигационных систем и
технологий на их основе в различных отраслях народного
хозяйства.
Научно-информационный материал
Структурная схема лабораторного стенда
НКА2
НКА3
НКА4
НКА1
1
Антенна
2
Малошумящий
усилитель
3
Удаленные пользователи
Источник
питания
4
Сплиттер
И Н Т Е Р Н Е Т
6
7
Приемник
ГНСС
5
Lab-сервер
Web-сервер
Научно-информационный материал
Оборудование
Диаграмма направленности ………………...полусфера
Поляризация …………………………………...круговая
Диапазон рабочих частот, МГц …………….1573-1613
1- Антенна
Габариты (диаметр), мм ……………………………100
Диапазон рабочих частот, МГц …………….1573-1612
Коэффициент усиления, дБ ………………………….30
Коэффициент шума, дБ ……………………………...2,5
Напряжение питания, В ……………………………….9
Ток потребления, мА …………………………………40
Габариты (д×ш×в), мм ……………………...120×60×45
2 - МШУ
Выходное напряжение (при токе 7А), В ………...0 - 15
Выходное напряжение (при токе 4А), В ………...0 - 30
Пульсации и шумы (20Гц-20МГц), мВ не более …350
Шаг установки напряжение/ток …………….1мВ/1мА
Стабильность напряжения ……………… 0,02% + 1мВ
Стабильность тока ……………………….. 0,1% + 1мА
3 - Источник питания
Научно-информационный материал
Диапазон напряжения питания, В ……………….. 0-15
Ток потребления внешнего устройства, мА ……. <100
Вносимые потери на частоте сигналов НКА, дБ …. 0,5
4 - Сплиттер
Используемые системы ГНСС ………ГЛОНАСС/GPS
Число каналов ………………………………………...20
Чувствительность приемника, дБВт ………………-161
Диапазон рабочих частот ……….L1 (ГЛОНАСС/GPS)
5 - Приемник ГНСС
Точность навигационных определений:
- по фазе кода, см ……………………………………..10
- по фазе несущей, мм …………………………………1
Частота обновления данных, Гц …………………….20
Слежение за слабыми сигналом (с/ш менее 30 дБГц)
Поддержка формата NMEA 0183 версий 2.1, 2.2, 2.3 и выход 3.0
Поддержка формата RTCM SC104 версий 2.1 and 2.2 вход/выход
Высокоскоростной порт RS232 …………………. 2 шт.
Научно-информационный материал
Процессор Pentium 4 ………………………...3000 МГц
Объем оперативной памяти, МБ ………………… 1024
Объем жесткого диска, ГБ ………………………….. 40
Количество СОМ-портов (RS-232) ….……………… 2
Видеоадаптер с аппаратной поддержкой OpenGL,
поддержкой режима 1280х1024х24(32)х85Гц и видеопамятью 128 МБ
Разрешение монитора ………………………1280х1024
6 - лабораторный
сервер
Процессор Intel «Core i5-760»...…………....2800 МГц
Объем оперативной памяти, МБ ……………….. 4096
Объем жесткого диска, ГБ ……………………….. 500
7 - интернет
сервер
Видеоадаптер GeForce 9800GT с аппаратной поддержкой
OpenGL, поддержкой режима 1280х1024х24(32)х85Гц и
видеопамятью 1024 МБ
Разрешение монитора ………………………1280х1024
Научно-информационный материал
Принцип функционирования лабораторного стенда
Научно-информационный материал
Окно программы пользователя «StudentGNSS»
1 - диаграмма наблюдаемых НКА,
2 - отношение сигнал/шум в
каналах приемника,
3 - геодезические координаты,
4 - геоцентрические координаты,
5 - разброс координат в плане,
6 - результаты статистической
обработки,
7 - текущая дата и время,
8 - вектор состояния потребителя,
9 - геометрический фактор.
Научно-информационный материал
Порядок выполнения лабораторной работы
Цель работы: исследовать влияние геометрии рабочего
созвездия НКА на точность навигационно-временных определений
серийного образца НАП геодезического класса «Topcon Javad Half
Eurocard GG.
Задание на лабораторную работу
►
►
►
►
►
►
Измерить точность НВО при наблюдении полных группировок НКА
ГЛОНАСС/GPS.
В зависимости от текущего состояния наблюдаемых группировок
НКА на момент проведения лабораторной работы выбрать тип ГНСС
(ГЛОНАСС или GPS).
Измерить точность НВО при наблюдении квазиоптимального
созвездия для 5-ти НКА ГЛОНАСС/GPS.
Измерить точность НВО при наблюдении созвездия «городской
каньон» для 5-ти НКА ГЛОНАСС/GPS.
Измерить точность НВО при наблюдении созвездия из 5-ти НКА
ГЛОНАСС/GPS с низким углом возвышения (5º … 35º).
Измерить точность НВО при наблюдении созвездия из 5-ти НКА
ГЛОНАСС/GPS с высоким углом возвышения (45º … 90º).
Научно-информационный материал
Пример выполнения задания «Измерение точности
НВО для квазиоптимального созвездия НКА»
Геометрический
фактор
PDOP=2.33
HDOP=1.59
VDOP=1.71
СКО, м
X=2.62
Y=2.13
Z=0.67
Научно-информационный материал
Пример выполнения задания «измерение точности для
созвездия типа «городской каньон»»
Геометрический
фактор
PDOP=5.60
HDOP=4.16
VDOP=3.75
СКО, м
X=7.14
Y=6.57
Z=6.47
Научно-информационный материал
Пример выполнения задания «Измерение точности для
низкого созвездия НКА»
Геометрический
фактор
PDOP=4.24
HDOP=1.44
VDOP=3.98
СКО, м
X=1.45
Y=2.83
Z=1.34
Научно-информационный материал
Заключение
Проиллюстрированные примеры дают
пользователю представление о зависимости
точности измерения НВО от геометрии
созвездия НКА, а также значения погрешности в
сравнении с техническими характеристиками
приемника
Научно-информационный материал
Презентация лабораторной работы удаленного
доступа
«Исследование точности определения
координат ГЛОНАСС/GPS приемником в
зависимости от геометрии наблюдаемого
созвездия НКА»
Власов И.Б., профессор каф. РЛ-1,
Карутин С.Н., доцент каф. РЛ-1,
Мыкольников Я.В., ассистент каф. РЛ-1,
Семенов Д.В., инженер НИИ РЭТ МГТУ им. Баумана,
Шумов А.В., доцент каф. РЛ-1