Готовые ???????????

Диссертация  Применение сетевых спутниковых радионавигационных систем второго поколения ГЛОНАССGPS для целей управления инфраструктурой железнодорожного транспорта

Содержание:

Введение
Глава I. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (СРНС)
второго поколения ГЛОНАСС/GPS 24
1.1 .Общие исторические сведения 24
1.2. Описание СРНС второго поколения 30
1.2.1. Подсистема космических аппаратов 31
1.2.2. Подсистема контроля и управления 36
1.2.4. Координатные системы 39
1.2.5. Шкалы времени ГЛОНАСС и GPS 42
1.2.5. Параметры преобразования между ПЗ-90 и WGS-84 47
1.2.6. Кадр навигационного сообщения НИСЗ ГЛОНАСС и GPS 48 1.2.6. Навигационная аппаратура потребителей (НАЛ) 51
1.3. Общие сведения о методах определения координат потребителя посредством спутниковой навигационной аппаратуры СРНС ГЛОНАССЛлРБ с учётом специфики решения задач управления
инфраструктурой железнодорожного транспорта РФ 54
1.3.1. Абсолютный метод 54
1.3.2. Метод дифференциальной коррекции 61 1.3.2.1 .Контроль скорости движения подвижных единиц 66 1.3.2.2. Контроль свободности участков пути на базе определения длины состава на пункте контроля полносоставности 66
1.3.2.2.1. Вариант построения системы 68 1.3.1.2.2. Требования к точности и техническим характеристикам системы 72
1.3.2.3. Контроль положения самостоятельных подвижных единиц на станциях 75
1.3.2.4. Контроль показаний КЛУБ, работоспособности САУТ 77
1.3.2.5. Определение координат объектов железнодорожной линии для формирования базы данных 77
1.3.3. Относительные фазовые определения 78
Глава II. Моделирование ГЛОНАСС/ОР8 измерений с учётом возмущающих факторов 84
2.1. Псевдодальность по коду 85
2.2. Фаза несущая 87
2.3. Ионосферная рефракция 90
2.4. Тропосферная рефракция 96
2.5. Эффект многолучёвости 103
2.6. Погрешности эфемеридного обеспечения 106
2.7. Погрешности частотно-временного обеспечения 108 Глава III. Разрешение неоднозначности при относительных фазовых измерениях по СРНС ГЛОНАСС/ОР8 111
3.1. Исключение влияния ошибки часов НИСЗ на измерение псевдодальности по фазе несущей и коду 113
3.2. Исключение влияния ошибки часов приёмника на измерение псевдодальности на фазе несущей и по коду 119 3.3. Методы увеличения количества параметрической информации 126
3.3.1. «Доплер» 126
3.3.2. Третьи разности 128
3.3.3. Новые методы разрешения неоднозначности за счёт формирования дополнительных условий 135
Глава IV. Определение координат потребителя по СРНС rJIOilA.CC/GPS 175 4.1. Вычисление координат НИСЗ на момент обсервации 175
4. 2. Абсолютный метод определения координат потребителя по СРНС второго поколения ГЛОНАССЛлРБ 183
4. 3. Дифференциальный метод определения координат потребителя по СРНС второго поколения Г Л ОНАС СЮР Б с коррекцией координат 187 4. 3. 1. Эксперименты 189
4. 3. 2. Эксперимент №1 192
4. 4. Модификация дифференциального метода определения координат потребителя по СРНС второго поколения ГЛОНАСС/ОРБ с коррекцией координат с учётом специфики МАЛС 193
4.4.1. Эксперимент №2 197
4.5. Метод относительных фазовых определений координат потребителя по СРНС второго поколения ГЛОНАССЛЗРБ 199
4.5.1. Эксперимент №3 200
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 203
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 209
ВВЕДЕНИЕ
Сетевые спутниковые радионавигационные системы (СРНС) второго поколения ГЛОНАССЛлР8 являются средствами высокоточного определения времени, координат, параметров движения потребителя в любой точке Земной поверхности в любое время суток вне зависимости от метеорологических условий.
На сегодняшний день в России и за рубежом созданы различные виды одно- и двухчастотной аппаратуры потребителя, позволяющие производить измерения времени с погрешностью не хуже 100 не, псевдодальностей до навигационных искусственных спутников Земли (НИСЗ) СРНС ГЛОНАСС/ОР8 по коду с точностью 0.1 кодовой последовательности (0.3 м), на фазе несущей с точностью 0.003 м, что позволяет осуществлять определение координат потребителя с метровой и субсантиметровой точностью [16].
Различными фирмами производителями программного обеспечения (ПО) созданы программные комплексы (ПК) для целей определения координат, параметров движения потребителя, точных моментов синхронизации для различных областей производственной и хозяйственной деятельности человека, таких как: авиация, флот, геодезия, связь и другие.
Основой для построения навигационно-геодезического решения являются:
• Метки времени навигационных сигналов СРНС ГЛОНАССАлРЗ.
• Эфемериды НИСЗ, содержащиеся в Кадре навигационного сообщения.
• Измеренные псевдодальности аппаратурой потребителя до НИСЗ.
Применение аппаратуры потребителя СРНС ГЛОНАССЛлРБ на железнодорожном транспорте до сегодняшнего дня сдерживалось ввиду следующих объективных причин:
• Отсутствие цифровой системы радиосвязи железнодорожного транспорта Российской Федерации.
• Отсутствие свободных радиоканалов передачи данных на железной дороге Российской Федерации.
• Отсутствие возможности осуществления контроля проследования поездом участков пути в полном составе, использующего в качестве датчика положения только аппаратуру потребителя СРНС ГЛОНАССЛлРЗ.
• Отсутствие математического и алгоритмического обеспечения решения навигационно-геодезических задач посредством СРНС ГЛОНАССЛЗР8 с метровой и субсантитметровой точностью в режиме реального времени, учитывающего специфику железнодорожного транспорта.
• Несоответствие существующего ПО аппаратуры потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОРБ требованиям, предъявляемым к ПО средств железнодорожной автоматики (ЖАТ) [1,9].
В настоящее время Министерство путей сообщения (МПС) Российской Федерации (РФ) ведёт переговоры с федеральным государственным унитарным предприятием (ФГУП) «Главный радиочастотный центр" государственной радиочастотной службы (ГРЧС) РФ о выделении радиочастот в полосе 457,4 - 470 МГц для использования в интересах МПС РФ. ГРЧС неоднократно предоставляло разрешение на использование данного диапазона радиочастот МПС РФ на различных участках железных дорог во временное пользование для отработки технических решений по построению цифровых систем радиосвязи железнодорожного транспорта РФ. В ближайшее время ожидается принятие решения о выделении радиочастот в полосе 457,4 - 470 МГц для нужд МПС РФ.
Создание цифровой системы радиосвязи железнодорожного транспорта Российской Федерации создаёт благоприятные условия для внедрения аппаратуры потребителя СРНС Г Л ОНАС С/ОР 8 в системы ЖАТ.
Актуальность выбранной темы диссертации определяется большим производственным и экономическим значением для железнодорожного транспорта СРНС ГЛОНАСС/ОР8.
Применение аппаратуры потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОРБ на железных дорогах РФ позволит кардинально и в кратчайшие сроки решить актуальные задачи по повышению эффективности эксплуатационной и производственной деятельности:
• В режиме реального времени и постобработки данных с субсантиметровой точностью производство всех съёмочных и разбивочных геодезических работ, возникающих при изысканиях, проектировании, строительстве и текущем содержании железных дорог, мониторинге железнодорожных путей и сооружений; разбивочных и
выправочных работ, межевание земель, осуществление инвентаризации и создание кадастра железных дорог.
• Осуществление координатно-временного обеспечения систем безопасности движения подвижного состава и систем интервального регулирования.
• Осуществление позиционного сопровождения перемещения грузов.
• Осуществление позиционной поддержки решения задач диспетчеризации.
Кроме того, применение аппаратуры потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОРБ позволит ускорить разработку и внедрение высокоэффективных систем управления движением поездов для любых категорий железнодорожных линий, в том числе и малодеятельных. Данные о местоположении поездов, полученные для систем диспетчерской централизации (ДЦ) и интервального регулирования, позволят существенно повысить безопасность движения поездов.
В настоящий момент МПС РФ рассматривает СРНС ГЛОНАСС/ОРБ в качестве средства, обеспечивающего третий уровень безопасности железнодорожного транспорта РФ в многоуровневой системе управления маршрутами и обеспечения безопасности движения поездов. Навигационную аппаратуру потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОРБ ГУП ВНИИАС МПС России интегрирует в системы маневровой локомотивной сигнализации (МАЛС) с цифровым радиоканалом для целей управления движением маневровых локомотивов в рамках государственной программы по повышению безопасности движения.
С учётом изложенного, были сформулированы следующие цели работы:
1. Изучить и описать существующие методы определения координат потребителя посредством СРНС ГЛОНАССЛЖ.
2. Установить области применения существующих методов определения координат потребителя посредством СРНС ГЛОНАСС/вРБ на железнодорожном транспорте.
3. Определить круг решаемых задач аппаратурой потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОР8 на железнодорожном транспорте.
4. Разработать методы осуществления контроля свободности участков пути посредством аппаратуры потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОРБ.
5. Разработать методы создания цифровой модели пути станций и перегонов посредством аппаратуры потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОР8.
6. Разработать методы контроля положения самостоятельных подвижных единиц на станциях и перегонах.
7. Изучить возмущающие факторы, вносящие дополнительные ошибки в определение координат потребителя посредством аппаратуры потребителя СРНС ГЛОНАСС/ОРБ и произвести их моделирование.
8. Разработать методы разрешения неоднозначностей целых циклов фазовых измерений режима реального времени и пост обработки с учётом специфики железных дорог РФ.
9. Произвести модификацию существующих методов определения координат потребителя по СРНС ГЛОНАССАлРЗ с учётом специфики железных дорог РФ и построения средств ЖАТ.
10. Разработать алгоритмы определения координат потребителя с дециметровой и субсантиметровой точностью относительно опорных навигационно-геодезических приёмников по СРНС ГЛОНАСС/ОРБ для обеспечения координатно-временной информацией различных служб железнодорожного транспорта РФ.
Для достижения поставленных целей, используя методы научного познания, был произведён анализ трудов ведущих отечественных и зарубежных учёных, начиная с 1982 года, в области спутниковых методов космической геодезии, г

Диссертация  Применение сетевых спутниковых радионавигационных систем второго поколения ГЛОНАССGPS для целей управления инфраструктурой железнодорожного транспорта