Аппаратура потребителей спутниковых радионавигационных систем (дисциплина) — различия между версиями

Материал из SRNS
Перейти к: навигация, поиск
(Этап 1. Использование)
(Этап 2. Моделирование)
Строка 137: Строка 137:
 
'''Дедлайн''': 10.04.18
 
'''Дедлайн''': 10.04.18
  
На предыдущем этапе получено решение навигационной задачи.  
+
На предыдущем этапе получено решение навигационной задачи с помощью программы вторичной обработки измерений, например, RTKLIB.  
Для решения навигационной задачи рассчитывается положение спутников на соответствующий момент сигнального времени.  
+
В процессе работы она рассчитывает положение спутников на соответствующий момент сигнального времени.  
 
При этом используются эфемериды - параметры некоторой модели движения спутника.  
 
При этом используются эфемериды - параметры некоторой модели движения спутника.  
 
В разных ГНСС эти модели разные, а значит отличается и формат эфемерид, и алгоритмы расчета положения спутника.
 
В разных ГНСС эти модели разные, а значит отличается и формат эфемерид, и алгоритмы расчета положения спутника.
  
Одна из самых простых и удобных моделей - в системе GPS.  
+
Одна из самых простых и удобных моделей - [http://navipedia.org/index.php/GPS_and_Galileo_Satellite_Coordinates_Computation в системе GPS].  
  
 
Требуется реализовать на языке Matlab или Python функцию расчета положения спутника GPS на заданный момент по шкале GPST.
 
Требуется реализовать на языке Matlab или Python функцию расчета положения спутника GPS на заданный момент по шкале GPST.

Версия 17:10, 5 марта 2018

Дисциплина "Аппаратура потребителей спутниковых радионавигационных систем" входит в вариативную часть общенаучного цикла занятий учебного плана подготовки специалистов по направлению 11.05.01 "Радиоэлектронные системы и комплексы".

Преподается осеннем и весеннем семестрах пятого года обучения. В осеннем семестре лекции и лабораторные занятия (итог - экзамен), в весеннем - курсовой проект.

По дисциплине подготовлен электронный учебно-методический комплекс.

Содержание

Правила аттестации

Обязательным условием для получения допуска к экзамену является выполнение и защита 4 лабораторных работ.

Календарный план

Неделя Дата Лекция Лабораторная
2 04.09-10.09 Сегменты СРНС. Методы позиционирования. Назначение АП СРНС. Обобщённая функциональная схема. Принцип работы АП СРНС. Первичная и вторичная обработка
3 11.09-17.09 Антенна АП. Предварительный МШУ. Коэффициент шума. Радиочастотный план.
4 18.09-24.09 Аналогово-цифровое преобразование. Синтезатор частот. План частот АП СРНС.
5 25.09-01.10 Принципы построения и структура коррелятора. Цифровой генератор гармонического сигнала и дальномерного кода.
Статистический эквивалент коррелятора
Ошибки позиционирования в городских условиях
Исследование характеристик МШУ АП СРНС
6 02.10-08.10 Обнаружение сигнала. Алгоритмы, статистические характеристики обнаружения.
7 09.10-15.10 Поиск сигнала по частоте и задержке. Алгоритмы поиска, быстрый поиск сигнала.
Блок быстрого поиска


8 16.10-22.10 Система слежения за фазой сигнала. Структурная схема ССФ, дискриминаторы, следящий фильтр.
9 23.10-29.10 Система слежения за частотой. Структурная схема ССЧ, дискриминаторы, следящий фильтр. Исследование коррелятора АП СРНС с помощью имитационной модели
10 30.10-05.11 Система слежения за задержкой. Структурная схема ССЗ, дискриминаторы, следящий фильтр.
11 06.11-12.11 Система слежения за задержкой с поддержкой от ФАП. Комплексный фильтр.
12 13.11-19.11 Демодуляция навигационных данных. Алгоритм демодуляции, статистические характеристики демодуляции.
13 20.11-26.11 Декодирование навигационных данных. Алгоритм декодирования, статистические характеристики декодирования. GNSS Planning
Чувствительность навигационных модулей


14 27.11-03.12 Погрешности измерения псевдодальности, псевдоскорости и координат АП СРНС.
15 04.12-10.12 Вторичная обработка измерений. Одношаговый алгоритм решения навигационной задачи.
16 11.12-17.12 Контроль целостности
17 18.12-24.12 Итоговое занятие Помехоустойчивость навигационных модулей
18 25.12-31.12 Итоговое занятие

Журнал успеваемости.

Вопросы к экзамену

Экзамен проводится в устной форме и содержит два вопроса (экзаменационные вопросы). При подготовке рекомендуется использовать книги по тематике, конспекты лекций и презентации.

Курсовой проект

Курсовой проект по данной дисциплине проводится во втором семестре. В рамках проекта студенты знакомятся с рядом инструментов и техник, используемых при разработке АП СРНС:

  • обработка измерений от приемника ГНСС в RTKLIB;
  • обработка данных и моделирование в Matlab/Python;
  • разработка программного модуля на С/С++, включая юнит-тестирование в Check.

Этап 1. Использование

Дедлайн: 06.03.18

На крыше корпуса А МЭИ установлена трехдиапазонная антенна Harxon HX-CSX601A. Она через 20-метровый кабель, сплиттер, bias-tee и усилитель подключена к трем навигационным приемникам:

  • Javad Lexon LGDD,
  • SwiftNavigation Piksi Multi,
  • FPGA-based приемник на основе нашего ядра CoreZh.

Приемники формируют первичные измерения, которые логируются в файлах формата RINEX. Javad и Piksi - только файлы наблюдений (javad.obs и piksi.obs), CoreZh - и наблюдения (corezh.obs), и файл эфемерид (corezh.nav для GPS и corezh.gnav для ГЛОНАСС). Архив с файлами за 03.02.18 доступен для скачивания по ссылке.

Требуется произвести вторичную обработку измерений, например, с помощью программы RTKLIB. В Matlab или Python построить гистограммы отклонения навигационного решения от эталонного решения (в метрах). В качестве эталона взять средний результат для Javad.

Оформить отчёт по результатам этапа.

Этап 2. Моделирование

Дедлайн: 10.04.18

На предыдущем этапе получено решение навигационной задачи с помощью программы вторичной обработки измерений, например, RTKLIB. В процессе работы она рассчитывает положение спутников на соответствующий момент сигнального времени. При этом используются эфемериды - параметры некоторой модели движения спутника. В разных ГНСС эти модели разные, а значит отличается и формат эфемерид, и алгоритмы расчета положения спутника.

Одна из самых простых и удобных моделей - в системе GPS.

Требуется реализовать на языке Matlab или Python функцию расчета положения спутника GPS на заданный момент по шкале GPST. В качестве источника эфемерид использовать предоставленный на предыдущем этапе файл с логами за 03.02.18.

Построить трехмерные графики множества положений спутника GPS с системным номером, соответствующим номеру студента по списку. Графики в двух вариантах: в СК ECEF WGS84 и соответствующей ей инерциальной СК. Положения должны соответствовать временному интервалу с 00:00 03.02.18 до 12:00 03.02.18.

Построить SkyView за указанный временной интервал (напоминаю, антенна на крыше корпуса А) и сравнить результат с Trimble GNSS Planning Online.

Оформить отчет по результатам этапа.

Этап 3. Реализация

Дедлайн: 22.05.18

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
SRNS Wiki
Рабочие журналы
Приватный файлсервер
QNAP Сервер
Инструменты