Азимутальные методы Определения судно
Заказать уникальную дипломную работу- 45 45 страниц
- 8 + 8 источников
- Добавлена 28.08.2020
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
ВВЕДЕНИЕ 3
1 АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ АСТРОНАВИГАЦИИ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ 9
1.1. ПОЛУЧЕНИЯ НАВИГАЦИОННОГО ПАРАМЕТРА ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ ТТХ НИЗКООРБИТАЛЬНЫХ СНС. 9
1.2. ПОЛУЧЕНИЯ НАВИГАЦИОННОГО ПАРАМЕТРА ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ, СОСТАВ И ОСНОВНЫЕ ТТХ СРЕДНЕОРБИТЫХ СНС. 10
1.3. ПРЯМОУГОЛЬНАЯ ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТ. СВЯЗЬ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ И СКОРОСТИ СУДНА ОТ РАССТОЯНИЙ ДО ИСЗ 11
2 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ АСТРОНАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ 13
2.1 ВЫСОТНАЯ ЛИНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ. 13
2.2 ГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД 14
2.3 АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИСУЩИХ ГРАФО-АНАЛИТИЧЕСКОМУ МЕТОДУ 17
2.4 АЗИМУТАЛЬНАЯ ЛИНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ. 22
2.5 РАЗНОСТНО-АЗИМУТАЛЬНАЯ ЛИНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ. 29
3 ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ СЧИСЛЕНИЯ КООРДИНАТ СУДНА. 33
3.1 СТАТИСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ 33
3.2 АПРИОРНЫЙ СПОСОБ 34
4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ АСТРОНОМИЧЕСКИХ ОБСЕРВАЦИЙ 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 45
Известно, что τ2-τ1; подставим значения из формулы (2.30) и получим:Θα= (A2+ i2± 90°) — (А1+ i1 ± 90°),ИлиΘΑ= (А2 - A1) + (i2 - i1).(2.32)Расчет элементов азимутальной линии положения может быть выполнен и по другой системе формул, полученных из рассмотрения параллактического треугольника.tgx =tgϕc sectm(2.33)Где x - склонение основания сферического перпендикуляра d.Знак ~ означает вычитание из большего меньшего при одноименных склонениях светила и сферического перпендикуляра и их сложение при разноименных склонениях.ΔΑ = А0 — АсВеличину τ можно получить через угол а±, без расчета по двум последним формулам группы (2.33). Для этого надо воспользоваться правилом, помещенным в табл. 2.2.Таблица 2.2 - Определение направления градиентаАзимутсчислимый> Ас< АсАс = 0 ÷180°τ=А0-а1τ =Ао+ а1- 180°Ас = 180 ÷ 360°τ =Ао+ а1- 180°τ=А0-а1Из таблицы 2.2 формула τ получается в зависимости от величины Ас и соотношения А0 и А с.В целях сокращения расчетов при получении счислимого азимуты и высоты можно рекомендовать следующие логарифмические формулы:tgB = tgδsеct;γ = φ с- В;tgАс =cosВtcosecφ;сепhc= tgγ secAc(2.34)Азимутальный способы определения места судна:Значительно расширяет возможности астрономических обсерваций в ночное время, так как не требует видимости горизонта;Не требует высокой точности наблюдений в приполярных районах, где, как правило, астрономические высотные наблюдения затруднены отсутствием видимого горизонта ввиду большой рефракции; в этих районах достаточно измерить азимут с точностью до 0,1–0.5 .Наряду с этим азимутальный способ имеет недостатки:Требует высокоточной, стабилизированной по азимуту и горизонту аппаратуры (азимутальный пеленгатор);Не позволяет пользоваться разновременными линиями положения, если нет уверенности в точном значении поправки курсоуказателя;Требует высокой точности наблюдений в малых и средних широтах (до 1 -2).2.5 Разностно-азимутальная линия положения.Если в момент Т± измерить горизонтальный угол аумежду светилами S± и S2,а в момент Т2- горизонтальный угол а2 между светилами S2и S3, то место судна будет в пересечении двух изолиний равных горизонтальных углов (разностей азимутов). Изолинией горизонтального угла является сферическая изогона (рисунок 2.6).Рисунок 2.6 - Сферическиеизгоны на сфереРазностно-азимутальной данная линия положения называется потому, что прямое измерение горизонтального угла между светилами, расположенными на разных высотах- чрезвычайно трудная, которая гораздо проще решается, если измерить последовательно два азимута, а затем сделать необходимые приведения к одному моменту и зениту (если судно на ходу), после чего найти их разность, т.е. а = А2 — Аг. Формулы для расчета элементов линии положения равных разностей азимутов приведены в работах профессора Н.Н. Матусевича, профессора В.В. Каврайского, П.П. Скородумова, К.В. Казанского и других ученых.Уравнение сферической изогоны можно написать, используя уравнения двух изоазимут,(2.52)Модуль градиента разностно-азимутальной линии положения(2.53)Направление градиента ταрекомендуется находить графически. Для этого надо построить треугольник (рисунок 2.7), две стороны которого представляют в заданном масштабе тангенсы счислимых высот светил, отложенных по азимутам А1 и А2, а замыкающая - модуль градиента горизонтального угла (в том же масштабе). Направление, перпендикулярное вектору градиента, даст направление τ а. Из совместного решения двух таких треугольников можно получить угол между линиями положения,(2.54)Рисунок 2.7 - Графическое построение для нахождения градиента разностно - азимутальной линии положенияРассмотренный метод получения gаи τатребует графического построения для нахождения угла τ а.Расчет элементов разностно-азимутальных линий положения может производиться двумя методами. Первый - независимый - позволяет непосредственно вычислить элементы линии положения.Второй - зависимый - дает возможность вычислить угол τ после нахождения величины градиента сферического угла.Если обозначить через ι = 1 ,2 ,3,. . . порядковый номер hи А, то порядок расчета азимутов и высоты будет следующим:рассчитываем вспомогательную величину В:tgВi = tgsectmi(2.55)находимΨί =ϕc - Вiрассчитываем счислимый азимут:tgAci= соsBttantmicosΨί(2.56)рассчитываем счислимую высоту:tghci= tgψisecAci;(2.57)Достоинством разностно-азимутального способа определения места судна является то, что он не зависит от состояния горизонта и не требует точного знания положения истинного меридиана, так как горизонтальные углы могут быть рассчитаны и между компасными направлениями, важно только, чтобы эти направления были устойчивыми. С этой точки зрения способ является наиболее перспективным для пользования им на судах морского флота.К недостаткам способа следует отнести:высокие требования к точности угломерных (азимутальных) наблюдений;необходимость иметь видимыми не менее трех светил, что исключает применение этого способа днем;некоторая сложность ручного расчета координат при определении места по разностно - азимутальным линиям положения.
2. Долматов, Б. П. Автоматизация навигационных и промысловых расчетов / Б. П. Долматов, В. А. Орлов, Ю. В. Шишло. Мурманск.: Кн. изд-во, 1977. - 175 с.
3. Долматов, Б. П. Астронавигационное обеспечение промысла / Б. П. Долматов. Керчь.: КМТИ, 1994. - 336 с.
4. Каврайский, В. В.Астрономия и геодезия / В. В. Каврайский. М.: Издание Управления начальника Гидрогр. службы ВМФ, 1956. - 360 с.
5. Красавцев Б.И. Мореходная астрономия / Б.И. Красавцев – М.: Транспорт, 1986. – 255 с
6. Кожухов, В. П. Математические основы судовождения / В. П. Кожухов, В. В. Григорьев, С. М. Лукин. -М .: Транспорт, 1987. - 231 с.
7. Конвенция ПДНВ
8. Вульфович, Б. А К вопросу о применении современных информационных технологий при астронавигационном определении места судна / Б. А. Вульфович, В. А. Фогилев // Вестн. МГТУ: труды Мурман. гос. техн. ун-та. 2008. - Т. 11, № 3. - С. 446-450.
Вопрос-ответ:
Что такое азимутальные методы определения судно?
Азимутальные методы определения судно - это навигационные методы, которые позволяют определить местоположение судна с использованием азимутальных измерений, то есть измерений углов между направлением на ось судна и направлениями на отдельные объекты или навигационные азимуты.
Как проводится анализ перспектив развития астронавигации в современных условиях?
Анализ перспектив развития астронавигации в современных условиях проводится путем изучения новых технологий и методов навигации, их применимости на практике, а также анализа потенциальных преимуществ и ограничений этих методов. Для этого проводятся исследования, эксперименты, а также проводится анализ рынка и потребностей пользователей.
Какими являются основные характеристики низкоорбитальных СНС?
Низкоорбитальные СНС (системы навигационного спутникового слежения) характеризуются следующими основными характеристиками: низкими орбитальными высотами от 500 до 2000 км, небольшим числом спутников, обеспечивающих глобальное покрытие, высокой точностью и надежностью сигналов, а также широким спектром применения, включая навигацию, топографию, геодезию и другие области.
Как работает прямоугольная пространственная система координат?
Прямоугольная пространственная система координат используется для определения местоположения и скорости судна на основе расстояний до навигационных азимутов. Система состоит из трех ортогонально расположенных осей: оси OX, оси OY и оси OZ. Местоположение судна определяется по координатам (X, Y, Z), где X и Y - расстояния до двух навигационных азимутов, а Z - глубина или высота судна. Скорость судна определяется по производным от координаты X по времени.
Какие азимутальные методы используются для определения местоположения судна?
Для определения местоположения судна используются азимутальные методы, такие как астрономическая навигация с использованием звезд и планет, радионавигация по сигналам спутниковых систем, таких как GPS, ГЛОНАСС и другие. Также существуют методы определения местоположения с помощью радиотехнических систем, таких как РЛС и ВПП.
Какие сокращения и обозначения используются в азимутальных методах определения местоположения судна?
В азимутальных методах определения местоположения судна используются различные сокращения и обозначения. Например, СНС - спутниковая навигационная система, НО - навигационный параметр, ОТ - определение требуемого, ТТХ - технические характеристики, РЛС - радиолокационная станция, ВПП - визуально-пеленгационный поиск и другие.
Какие перспективы развития астронавигации в современных условиях?
Перспективы развития астронавигации в современных условиях очень обширны. С появлением новых спутниковых систем, улучшением точности определения местоположения и развитием технологий связи, астронавигация становится все более точной и надежной. Также в будущем ожидается развитие методов определения местоположения с помощью искусственного интеллекта и машинного обучения.
Какие основные принципы действия у азимутальных методов определения местоположения судна?
Основными принципами действия азимутальных методов определения местоположения судна являются получение навигационного параметра, определение требуемого определения, нахождение связи между местоположением и скоростью судна, а также расчет расстояний до определенных объектов и сравнение полученных данных с реальными.
Что такое прямоугольная пространственная система координат и как она связана с местоположением и скоростью судна?
Прямоугольная пространственная система координат - это система координат, в которой местоположение судна задается тремя числами: широтой, долготой и высотой над уровнем моря. Скорость судна связана с местоположением по формуле, учитывающей изменение координат во времени.
Какие азимутальные методы используются для определения судно?
Для определения местоположения судна существуют различные азимутальные методы, такие как методы астрономической навигации, методы определения местоположения по сигналам спутниковых навигационных систем, например GPS или ГЛОНАСС, а также методы инерциальной навигации.
Какие термины и определения встречаются в статье?
В статье рассматривается ряд терминов и определений, связанных с азимутальными методами определения местоположения судна. Некоторые из них включают анализ перспектив развития астронавигации, навигационные параметры, состав и технические характеристики СНС, прямоугольная пространственная система координат, связь между местоположением и скоростью судна и другие.
Какие азимутальные методы наиболее перспективны для развития астронавигации?
Развитие астронавигации в современных условиях может быть связано с применением различных азимутальных методов. Например, развитие спутниковых навигационных систем, таких как GPS или ГЛОНАСС, предлагает возможность определения местоположения судна с высокой точностью и надежностью. Кроме того, методы астрономической навигации, основанные на использовании астрономических наблюдений и вычислений, также имеют потенциал для развития астронавигации.