Zaklyuchenie_Literatura_Prilozhenie_1-21
.pdf- 107 -
Список использованной литературы
Основная.
1 Серапинас Б.Б. Глобальные системы позиционирования Издание 3-е, исправленное и дополненное. М.,ИКФ «Каталог»,2002,106 с
2Соловьев ЮА. Системы спутниковой навигации. М., ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000 г.
3Жуков А.В., Серапинас Б.Б. Практикум по спутниковому позиционированию. Учебное пособие. \ Под редакцией Ю.Ф.Книжникова. М., Изд-во Моск. ун-та, 2002, 120 с.
4Параметры общего земного эллипсоида и гравитационного поля Земли
(Параметры Земли 1990 года). РИО ВТУ ГШ, 2000, М., 68 с.
5Руководство пользователя по выполнению работ в системе координат 1995 года (СК-95).
ГКИНП (ГНТА) – 06-278-04. М., ЦНИИГАиК, 2004, 136 с.
6 ГОСТ Р 51794–2001.– М.: 2001.
7 Каврайский А.В. Оценка точности формул преобразования геодезических координат из одной системы в другую // Навигация и гидрография, 1999.– №9.
8User’s handbook on datum transformations involving WGS-84. SP-60 – International Hydrographic Organization, 2005.
9Берг В.И. О современных геоцентрических системах координат. Геодезия и картография, 2005, вып.2, С.4-8
10Финкельштейн А.М. Фундаментальное координатно-временное обеспечение. Вестник Российской Академии наук, 2007, т.77, № 7, с.608-617
11Фирсов Ю.Г Геодезические аспекты гидрографического использования приемной спутниковой аппаратуры C-Nav. «Навигация и гидрография» 2007, -В. 24, -С.123-135
12Фирсов Ю.Г. Методы использования спутниковой аппаратуры, реализующей режим кинематики реального времени (RTK) для определения поправок за уровень . Ежеквартальный сборник статей Государственной морской академии «Эксплуатация морского транспорта». СПб, ГМА, 2007 В.-1(47), - С.17-21.
13Фирсов Ю.Г. Глобальная высокоточная подсистема C-NAV спутниковой радионавигационной системы GPS. «Записки по гидрографии», -В. 270, -С.54-65
14Фирсов Ю.Г., Иванов М.В. Определение высоты уровня моря в геоцентрической системе
с использованием глобального спутникового сервиса C-NAV. «Геодезия и картография». 2007, В.-6, - С.33-41
15Фирсов Ю.Г. Новая методика определения поправок уровня в удаленной морской зоне с использованием глобального спутникового сервиса C-Nav. Тезисы докладов Научнотехнической конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и курсантов Государственной морской академии имени адмирала С.О.
Макарова. СПб, ГМА, 2007, C.211-214
Дополнительная
16 Никитенко Ю.Н., Устинов Ю.М. Глобальная спутниковая радионавигационная система
«НАВСТАР». М., В.О «МОРТЕХИНФОРМРЕКЛАМА», 1991
17Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС
\Под редакцией В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина. М., ИПРЖР, 1999, 560 с.
18Бортовые устройства спутниковой радионавигации
/ Под ред. В.С.Шебшаевича.- М: Транспорт, 1988. - 201 с.
19 Глаголев В.А. Спутниковое навигационногеодезическое обеспечение геологогеофизических исследований. СПб, ВИРГ, 2000
|
- 108 - |
20 |
National Marine ELECTRONICS ASSOCIATION (NMEA 0183) |
|
Standard for Interfacing Marine Electronic devices, Version 2.1., October 15, 1995. |
|
NMEA 0183 Стандарт связей для морского электронного навигационного оборудования. |
|
Версия 2.1 1995 г. |
21 |
RTCM RECOMMENDED STANDARD FOR DIFFERENTIAL GNSS |
|
RTCM (Radio Technical Commission for Marine Services) - Специальный комитет 104 |
|
Радиотехнической комиссии по мореплаванию США и поддержанный МАМС |
22 |
(Международная Ассоциация маячных служб). Версия 2.2., 1998 год. |
Navstar GPS User Equipment Introduction. September 1996. Public Release version. P. 234 |
- 109 -
П Р И Л О Ж Е Н И Я
- 110 -
Схема расположения регионов, для которых требуется корректировка карт масштабов 1:10 000, 1: 25 000, 1: 50 000
- 111 -
Карта-схема высот квазигеоида над эллипсоидом Крассовского на территорию России
- 112 -
Карта-схема высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом на территорию России
- 113 -
Приложение 4
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ
Преобразования геодезических координат в плоские прямоугольные на примере
UTM (Universal Transverse Mercator) на произвольном эллипсоиде.
Дано:
1.Параметры эллипсоида: a- большая полуось(в метрах), e²- квадрат первого эксцентриситета 2. Геодезические координаты точки: B, L и L° - долгота осевого меридиана зоны(в радианах) Вычислить плоские прямоугольные координаты: x, y на проекции UTM
Алгоритм.
1.Вычисление длины дуги меридиана до параллели с широтой B.
Y = a0 * B - sinB * cosB * [( a2 –a4 +a6)+(2*a4 –16*a6/3) * sin²B + (16*a6* sin²B * sin²B) /3] ; a0 = m0 + m2/2 +3*m4/8 +5*m6/16 +35*m8/128; a2 = m2 /2 + m4/2 +15*m6/32 + 7*m8/16 ;
|
a4 = m4/8 + 3*m6/16 +7*m8/32 ; a6 = m6/32 + m8/16 ; |
|
|
|
|||||
|
m0 = |
a * (1- e²); m2 = |
1.5 * e² |
* m0; m4 = |
1.25* |
e² * m2 ;m6 |
= 7/6 * (e² * m4); |
||
|
m8 = 1.125 * e² * m6 ; |
|
|
|
|
|
|
||
|
n0 |
= a; |
n2 = 0.5 * e² *n0; |
n4 = 0.75 * e² * n2; |
n6 = 5/6 *( e² * n4) ; |
n8 =0.875 * e² *n6 ; |
|||
|
p1 |
= n0 + n2 + n4 + n6 + 63 * n8/128 ; |
p2 = n2 +2*n4 + 3* n6 +13*n8/4 ; |
|
|
||||
|
p3 |
= n4 + 3*n6 +19*n8/4 ; |
|
p4 = n6 +2*n8 ; |
|
|
|
||
2. |
Вычисление радиуса кривизны первого вертикала N (в метрах) в точки с широтой B (рад). |
||||||||
|
|
|
N = p1 –cos²B * [p2-cos²B*(p3-p4 * cos²B) ] ; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||||||
|
3.Вычисление квадрата второго эксцентриситета e´²: |
e´² = e² / (1 - e²) ; |
|
||||||
|
|
||||||||
4. |
Вычисление коэффициентов для широты B. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
T = sin² B / cos²B ; C = e´² * cos²B ; A= ( L - L°) * cosB ; |
|
|
||||
5. |
Вычисление координаты х ´- расстояние точки от осевого меридиана (в метрах). |
||||||||
x´ = k * N * [A + (1 –T +C)* A*A² / 6 + (5 - 18*T + T² + 72*C – 58* e´² ) * A² * A² *A / 120] ; 6.Вычисление координаты у´ – расстояние точки от экватора (в метрах).
у´ = k * { Y + N * tgB * [A² /2 + (5 – T + 9*C + 4*C²) * A²*A²/24 +
+ (61 – 58 * T + T² + 600 * C - 330 * e´²) * A² * A² * A² / 720] } ;
здесь k - коэффициент увеличения масштаба по осевому меридиану зоны
|
Для проекции UTM: k=0.9996, |
(для проекции Гаусса-Крюгера : k=1;) |
|
7. |
Вычисление условной координаты x (в метрах): |
x = x´ + 500000 . |
|
8. |
Для южного полушария (В<0 и y <0) – вычисление условной координаты х: |
||
|
|
|
y = y´ + 10000000; |
|
Для северного полушария(B>=0, y>=0): |
|
y = y´ . |
- 114 -
Приложение 5.
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ
Преобразования плоских прямоугольных координат в геодезические на примере проекции
UTM |
(Universal Transverse Mercator) на произвольном эллипсоиде. |
Дано: |
|
1.Параметры эллипсоида: a- большая полуось(в метрах), e²- квадрат первого эксцентриситета
2. Плоские прямоугольные координаты х, у на проекции UTM и L° - долгота осевого
меридиана |
зоны(в радианах) x = x´ +500000; в южном полушарии: у = у´ + 10000000; |
в северном: |
у = у´ |
Вычислить |
геодезические координаты точки: B, L |
|
Алгоритм. |
1.Вычисление длины дуги меридиана от экватора до опорной точки: Y (в метрах).
Y = у´ / k, здесь k |
- коэффициент увеличения масштаба по осевому меридиану зоны |
|
Для проекции UTM: |
k=0.9996, |
(для проекции Гаусса-Крюгера : k=1); |
2.Расчет вспомогательных коэффициентов µ и έ
µ= Y / [ a *{ (1- e²/4) – (3 * e² * e²/ 64) – ( 5 * e² * e² * e² /256)}] ;
έ= [1 –(1- e²)½] / [1 + (1- e²)½] ;
3.Расчет широты опорной точки B1.
B1 = µ + [ (3 * έ /2 – 27 * έ * έ² /32) * sin(2*µ) + (21 * έ² /16 – 55 * έ² * έ² /32) * sin(4*µ) +
|
+ (151 *έ * έ² /96 ) * sin(6*µ) + |
(1097 * έ² * έ² /512) * sin(8*µ) ] ; |
|
|
Примечание: опорная точка находится на осевом меридиане и имеет |
||
|
координату «у» такую же, как и точка с координатами B, L |
||
4. |
Вычисление квадрата второго эксцентриситета e´²: |
e´² = e² / (1 - e²) ; |
|
5. |
Расчет коэффициентов для опорной точки B1: |
|
|
|
T1= sin² B1/ cos²B1; |
C1= e´² * cos²B1; N1 = a / (1 - e² * sin² B1)½ ; |
|
|
D = x´/ (N1 * k) ; |
φ = tg B1 * (1 - e² * sin² B1) /(1 - e²) ; |
|
6. |
Вычисление широты точки B (в радианах). |
|
|
|
B = B1 – φ * [D²/2 – (5+3*T1+10*C1 - 4*C1² - 9* e´²) * D²*D²/24 + |
||
|
+ (61 + 90*T1 + 298*C1 + 45 * T1² - 252 * e´² - 3 * С1²) * D²* D²* D² / 720] ; |
||
7. |
Вычисление долготы точки L (в радианах): |
|
|
|
L = L° + [ D – (1 + 2*T1 + C1)* D * D² / 6 + |
|
|
|
+ (5 –2*C1 + 28*T1 – 3*C1² + 8 * e´² + 24 * T1²) * D² * D² * D/120] / cos B1 ; |
||
- 115 -
Приложение 6
DSM 132 комбинированный DGPS приемник
Субметровая точность DGPS для высокоточной навигации при проведении работ в портах, гаванях и на внутренних водных путях на основе широкого спектра дифференциальных сервисов – MSK маяки, спутниковый сервис, WAAS/EGNOS .
Ключевые особенности:
•Простота в настройках и установке
•Прием дифференциальных поправки от MSK маяков, спутникового сервиса, WAAS/EGNOS или от локальной базовой DGPS станции
•Встроенный дисплей и клавиатура
•Высокая частота выдачи позиции с малой задержкой
•Работа в режиме базовой DGPS станции с выдачей данных в формате RTCM SC-104
DGPS приемник Trimble DSM 132 - это идеальное решение для точного позиционирования при проведении съемочных и дноуглубительных работ на акваториях портов, гаваней, а также рек и озер. DGPS приёмник Trimble DSM 132 объединяет в одном корпусе приемник
GPS сигналов и приемник дифференциальных поправок от MSK маяков и |
спутниковых |
|
дифференциальных сервисов. |
Это позволяет использовать в качестве корректирующей |
|
информации сигналы MSK маяков, передаваемые на бесплатной основе, |
спутниковых |
|
сервисов Omnistar или Landstar, а также использовать поправки передаваемые системами самолетной навигации WAAS и EGNOS. В дополнение к этому приемник позволяет использовать корректирующую информацию, передаваемую локальной DGPS станцией. С использованием вышеуказанных дифференциальных сервисов DGPS приемник DSM 132 обеспечивает определение позиции на субметровом уровне в реальном масштабе времени.
Гибкость в выборе источника дифференциальных поправок.
Встроенный приемник сигналов морских MSK маяков, передающих корректирующую информации в диапазоне частот 285 – 325 Кгц, обеспечивает надежный приём даже очень слабого сигнала, что обеспечивает проведение дифференциальной коррекции даже на значительном удалении от маяка в сложных атмосферных условиях. Для приёма корректирующей информации приемник использует два канала, что обеспечивает “бесшовное” переключение между маяками.
Встроенный приемник дифференциальных поправок от спутникового сервиса в L- диапазоне, требует оформления специальной подписки на услуги у провайдера. На территории России,
- 116 -
возможно, использовать услуги предлагаемые компанией Fugro – Omnistar сервис, либо компании Thales - Landstar сервис.
Приёмник DSM 132 позволяет использовать дифференциальные поправки в формате RTCM SC-104, передаваемые локальной DGPS станцией.
Технология Everest™ значительно повышает точность определения позиции при работе в условиях сильной многолучевости в местах, где есть металлические конструкции или другие препятствия, влияющие на прохождение сигналов от спутников.
Удобство при интеграции
DGPS приемник DSM 132 оборудован встроенным жидкокристаллическим дисплеем и клавиатурой, что обеспечивает простоту настроек и интеграции в существующие программно - аппаратные комплексы.DGPS приемник DSM 132 может быть легко настроен для работы с широким спектром оборудования, таким как, судовые навигационные комплексы, радары, автопилоты, картографические плоттеры.
По одному из двух встроенных последовательных портов, приемник может выдавать стандартные сообщения в формате NMEA - 0183, при этом пользователь может выбрать информацию необходимую для решения поставленных задач, как-то, текущая позиция, скорость или статус работы системы. Частота обновления позиции в стандартной конфигурации составляет от 1 до 10 Гц. Второй последовательный порт используется для проведения настроек, контроля состояния и вывода данных по протоколу TSIP (Trimble Standard Interface Protocol) Также все настройки и контроли можно проводить с помощью ПО TSIP Talker™, которое работает на основе ОС Windows и входит в комплект поставки приемника DSM 132. Также приемник DSM 132 обеспечивает выдачу синхроимпульса (1 PPS) по последовательному порту и позволяет определять скорость с точностью лучше, чем 0.1 узла (0.16 км/час) в дифференциальном режиме.
Базовая DGPS станция
Программная опция DGPS Reference station, поставляемая дополнительно, позволяет использовать приемник DSM 132, как высокоэффективное устройство для генерирования высокоточных дифференциальных поправок. Приемник выдает дифференциальные поправки по последовательному интерфейсу в формате RTCM SC-104, для дальнейшей их трансляции по радиоканалу.
Приемник DSM 132 является высококачественным устройством для обеспечения субметровой точности определения позиции при выполнении широкого спектра производственных задач.