1. Введение

1.1. Общие сведения

1.2. Постановка задачи

2. Математические модели, алгоритмы и численные методы

2.1. Математические модели

2.1.1. ММ движения спутников

2.1.2. ММ гравитационного поля Земли

2.1.3. ММ атмосферы Земли

2.1.4. ММ движения пользователя

2.1.5. ММ проверки наблюдаемости ИСЗ

2.1.6. ММ навигационных измерений

2.2. Численные методы

2.2.1. Метод наименьших квадратов

2.2.1.1. Теоретические выкладки

2.2.1.2. Практическое применение МНК

2.2.2. Метод Дормана-Принса 4(5)

3. Архитектура программного обеспечения

4. Тестирование программного обеспечения

5. Анализ результатов вычислительных экспериментов

6. Выводы.

7. Приложения

8. Список использованных источников

9. Список сокращений

СРНС "Цикада" - гражданский вариант морской спутниковой навигационной системы "Циклон". Приемная аппаратура "Шхуна" обеспечивает определение положения судна с точностью 50-100 метров.

Система была сдана в эксплуатацию в 1979 г. в составе 4 одноименных спутников, выведенных на круговые орбиты высотой 1000 км. с наклонением 83°. Плоскости орбит наклонены на 45° друг к другу.

Для осуществления навигационных измерений каждый спутник передает непрерывный сигнал на двух фиксированных когерентных частотах в УКВ-диапазоне (близких к 150 и 400 МГц). Приемная аппаратура, размещенная на судне-пользователе, регистрирует изменение частоты сигналов при прохождении спутника в зоне видимости, вызванное эффектом Допплера, и по этому изменению, а также по закодированным в сигнале данным о параметрах движения спутника, рассчитывает местонахождение пользователя.

Передача навигационного сигнала на двух частотах используется для того, чтобы можно было вести поправку на запаздывание радиосигналов при их прохождении через ионосферу Земли. [1]

Россия имеет военный вариант системы, называемый "Циклон".

Для нормального функционирования этой системы (в отличие от "Цикады") требуется поддержание на орбите группировки из 6 спутников "Парус", что уменьшает период определения координат. Аппаратура, используемая на этой серии спутников, позволяет определять координаты на плоскости с точностью до 80-100 метров. Выяснилось, что основной вклад в погрешность навигационных определений вносят погрешности передаваемых спутникам собственных эфемерид, которые рассчитываются и закладываются на борт КА средствами наземного комплекса управления (НКУ).

Точность определения координат системой "Циклон" значительно уступает характеристикам более современных систем навигации NAVSTAR и ГЛОНАСС. Несмотря на это, система по-прежнему поддерживается в работоспособном состоянии. [1]

Для определения координат военные используют обе системы.

Недостатки системы:

" Требует независимого задания скорости приемника.

" Дает только 2 координаты.

" Обладает погрешностью более 100 метров.

" Система позволяет определять координаты с периодом от одного до полутора часов.

1. Политехнический словарь. М, 2008.

2. А.А. Яблонский "Курс теоретической механики" часть 2. М, 2006.

3. Стандарт "ПЗ-90"

4. Жданюк Б.Ф. Основы статистической обработки траекторных измерений.

5. А.А. Лебедев, В.Т. Бобронников, М.Н. Красильщиков, В.В. Малышев "Статистическая динамика и оптимизация управления летательных аппаратов", 2005.

6. Хайрер Э., Нерсетт С., Ваннер Г. "Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Нежесткие задачи", 2000.

Примечаний нет.