Разработка алгоритмов обработки относительных фазовых определений. Их программная реализация

Введение 3
Глава 1. Обзор существующей литературы и программного обеспечения 5
1.1. Обзор литературы 5
1.2. Обзор существующего программного обеспечения для мониторинга
деформаций 5
Глава 2. Определения координат по фазовым измерениям 9
2.1. Уравнения измеренных фаз 9
2.2. Метод относительных определений 11
2.2.1. Одинарные разности фаз 11
2.2.2. Двойные разности фаз 13
2.2.3. Тройные разности фаз 14
2.2.4. Решение уравнений, составленных по результатам
фазовых измерений 15
Глава 3. Определение координат спутника по бортовым эфемеридам 18
Глава 4. Программная реализация алгоритмов определения координат относительным фазовым методом 21
4.1. Реализация алгоритма для чтения RINEX-файлов версии 3.0 21
4.2. Реализация алгоритма для вычисления координат спутника по бортовым
эфемеридам 24
4.1. Реализация алгоритма для вычисления координат местности 25
Глава 5. Тестирование созданного программного обеспечения 27
Заключение 29
Список литературы 30
Приложение A. Модуль rinex.py 32
Приложение B. Модуль sat.py 41
Приложение C. Модуль phase.py 44
Приложение D. Модуль main.py

Купить

Развитие науки влечет за собой изменения в методологической базе любой дисциплины. Так и в геодезии традиционные способы все чаще уступают свое место использованию спутниковых измерений в определении координат. Такие современные способы измерений позволяют с высокой точностью определять положения объектов, при этом исчезла необходимость в зрительной видимости между определяемыми объектами. Кроме того, расстояния между пунктами во время геодезических работ также может быть увеличено по сравнению с традиционными измерениями.
В геодезии в основном используют относительные измерения, так как с их помощью достигается максимальная точность определения координат. Они заключаются в определении сдвига по фазе между колебаниями сигнала, принятого от спутника, и собственными колебаниями. При этом фазовые измерения должны производиться одновременно на нескольких станциях (базовой с известными координатами и определяемых).
Обработка таких измерений есть в существующем программном обеспечении. Однако, к сожалению, в основном все они является зарубежными, дорогими и закрытыми и российских аналогов не имеют. Используемые в их основе математические алгоритмы неизвестны, что является большим недостатком для каких- либо научных, исследовательских, а также образовательных целей. Поэтому возникла необходимость в создании собственного продукта, совершающего обработку геодезических спутниковых измерений.
Спутниковые измерения могут быть использованы в частности для выполнения работ по мониторингу деформаций природных и инженерных объектов. Этот вид геодезических работ очень часто применяется в мире, так как позволяет предотвратить серьезные повреждения гидротехнических сооружений, архитектурных памятников и других инженерных объектов. Программное обеспечение для этого вида работ в настоящее время активно создается и развивается в разных странах как в исследовательских центрах, так и в коммерческих организациях. В России геодезический мониторинг тоже является востребованным, поэтому есть необходимость в создании нового, удобного для отечественных специалистов программного обеспечения, отвечающего всем требованиям и использующего новейшие технологии. Так как для мониторинга необходимы измерения с максимальной точностью, то актуальной проблемой является создание программного обеспечения, основанного на относительных фазовых методах.
Таким образом, целью работы является разработка алгоритмов обработки относительных фазовых измерений.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• разработать и реализовать алгоритм для чтения RINEX-файлов версии 3.0;
• разработать и реализовать алгоритм для вычисления координат спутника по бортовым эфемеридам;
• разработать и реализовать алгоритм для вычисления координат местности относительным фазовым методом.
Структура работы представлена 5 главами. В первой главе приведен обзор литературы и известных решений. Вторая глава посвящена формализации задачи и содержит математические выкладки и уравнения для вычисления координат пункта относительным фазовым методом. В третьей главе приведены алгоритмы вычисления координат спутника по бортовым эфемеридам. Четвертая глава содержит описания алгоритмов в виде блок-схем и реализации программных модулей. В пятой главе приведен анализ результатов, получаемых при обработке измерений с помощью созданного программного продукта. В заключении приведены выводы работы и указаны направления дальнейшего развития. В приложение включен исходный код разработанных программных модулей
Купить