Sb95858

3.3.Выполнение работы

3.3.1.Получение экспериментальных данных

1.Включить GPS-навигатор, нажав и отпустив кнопку «POWER».

2.Покинуть помещение лаборатории и переместиться в точку, находящуюся напротив помещения охраны «будка с прожектором» 5-го корпуса СПбГЭТУ «ЛЭТИ» на той стороне ул. Проф. Попова, где находится Ботанический сад (обозначена на карте кружком).

3.Дождаться, когда на экране GPS-навигатора исчезнет сообщение «Acquiring Satellites». Убедиться, что навигация осуществляется в режиме 3D.

4.Переместиться в начальную точку маршрута. Для этого с помощью кнопки «PAGE» перейти на страницу «Map», наблюдая за маркером текущего положения переместиться в путевую точку Z0001 (путевые точки помечены на карте флажком).

5.Обнулить показания всех счетчиков путевого компьютера. Для этого

спомощью кнопки «PAGE» перейти на страницу «Trip Computer». Вызвать кнопкой «MENU» меню активной страницы, кнопкой «ROCKER» выбрать пункт меню «Select All» и подтвердить свой выбор кнопкой «ENTER».

6.Запустить запись траектории движения. Для этого с помощью кнопки «PAGE» перейти на страницу «Main Menu» и выбрать пункт «Tracks». С помощью кнопки «ROCKER» выбрать пункт «Track log on».

7.Начать движение по маршруту, отмеченному путевыми точками Z0001–Z00020. Для этого с помощью кнопки «PAGE» перейти на страницу «Map», наблюдая за маркером текущего положения последовательно перемещаться в путевые точки Z0002–Z00020. Интервалы между путевыми точками преодолевать по кратчайшему расстоянию, не покидая пределов пешеходного тротуара.

8.По прибытии в путевую точку Z00020 выключить запись траектории движения и сохранить полученную траекторию в память GPSнавигатора. Для этого с помощью кнопки «PAGE» перейти на страницу «Main Menu» и выбрать пункт «Tracks». С помощью кнопки «ROCKER» выбрать пункт «Track log off». Затем с помощью кнопки «ROCKER» выбрать пункт «SAVE» и подтвердить свой выбор нажатием кнопки «ENTER».

31

3.3.2. Обработка экспериментальных данных

Взаимодействие навигатора «Garmin GPS 60» с компьютером.

Запустить компьютер и дождаться загрузки операционной системы.

Соединить навигатор с компьютером с помощью шнура USB. Включить навигатор. Отключить процесс определения спутников. Убедиться, что на панели состояния навигатора активна пиктограмма связи с компьютером по интерфейсу USB.

Запустить на компьютере программу «Ozi-Explorer».

Выбрать пункт «Карта» главного меню. Затем пункт «Пустая масштабная карта».

Для настройки протокола обмена данными между программой «Oziexplorer» и навигатором в пункте «Файл» главного меню выбрать пункт «Конфигурация».

В окне настроек «Конфигурация» установить следующие значения: вкладка «Система»: датум данных – WGS84; вкладка «Карты»: единицы измерения расстояний/высоты – метры; вкладка «GPS»: тип приемника GPS – «Garmin», модель GPS – «GPS 60», датум загрузки/выгрузки – WGS84, на вкладке «Связь» установить галочки в полях «Garmin USB» и «использовать для Garmin протокол PVT».

Для выгрузки навигационной информации из навигатора в программу «Ozi-explorer» в главном меню программы нажать пиктограмму «Выгрузить трек из GPS».

Для сохранения навигационной информации в текстовый файл в главном меню программы выбрать пункт «Выделить», затем «Выделить точки трека». В главном меню программы нажать пиктограмму «Меню сохранения файлов».

Проверка активности программы SA (Selective Availability) Департамента обороны США:

1.Любым доступным студенту способом обработать навигационную информацию из текстового файла, полученного в программе «OziExplorer». Целью обработки является получение исходных навигационных данных: широты, долготы и высоты точек трека. Занести исходные данные в табл. 3.1, привести в отчете к лабораторной работе формулу, по которой осуществлялись вычисления.

32

2.Сравнить полученные данные с образцовым треком, по которому осуществлялась навигация при выполнении измерений согласно заданию на лабораторную работу.

3.Сделать вывод об активности/неактивности программы SA Департамента обороны США.

Вычисление погрешности определения местоположения из-за применения при расчетах различных систем координат:

1.Вычислить расстояние L между точками трека, используя представление Земли в виде сферы. При проведении вычислений учесть, что средний радиус Земли равен 6 371 210 м, а кратчайшее расстояние между двумя точками на земной поверхности (если принять ее за сферу) определяется выражением

cos d sin A sin B cos A cos B cos A B ,

где A, B – широты, A, B – долготы точек А и В на поверхно-

сти Земли; d – расстояние между точками А и В на поверхности Земли, измеряемое в радианах длинной дуги большого круга земного шара.

2.Результаты вычислений расстояния L между точками трека занести в табл. 3.2.

3.Воспользовавшись программой «Ozi-Explorer» вычислить расстояние между точками трека, используя представление модели Земли в виде эллипсоида.

4.Сравнить полученные данные с результатами вычисления по п. 2.

5.Вычислить относительную погрешность определения местоположения из-за применения при расчетах различных систем координат.

33

Построение 3D картины трека:

1. По результатам вычислений п. 1 (с. 32) вычислить координаты x, y, z точек трека, используя представление Земли в виде сферы.

При проведении вычислений учесть, что средний радиус Земли равен 6 371 210 м. Также провести вычисления для образцового трека. Результаты вычислений по каждому треку занести в табл. 3.3.

2.Воспользовавшись любой известной студенту программой построить 3D модели двух треков.

3.4. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе, помимо общих сведений о СРНС GPS, должен содержать:

1.Заполненные табл. 3.1–3.3.

2.Формулы, согласно которым проводились расчеты. Все формулы должны иметь пояснения.

3.Необходимый графический материал.

3.5.Контрольные вопросы

1.Что такое геоид, эллипсоид?

2.Какая модель Земли использовалась GPS-навигатором при проведении измерений?

3.Какая модель Земли используется для решения навигационной задачи в России?

4.Что означают пиктограммы и на панели состояния навигатора?

5.Что означают концентрические окружности на странице «Satellite» навигатора

(рис. 3.4)?

6.В каких системах координат выражены

34

Лукьянов Дмитрий Павлович Шевченко Сергей Юрьевич

Сетевые спутниковые радионавигационные системы

Электронное учебно-методическое пособие

Редакторы: Н. В. Лукина, О. Р. Крумина

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Подписано в печать 17.10.17. Формат 60×84 1/16.

Гарнитура «Times New Roman». Печ. л. 2,25.

Тираж 2 экз. Заказ 226.

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

35