Тема лабораторной работы:
“Моделирование орбитальной структуры НСС”
Предисловие
Представлено описание пакета программ “Спутниковая навигация”. Данное программное обеспечение написано на языке программирования Matlab, который фактически является стандартом при решении технических и научных проблем. Пакет “Спутниковая навигация” включает в себя ряд подпрограмм, на основе которых пользователь сможет не только изучить программную сторону реализации навигационных алгоритмов, но и сконструировать новый навигационный алгоритм, провести расчеты по выбору новой орбитальной группировки и т.д.
Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов системотехнических специальностей, но может быть также полезна для преподавателей вузов и широкого круга специалистов, интересующихся вопросами проектирования и эффективного использования спутниковых систем.
Пакет программ “Спутниковая навигация”
Несмотря на обилие уже созданной и использующейся навигационной аппаратуры существует потребность в разработке более совершенных, надежных алгоритмов и навигационных приемников. Необходимо также отметить, что существует ряд проектов по разработке новых навигационных систем, в первую очередь это европейский проект Galileo. Также необходимо отметить различные дополнения к системам GPS и ГЛОНАСС – широкозонные дифференциальные системы американская WAAS (Wide Area Augmentation System) и две системы, находящиеся на различных стадиях работ: японская MSAS (Japan’s Multifunctional Transport Satellite Space-based Augmentation System) и EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System).
Поэтому существует потребность в проведении различного рода расчетов и имитационного моделирования в области спутниковой навигации: выбор оптимального орбитального построения системы; построение навигационных одномоментных и рекуррентных алгоритмов; дифференциальная коррекция; обработка фазовых измерений и проблема фазовой неоднозначности и др. Для решения этих задач и служит пакет программ “Спутниковая навигация”.
Данный пакет написан на языке программирования Matlab, который фактически является стандартом при решении технических и научных проблем. Пакет “Спутниковая навигация” включает в себя ряд подпрограмм, на основе которых пользователь сможет не только изучить программную сторону реализации навигационных алгоритмов, но сам сконструировать новый навигационный алгоритм, провести расчеты по выбору новой орбитальной системы и т.д.
Моделирование орбитальной структуры НСС
Программа состоит из отдельных функций, образующих единую программу.
Все функции начинаются с фразы function. Например: function llh = xyz2llh(xyz). Где xyz2llh – название сохраняемого файла и название самой функции, а (xyz) – значения для которых рассчитывается функция.
Чтобы проверить написанную функцию в MathLab, необходимо:
-
- Сохранить её в папку к остальным функциям! Имя файла должно совпадать с названием функции;
- В окне написанного кода функции нажать на зеленую стрелочку компиляции кода и далее в появившемся окне нажать “Change Directory” и “Change Folder”. Это делается для того, чтобы указать путь к вашим файлам, а не для проверки функции!
- Далее перейти в окно Command Window и подставить значения в функцию, нажать Enter. Например: llh = xyz2llh([233,543,555]). Подставляться могут простые значения или матрицы, в зависимости от функции (читайте описание к конкретной функции). Если подставляются матрицы, то они пишутся в квадратных скобках через запятую, иначе это делается в привычном виде без квадратных скобок с не матричными числами.
Важно! Оформление работы должно содержать в себе: титульный лист, общее описание программы, код каждой функции программы с комментариями и описанием, а также проверочные результаты каждой функции и программы в целом. Вам доступны не все файлы программы. Доступность файлов зависит от последовательного выполнения задания.
Оформленную работу нужно сдать в конце семестра в общей папке с другими работами вместе с электронной версией. Подробнее по ссылке.
Ниже перечислены файлы программы. Задание состоит из 9 файлов программы MathLab: gpskep.mat, loadgps.m, llh2xyz.m, xyz2llh.m, xyz2enu.m, gensv.m, svpos.m, skyplot.m, sndemo01.m.
Для некоторых функций будет написана проверка синим шрифтом. Вы должны сделать сначала её, а потом свою, которая выделена зеленым шрифтом. Где проверки не указаны, там их выполнять не нужно.
Функция loadgps.m
Открыть описание функции loadgps
Код программы, который необходимо написать вручную в MathLab
Функция llh2xyz.m
Открыть описание функции llh2xyz
Проверочный результат со значениями: 111,222,333.
Ваша проверка для вставки в отчет: 111+n,222+n,333+n. Где n-номер варианта.
Функция xyz2llh.m
Открыть описание функции xyz2llh
Проверочный результат со значениями: 111,222,333.
Ваша проверка для вставки в отчет: 111+n,222+n,333+n. Где n-номер варианта.
Функция xyz2enu.m
Открыть описание функции xyz2enu
Проверочный результат со значениями: 444,555,222; 111,222,333.
Ваша проверка для вставки в отчет: 444+n,555+n,222+n; 111+n,222+n,333+n. Где n-номер варианта.
Функция gensv.m
Открыть описание функции gensv
Функция svpos.m
Открыть описание функции svpos.m
Проверочный результат со значениями: 111,222,333,444,555,666.
Ваша проверка для вставки в отчет: 111+n,222+n,333+n,444+n,555+n,666+n. Где n-номер варианта.
Функция skyplot.m
Открыть описание функции skyplot
Проверочный результат со значениями: 111,222,333.
Ваша проверка для вставки в отчет: 111+n,222+n,333+n. Где n-номер варианта.
Итоговая программа sndemo01.m
При нажатии на зеленую стрелку:
