- •Слідкуючий локатор на основі gps
- •Розділ 1. Огляд літературних джерел
- •1.1. Глобальна Навігаційна Супутникова Система
- •1.1.1 Вступ
- •1.1.2 Робота системи глонасс
- •1.1.3 Супутник глонасс
- •1.2.1 Принцип роботи navstar
- •1.2.1.1 Супутникова трилатерація
- •1.2.1.2 Супутникова дальнометрія
- •1.2.1.3 Точна часова прив'язка
- •1.2.1.4 Розташування супутників navstar
- •1.2.1.5 Корекція помилок
- •1.2.2 Диференціальна корекція
- •1.2.2.1 Диференціальна корекція в реальному часі
- •1.2.2.2 Диференціальна корекція в пост обробці
- •1.2.3. Використання gps
- •1.2.3.1 Природні ресурси
- •1.2.3.2 Міське господарство
- •1.2.3.3 Використання gps у сільському господарстві
- •1.2.3.4 Застосування в сфері соціальних наук
- •1.2.3.5 Інші області застосування
- •1.3. Інформаційні сигнали супутникових радіонавігаційних систем
- •1.3.1. Інтерфейси глонасс й gps
- •1.3.2. Формування інформаційного сигналу в gps
- •1.3.3. Структура та зміст навігаційних даних, переданих із супутників gps
- •1.3.3.1. Загальна характеристика формату повідомлення
- •1.3.3.3. Зміст і розташування даних иавігаційних супутників
- •Розділ 2. Проектно-конструкторська розробка
- •2.1. Проектна розробка
- •2.2 Системний oпис
- •2.2.1 Базовий пристрій
- •2.2.2 Дитячий пристрій
- •2.2.3 Системні компоненти
- •2.4 Розробка тексту прошивки для мікро контролерів в базовий та пристрій та в об’єкти спостереження.
- •2.3. Програмний oпис роботи пристрою
- •2.3.1 Базовий пристрій
- •2.3.2 Сигналізуючий пристрій
- •Розділ 3. Економічний розрахунок витрат на виробництво пристрою
- •3.1 Витрати на сировину і матеріали
- •Витрати на сировину та матеріали
- •3.2 Витрати на закупівельні комплектуючі вироби.
- •3.3 Розрахунок заробітної плати
- •3.4 Калькуляція собівартості виробу
- •Розділ 4. Розрахунок надійності.
- •Розділ 5: охорона праці
- •5.1 Охорона праці при пайці деталей та вузлів.
- •5.2 Охорона праці при роботі з шкідливими речовинами
- •5.3 Охорона праці при користуванні електроприладами
- •Висновки
- •Література
1.3.3.3. Зміст і розташування даних иавігаційних супутників
Зміст і розташування даних підкадра 1 наведене в таблиці 8.
Таблиця 8.
Інформація підкадра 1
№ |
Розташування інформації: слово, розряди |
Символьне позначення |
Зміст інформації |
1 |
Слово 3 розряди: 1-10 |
WH |
Номер поточного тижня GPS на початку передачі даних. Десять старших розрядів містять десять старших розрядів 29-ти розрядного Z-відліку. |
2 |
Слово 3 розряди: 11-12 |
C/А або Р наL2 |
Включення C/А або Р коду для частоти L2 |
3 |
Слово 3 розряди: 13-16 |
URA |
Точність виміру дальності споживачем (15 градацій від 2 метрів до 4096 метрів, плюс 16 градація - "не використати") |
4 |
Слово 3 розряди: 17-22 |
SV HEALTH |
Стан супутника: старший розряд «0»- вся навігаційна інформація в нормі; старший розряд «1»- частина навігаційної інформації недостовірна |
5 |
Слово 3 розряди: 23-24 слово 8 розряди: 1-8 |
IODC |
Ідентифікатор набору параметрів часу. Значення переданого IODC відрізняється від будь-якого іншого значення IODC, переданого протягом попередніх 7 днів. 8 молодших розрядів IODC відповідають 8 розрядам IODE підкадрів 2 і 3 |
6 |
Слово 4 розряд 1 |
L2P |
Ознака даних для Р-кода на частоті L2. |
7 |
Слово 7 розряди: 17-24 |
Tgd |
Виправлення для обліку групового часу затримування |
8 |
Слово 8 розряди: 9-24 |
toc |
Параметри корекції бортової шкали часу |
9 |
Слово 9 розряди: 1-8 |
af2 |
|
10 |
Слово 9 розряди: 9-24 |
af1 |
|
11 |
Слово 10 розряди: 1-22 |
af0 |
|
Загальна точність споживача (URA)- статистичний індикатор усього діапазону точностей, що ставляться до специфіки навігаційного супутника. URA- це ціле число від 0 до 15, при URA=15 прогноз по точності відсутній і споживачеві пропонується використати дані на власний ризик (докладніше див. п. 6.2. 1, 20.3. 3.3. 1.5 ICD - GPS - 200) [1]. Ще одне визначення URA- прогнозована точність визначення дальності споживачем до навігаційного супутника. Точнісні параметри апаратур споживача URA не враховуються. Зміст і розташування ефемеридної інформації GPS наведено в таблиці 9.
Таблиця 9.
Ефемеридна інформація GPS
№ |
Розташування інформації: слово, розряди |
Символьне позначення |
Зміст інформації |
|
Підкадр 2 |
||||
1 |
Слово 3, розряди: 1-8 |
IODE |
Ідентифікатор набору даних ефемерид. Використається для ідентифікації підкадрів 2 й 3 при відновленні інформації, що втримується в них. Критерій оновлення-розбіжність 8 молодших розрядів IODC у підкадрі 1 з IODE підкадрів 2 й 3 |
|
2 |
Слово 3, розряди: 9-24 |
Crs |
Амплітуда синусного гармонійного виправлення до радіуса орбіти супутника |
|
3 |
Слово 4, розряди: 1-16 |
∆n |
Відмінність середнього руху від розрахункового значення |
|
4 |
Слово 4, розряди: 17-24 Слово 5, розряди: 1-24 |
M0 |
Середня аномалія на час прив'язки |
|
5 |
Слово 6, розряди: 1-16 |
Cuc |
Амплітуда косинусного гармонійного виправлення до аргументу широти |
|
6 |
Слово 6, розряди: 17-24 Слово 7, |
e |
Ексцентриситет |
|
|
розряди: 1-24 |
|
|
|
7 |
Слово 8, розряди: 1-16 |
Cus |
Амплітуда синусного гармонійного виправлення до аргументу широти |
|
8 |
Слово 8, розряди: 17-24 Слово 9, розряди: 1-24 |
√A |
Корінь квадратний з великої півосі орбіти супутника |
|
9 |
Слово 10, розряди: 1-16 |
toe |
Опорний час прив'язки переданих ефемерид |
|
|
Слово 10, розряди: 18-22 |
AODO |
Не ефемеридний параметр, що характеризує зміна терміну служби даних |
|
Підкадр 3 |
||||
10 |
Слово 3, розряди: 1-16 |
Cic
|
Амплітуда косинусного гармонійного виправлення до кута нахилення |
|
11 |
Слово 3, розряди: 17-24 Слово 4, розряди: 1-24 |
Ω0 (OMEGA)0 |
Довгота висхідного вузла орбітальної площини на тижневу епоху |
|
12 |
Слово 5, розряди: 1-16 |
Cis |
Амплітуда синусного гармонійного виправлення до кута нахилення |
|
13 |
Слово 5, розряди: 17-24 Слово 5, розряди: 1-24 |
i0 |
Кут нахилення орбіти супутника нахилення орбіти супутника |
|
14 |
Слово 7, розряди: 1-16 |
Crc |
Амплітуда косинусного гармонійного виправлення до радіуса орбіти супутника |
|
15 |
Слово 7, розряди: 17-24 Слово 8, розряди: 1-24 |
ω |
Аргумент перигею |
|
16 |
Слово 9, розряди: 1-24 |
Ω OMEGADOT |
Швидкість зміни прямого сходження |
|
17 |
Слово 10, розряди: 1-8 |
IODE |
Дивитись №1 |
|
18 |
Слово 10, розряди: 9-22 |
IDOT |
Швидкість зміни кута нахилення |
Зміст і розташування інформації альманаху GPS наведено в таблиці 10.
Таблиця 10.
Інформація з альманаху GPS
№ |
Розташування інформації: слово, розряди |
Символьне позначення |
Зміст інформації |
Підкадр 4, рядка з 2 по 5 і з 7 по 10; підкадр 5, рядка cl по 24 |
|||
1 |
Слово 3, розряди: 9-24 |
e |
Ексцентриситет (знижена точність) |
2 |
Слово 4, розряди: 1-8 |
toa |
Опорний час прив'язки альманаху |
3 |
Слово 4, розряди 9-24: |
δi |
Відхилення від номінального кута нахилення орбіти супутника. За номінальний кут нахилення прийнята величина рівна (ц=0.3 напівциклу) |
4 |
Слово 5, розряди: 1-16 |
Ω OMEGADOT |
Швидкість зміни прямого сходження (знижена точність) |
5 |
Слово 6, розряди: 1-24 |
|
Корінь квадратний з великої півосі орбіти супутника (знижена точність) |
6 |
Слово 7, розряди: 1-24 |
Ω0 (OMEGA)o |
Довгота висхідного вузла орбітальної площини на тижневу епоху (знижена точність) |
7 |
Слово 8, розряди: 1-24 |
ω |
Аргумент перигею (знижена точність) |
8 |
Слово 9, розряди: 1-24 |
M0 |
Середня аномалія на час прив'язки (знижена точність) |
9 |
Слово 10, розряди: 1-8, 20-22 |
af0 |
Коефіцієнт (постійної складової) апроксимації тимчасових параметрів альманаху |
10 |
Слово 10, розряди: 9-19 |
af1 |
Коефіцієнт (першого порядку складової) апроксимації тимчасових параметрів альманаху |
Підкадр 5, рядок 25 |
|||
11 |
Слово 3, розряди: 9-16 |
toa |
Опорний час прив'язки альманаху в тижні з номером WNa |
12 |
Слово 3, розряди: 17-24 |
WNa |
Повний номер тижня, до якої ставиться опорний час прив'язки альманаху (toa) |
Зміст і розташування інформації для прив'язки системного часу GPS до UTC наведено в таблиці 11.
Таблиця 11.
Інформація з параметрів UTC для прив'язки системного часу GPS до UTC
№ |
Розташування інформації: слово, розряди |
Символьне позначення |
Зміст інформації |
Ціна розподілу молодшого розряду |
Одиниці вимірів |
Підкадр 4, рядок 18 |
|||||
1 |
Слово 6, розряди: 1-24 |
A1 |
Коефіцієнти при першому й нульовому членах апроксимуючого полінома |
2-50 |
Секунда/ секунда |
2 |
Слово 7, розряди: 1-24 Слово 8, розряди: 1-8 |
A0 |
2-30 |
Секунда |
|
3 |
Слово 8, розряди: 9-16 |
tot |
Опорний час UTC |
212 |
Секунда |
4 |
Слово 8, розряди: 17-24 |
WNt |
Вісім молодших розрядів поточного тижня, зазначеної в підкадрі 1 словом 3 |
1 |
Тиждень |
5 |
Слово 9, розряди: 1-8 |
∆tLS |
Секундна корекція |
1 |
Секунда |
6 |
Слово 9, розряди: 9-16 |
WNLSF |
Вісім молодших розрядів тижня, на якій планується або проведена односекундна корекція часу |
1 |
Тиждень |
7 |
Слово 9, розряди: 17-24 |
DN |
День тижня WNlsf, наприкінці якого планується або проведена односекундна корекція часу |
1 |
Доба |
8 |
Слово 10, розряди: 1-8 |
∆tLSF
|
Значення виправлення, обумовлене стрибками секунд |
1 |
Секунда |
Зміст і розташування інформації для іоносферної корекції GPS наведено в таблиці 12.
Таблиця 12.
Інформація з параметрів для іоносферної корекції
№ |
Розташування інформації: слово, розряди |
Символьне позначення |
Зміст інформації |
Ціна розподілу молодшого розряду |
Одиниці вимірів |
Підкадр 4, рядок 18 |
|||||
1 |
Слово 3 розряди: 9-16 |
α0 |
Коефіцієнти дозволяють споживачеві застосувати модель іоносфери для розрахунку іоносферної затримки. У всіх коефіцієнтів старший розряд є знаковим (+ або -) |
2-30 |
Секунда/ напівцикл |
2 |
Слово 3 розряди: 17-24 |
α1 |
2-27 |
Секунда/ напівцикл |
|
3 |
Слово 4, розряди: 1-8 |
α2 |
2-24 |
Секунда/ (напівцикл)2 |
|
4 |
Слово 4, розряди: 9-16 |
α3 |
2-24 |
Секунда/ (напівцикл)3 |
|
5 |
Слово 4, розряди: 17-24 |
β0 |
211 |
Секунда |
|
6 |
Слово 5, розряди: 1-8 |
β1 |
214 |
Секунда/ напівцикл |
|
7 |
Слово 5, розряди: 9-16 |
β2 |
216 |
Секунда/ (напівцикл)2 |
|
8 |
Слово 5, розряди: 17-24 |
β3 |
216 |
Секунда/ (напівцикл)3 |
Кількісні параметри переданих даних і розмірність наведні в таблиці 13
Таблиця 13
№ |
Параметр |
Число розрядів |
Ціна розподілу молодшого розряду |
Діапазон значень |
Розмірність |
Примітка |
|||||
1 |
WN
|
10 |
1 |
Весь |
тижня |
|
|||||
2 |
C/A or P on L2 |
|
|
|
|
|
|||||
3 |
URA |
4 |
|
Весь |
|
|
|||||
4 |
SV HEALTH |
6 |
1 |
Весь |
дискрети |
|
|||||
5 |
IODC |
10 |
|
Весь |
|
|
|||||
6 |
L2 P |
|
|
Весь |
|
|
|||||
7 |
TGD |
8 |
2-31 |
|
секунди |
Знак в MSB |
|||||
8 |
toc |
16 |
24 |
604784 |
секунди |
|
|||||
9 |
af2 |
8 |
2-55 |
|
с/з2 |
Знак в MSB |
|||||
10 |
af1 |
16 |
2-43 |
|
с/з |
Знак в MSB |
|||||
11 |
af0 |
22 |
2-31 |
|
секунди |
Знак в MSB |
|||||
12 |
IODE |
8 |
2-5 |
|
|
|
|||||
13 |
Crs |
16 |
2-43 |
|
метр |
Знак в MSB |
|||||
14 |
∆n |
16 |
2-31 |
|
напівцикл/с |
Знак в MSB |
|||||
15 |
M0 |
32 |
2-31 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
16 |
Cuc |
16 |
2-29 |
|
радіан |
Знак в MSB |
|||||
17 |
e |
32 |
2-33 |
0.03 |
|
безрозмірна |
|||||
18 |
Cus |
16 |
2-29 |
|
радіан |
Знак в MSB |
|||||
19 |
√A |
32 |
2-19 |
Весь |
|
метр1'2 |
|||||
20 |
toe |
16 |
24 |
604784 |
секунда |
|
|||||
21 |
Cic |
16 |
2-29 |
|
радіан |
Знак в MSB |
|||||
22 |
Ω0 (OMEGA)0 |
32 |
2-31 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
23 |
Cis |
16 |
2-29 |
|
радіан |
Знак в MSB |
|||||
24 |
i0 |
32 |
2-31 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
25 |
Crc |
16 |
2-5 |
|
метр |
Знак в MSB |
|||||
26 |
ω |
32 |
2-31 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
27 |
Ω. OMEGADOT |
24 |
2-43 |
|
напівцикл/з |
Знак в MSB |
|||||
28 |
IDOT |
14 |
2-43 |
|
напівцикл/з |
Знак в MSB |
|||||
Альманах |
|||||||||||
29 |
e |
16 |
2-21 |
Весь |
|
безрозмірна |
|||||
30 |
toa |
8 |
212 |
602112 |
секунда |
|
|||||
31 |
δi |
16 |
2-19 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
32 |
Ω. OMEGADOT |
16 |
2-38 |
|
напівцикл/з |
Знак в MSB |
|||||
33 |
√A
|
24 |
2-11 |
Весь |
метр1'2 |
|
|||||
34 |
Ω0 (OMEGA)0 |
24 |
2-23 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
35 |
ω |
24 |
2-23 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
36 |
M0 |
24 |
2-23 |
|
напівцикл |
Знак в MSB |
|||||
37 |
af0 |
11 |
2-20 |
|
секунда |
Знак в MSB |
|||||
38 |
af1 |
11 |
2-38 |
|
секунда/ секунда |
Знак в MSB |
Інформація для інших параметрів наведена в таблиці 11 і таблиці 12 Вичерпна інформація з незазначених складових даних, переданих з навігаційних супутників GPS наведена в ICD - GPS - 200 [1].