РАСЧЕТ И ОТОБРАЖЕНИЕ КООРДИНАТ СПУТНИКОВ ГЛОНАСС/GPS HA 2D КАРТЕ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ ПО TLE ФАЙЛУ
|
Введение 4
1 Спутниковая система навигации 8
2 Навигационные системы ГЛОНАСС и GPS 13
3 Two Line Element файл 16
4 Модель SGP4 20
5 Расчёт величин орбитальных элементов 30
5.1. Определение геоцентрических координат КА 34
6 Разработка программной системы для расчета координат GPS/ГЛОНАСС ... 36
6.1 Интерфейс пользователя 36
6.2 2D карта 38
6.3 3D карта 39
7 Экономическая часть 40
7.1 Выбор методики расчета трудоемкости программирования 40
7.2 Расчет сметы затрат на разработку программных средств 42
7.3 Смета затрат по проекту 51
7.4 Вывод по затратам на проект 52
Заключение 54
Список Сокращений 55
Список использованных источников 56
Приложение
1 Спутниковая система навигации 8
2 Навигационные системы ГЛОНАСС и GPS 13
3 Two Line Element файл 16
4 Модель SGP4 20
5 Расчёт величин орбитальных элементов 30
5.1. Определение геоцентрических координат КА 34
6 Разработка программной системы для расчета координат GPS/ГЛОНАСС ... 36
6.1 Интерфейс пользователя 36
6.2 2D карта 38
6.3 3D карта 39
7 Экономическая часть 40
7.1 Выбор методики расчета трудоемкости программирования 40
7.2 Расчет сметы затрат на разработку программных средств 42
7.3 Смета затрат по проекту 51
7.4 Вывод по затратам на проект 52
Заключение 54
Список Сокращений 55
Список использованных источников 56
Приложение
Искусственные спутники Земли - это выведенные на околоземную орбиту летательные аппараты. Их основное предназначение, помочь в решении различных прикладных и научных задач.
Первый, созданный человеком спутник, появился у планеты Земля 4 октября 1957 года. Тогда советской ракетой в космос был поднят небольшой металлический шар. Он был выведен на земную орбиту таким образом, чтобы во время своего вращения он не падал на Землю. За ним последовали второй, пятый, десятый и сегодня в космическом пространстве летают уже десятки тысяч искусственных спутников.
Запускаются искусственные спутники Земли с целью проведения различных научных исследований и для оказания помощи в решении всевозможных народнохозяйственных задач. Запуск спутников предоставил человечеству прекрасную возможность со стороны посмотреть на свою планету. Одними из первых, кто по достоинству оценил возможности искусственных спутников, оказались метеорологи. Сегодня для изучения процессов, которые определяют погоду по всему земному шару, им требуется всего несколько часов.
В 1965 году Советский Союз запустил на орбиту первый спутник связи под названием «Молния-1». С того момента на орбиту было выпущено еще множество спутников такого же типа. Сигналы с таких спутников принимаются системой дальней космической связи, которая работает таким образом. Передающая станция посредством остронаправленной антенны отправляет на спутник сигнал, который поступает в приемное отделение спутника. Здесь сигнал значительно усиливается и с помощью спутникового передатчика отправляется в другую точку Земли, где эти сигналы принимает такая же станция системы «Орбита». Только на территории нашей немаленькой страны таких станций насчитывается более сотни.
С помощью искусственных спутников можно легко устанавливать связь практически со всеми странами мира. Траектория искусственных спутников «Молния» относительно траектории нашей с вами планеты - по эллиптической орбите. Для того чтобы антенна наземной станции смогла следить за спутников и улавливать его сигналы она тоже должна поворачиваться, что сделать довольно сложно и неудобно. Для того чтобы можно было этого избежать над определенной точкой Земли «вешают» один «неподвижный» спутник. Этот вид спутников вращается по стационарной (круговой) орбите, лежащей в плоскости экватора. Она имеет высоту примерно в 36 тыс. км. Совершив за сутки один оборот вокруг планеты, с земли такие спутники могут показаться «неподвижными».
Стационарным спутникам со своей орбиты «видна» большая территория. Для обеспечения всей Земли связью вполне достаточно будет трех таких спутников.
Искусственные спутники Земли помогают в проведении научных исследований. Перечень задач, которые они выполняют, прямо скажем не маленький. С их помощью изучается магнитное поле и радиационная обстановка вблизи к планете, проводятся всевозможные технические и биологические эксперименты, с помощью которых были решены большинство технических проблем космонавтики. На спутниках такого типа отрабатывались различные способы защиты космонавтов от излучений, опасных здоровью и жизни.
Сегодня искусственные спутники выводятся на орбиту Земли или других планет. Сейчас вокруг земного шара их летает огромное количество. Различные по форме, весу, они выполняют самую разнообразную работу. Спутники-связисты помогают смотреть телепередачи, вести телефонные разговоры, связывают между собой компьютеры; это делается путем ретрансляции (то есть приема и дальнейшей передачи) радиосигналов между точками на земной поверхности, между которыми нет прямой видимости. Спутники-навигаторы помогают кораблям совершать плавания. Спутниковая система навигации GPS помогает при любой погоде определять местоположение объектов. С помощью GPS-навигаторов, встроенных в мобильные телефоны и автомобильные компьютеры любой человек может определить свое местонахождение и прокладывать маршруты с учетом дорожных знаков, искать на карте нужные ему дома и улицы. Метеоспутники ведут наблюдение за изменением погоды и исследуют климат Земли. По их сообщениям метеорологи составляют прогноз погоды. Спутники-разведчики (спутники-шпионы) умеют делать фотографии объектов на Земле высокой четкости, прослушивать системы связи, осуществлять слежку.
Научно-исследовательские спутники помогают в проведении научных исследований; с их помощью изучают магнитное поле и радиационную обстановку на нашей планете, они используются в геодезии, картографии и тектонике.
На биоспутниках проводятся биологические эксперименты, с помощью решается большинство технических проблем космонавтики (например, на спутниках такого типа отрабатывались различные способы защиты космонавтов от излучений, опасных для здоровья и жизни) . Астрономические спутники исследуют планеты Солнечной системы и их спутники, а также галактики и другие космические объекты.
Целью работы является разработка программного обеспечения для определения месторасположения спутника на географической карте и передаче. Данное ПО может быть полезно для того, чтобы в дальнейшем использовать информацию о местонахождении для симуляции работы с данными спутниками, либо для того чтобы определить - насколько точно приемник GPSГЛОНАСС определил координаты объекта на географической карте. На данный момент есть очень мало программ, которые могут находить координаты искусственных спутников Земли, и ни одна из них не может передавать данные по TCP/IP на другие устройства. Этим и объясняется актуальность данной работы. Для достижения поставленной цели нужно выполнить следующие задачи:
1) Изучить литературу (что находятся в эфемеридах или альманах);
2) Изучить алгоритм SGP4;
3) Создать модуль для расчета координат;
4) Проверить корректность написанного модуля;
5) Создать полноценное ПО используя написанный модуль;
6) Создать внешнее ПО Которое будет принимать (для контроля качества программы).
Первый, созданный человеком спутник, появился у планеты Земля 4 октября 1957 года. Тогда советской ракетой в космос был поднят небольшой металлический шар. Он был выведен на земную орбиту таким образом, чтобы во время своего вращения он не падал на Землю. За ним последовали второй, пятый, десятый и сегодня в космическом пространстве летают уже десятки тысяч искусственных спутников.
Запускаются искусственные спутники Земли с целью проведения различных научных исследований и для оказания помощи в решении всевозможных народнохозяйственных задач. Запуск спутников предоставил человечеству прекрасную возможность со стороны посмотреть на свою планету. Одними из первых, кто по достоинству оценил возможности искусственных спутников, оказались метеорологи. Сегодня для изучения процессов, которые определяют погоду по всему земному шару, им требуется всего несколько часов.
В 1965 году Советский Союз запустил на орбиту первый спутник связи под названием «Молния-1». С того момента на орбиту было выпущено еще множество спутников такого же типа. Сигналы с таких спутников принимаются системой дальней космической связи, которая работает таким образом. Передающая станция посредством остронаправленной антенны отправляет на спутник сигнал, который поступает в приемное отделение спутника. Здесь сигнал значительно усиливается и с помощью спутникового передатчика отправляется в другую точку Земли, где эти сигналы принимает такая же станция системы «Орбита». Только на территории нашей немаленькой страны таких станций насчитывается более сотни.
С помощью искусственных спутников можно легко устанавливать связь практически со всеми странами мира. Траектория искусственных спутников «Молния» относительно траектории нашей с вами планеты - по эллиптической орбите. Для того чтобы антенна наземной станции смогла следить за спутников и улавливать его сигналы она тоже должна поворачиваться, что сделать довольно сложно и неудобно. Для того чтобы можно было этого избежать над определенной точкой Земли «вешают» один «неподвижный» спутник. Этот вид спутников вращается по стационарной (круговой) орбите, лежащей в плоскости экватора. Она имеет высоту примерно в 36 тыс. км. Совершив за сутки один оборот вокруг планеты, с земли такие спутники могут показаться «неподвижными».
Стационарным спутникам со своей орбиты «видна» большая территория. Для обеспечения всей Земли связью вполне достаточно будет трех таких спутников.
Искусственные спутники Земли помогают в проведении научных исследований. Перечень задач, которые они выполняют, прямо скажем не маленький. С их помощью изучается магнитное поле и радиационная обстановка вблизи к планете, проводятся всевозможные технические и биологические эксперименты, с помощью которых были решены большинство технических проблем космонавтики. На спутниках такого типа отрабатывались различные способы защиты космонавтов от излучений, опасных здоровью и жизни.
Сегодня искусственные спутники выводятся на орбиту Земли или других планет. Сейчас вокруг земного шара их летает огромное количество. Различные по форме, весу, они выполняют самую разнообразную работу. Спутники-связисты помогают смотреть телепередачи, вести телефонные разговоры, связывают между собой компьютеры; это делается путем ретрансляции (то есть приема и дальнейшей передачи) радиосигналов между точками на земной поверхности, между которыми нет прямой видимости. Спутники-навигаторы помогают кораблям совершать плавания. Спутниковая система навигации GPS помогает при любой погоде определять местоположение объектов. С помощью GPS-навигаторов, встроенных в мобильные телефоны и автомобильные компьютеры любой человек может определить свое местонахождение и прокладывать маршруты с учетом дорожных знаков, искать на карте нужные ему дома и улицы. Метеоспутники ведут наблюдение за изменением погоды и исследуют климат Земли. По их сообщениям метеорологи составляют прогноз погоды. Спутники-разведчики (спутники-шпионы) умеют делать фотографии объектов на Земле высокой четкости, прослушивать системы связи, осуществлять слежку.
Научно-исследовательские спутники помогают в проведении научных исследований; с их помощью изучают магнитное поле и радиационную обстановку на нашей планете, они используются в геодезии, картографии и тектонике.
На биоспутниках проводятся биологические эксперименты, с помощью решается большинство технических проблем космонавтики (например, на спутниках такого типа отрабатывались различные способы защиты космонавтов от излучений, опасных для здоровья и жизни) . Астрономические спутники исследуют планеты Солнечной системы и их спутники, а также галактики и другие космические объекты.
Целью работы является разработка программного обеспечения для определения месторасположения спутника на географической карте и передаче. Данное ПО может быть полезно для того, чтобы в дальнейшем использовать информацию о местонахождении для симуляции работы с данными спутниками, либо для того чтобы определить - насколько точно приемник GPSГЛОНАСС определил координаты объекта на географической карте. На данный момент есть очень мало программ, которые могут находить координаты искусственных спутников Земли, и ни одна из них не может передавать данные по TCP/IP на другие устройства. Этим и объясняется актуальность данной работы. Для достижения поставленной цели нужно выполнить следующие задачи:
1) Изучить литературу (что находятся в эфемеридах или альманах);
2) Изучить алгоритм SGP4;
3) Создать модуль для расчета координат;
4) Проверить корректность написанного модуля;
5) Создать полноценное ПО используя написанный модуль;
6) Создать внешнее ПО Которое будет принимать (для контроля качества программы).
Цель - разработать программное обеспечение для расчета и передачи данных по TCP/IP координат искусственных спутников Земли, а так же мониторинга за спутниками - достигнута
Задачи:
- определение комплекса задач автоматизации, выбор места решаемой задачи в этом комплексе;
- анализ существующих разработок для решения поставленной задачи;
- формализация задачи, выбор стратегии автоматизации, постановка целей и задач автоматизации;
- обоснование выбора способа решения задачи;
- разработка программного обеспечения;
- тестирование разработанной программы, устранение недостатков.
Решены.
Также были подсчитаны затраты на выполнение дипломного проекта.
Задачи:
- определение комплекса задач автоматизации, выбор места решаемой задачи в этом комплексе;
- анализ существующих разработок для решения поставленной задачи;
- формализация задачи, выбор стратегии автоматизации, постановка целей и задач автоматизации;
- обоснование выбора способа решения задачи;
- разработка программного обеспечения;
- тестирование разработанной программы, устранение недостатков.
Решены.
Также были подсчитаны затраты на выполнение дипломного проекта.