НИР: Математическая модель и программное обеспечение для обработки сигналов gnss

Техническое задание
-создать математическую модель для обработки сигналов GNSS;
-написать программное обеспечение для обработки сигналов GNSS;
-исследовать математическую модель и программное обеспечение для обработки сигналов GNSS.
АННОТАЦИЯ
В данной работе дается информация о математической модели сигналов GNSS; формировании GPS сигналов с помощью программы MATLAB; формировании псевдослучайного кода спутников GPS; визуализации кода GPS, а также автокорреляционной функции кода GPS.
ВВЕДЕНИЕ
По-видимому, открытие навигации произошло рано в истории человечества. Согласно устным китайским преданиям, компас был открыт и использовался в войнах во время туманной погоды перед началом письменной истории человечества. Было много различных навигационных методик, используемых при морских и воздушных путешествиях. Основанная на использовании спутников навигация открылась в начале 70- ых годов XX века. Три спутниковых системы исследовались перед программами GPS: американская Морская Навигационная Спутниковая Система (также называемая Транзит), Timation американского Флота (навигация ВРЕМЕНИ), и американский проект Воздушных сил 621B. В Проекте Транзита используется непрерывная волна (по часовой стрелке) для сигнализации. Самый близкий подход спутника может быть найден, измеряя максимальную норму допплеровского смещения частоты. Программа Timation использовала атомные часы, которые улучшают предсказание спутниковых орбит и уменьшают норму обновления наземного управления. Воздушные силы в проекте 621B использовали псевдослучайный шум (PRN), т.е. сигнал с модулированной несущей частотой. Программа GPS была одобрена в декабре 1973. В 1978 был запущен первый спутник. В августе 1993, у GPS было 24 спутника в орбите и в декабре того же самого года, начальная эксплуатационная способность была установлена. В феврале 1994, Федеральное авиационное агентство (FAA) объявило GPS готовой к использованию для нужд авиации. В Российской Федерации (РФ) действует аналогичная система спутниковой навигации ГЛОНАСС (Глобальная Навигационная Спутниковая Система). Данной системе уже более 40 лет, т.е. с запуском первого в истории человечества искусственного спутника Земли в Советском Союзе 4 октября 6 1957 года. Принцип работы системы ГЛОНАСС во многом подобен принципу работы американской системе GPS [3]. Актуальность работы. Повышение требований к безопасности полетов, постоянное совершенствование авиационной техники и увеличение интенсивности движений в воздушном пространстве приводит к необходимости обеспечения пилота информацией о его собственном местоположении. Безопасность полетов ВС, сильно зависит от точности определения координат, параметров полета и т.д., которые в настоящее время определяются при взаимном функционировании бортовых, наземных и космических систем навигации, одной из которых является спутниковая система навигации GPS. Для увеличения точности определения местоположения объекта (ВС, автомобиля и т.д.) используются дифференциальные режимы GPS, обеспечиваемые с помощью таких систем как LAAS, WAAS, MSAS, GAGAN и т.д. Однако дифференциальный режим требует наличие дополнительных локальных, региональных или широко зональных наземных или воздушных систем. Применением интегрированных и унифицированных спутниковых приемников, а также численных методов математического моделирования можно улучшить точность позиционирования, без использования дифференциального режима. Цель работы является создание математической модели для обработки сигналов GNSS; написание программного обеспечения для обработки сигналов GNSS, а также, исследование математической модели и программного обеспечения для обработки сигналов GNSS.