Автопилот (устройство инерциальной навигационной системы)

Заказать уникальную дипломную работу
Тип работы: Дипломная работа
Предмет: Программирование
  • 80 80 страниц
  • 15 + 15 источников
  • Добавлена 20.01.2010
2 500 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1. Принципы устройства ИНС. Приближенное определение позиции объекта в пространстве.
1.2. Цифровая модель местности (ЦММ)
1.3. Использование фильтра Кальмана в навигации
1.4. Метод Ньютона. Аналитическое описание квазиньютоновских методов
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИМУЛЯТОРА ИНС И КОРРЕКЦИЯ ОШИБОК ПРИ ПОМОЩИ ЦММ
2.1. Постановка задачи
2.2. Описание метода решения
2.3. Выбор программных средств. Преимущество Matlab
2.4. Реализация алгоритма
2.5. Описание программы
2.6. Тестирование и улучшение
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ
ГЛАВА 4. РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
4.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов, воздействующих на оператора при работе на ЭВМ
4.2. Расчёт местного освещения.
4.3. Пожарная безопасность
4.4. Экологическая безопасность.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Фрагмент для ознакомления

Примем:
tоп = 50 чел/ч.
2) Расчёт затрат труда на исследование предметной области
Затраты труда на изучение описания задачи с учётом уточнения описания и исследований в предметной области, а также квалификации программиста могут быть определены по формуле:
,
где:
B – коэффициент увеличения затрат труда вследствие недостаточного описания задачи, в зависимости от сложности задачи принимается от 1,2 до 1,5. В связи с тем, что данная задача, не потребовала уточнения и больших доработок, примем B = 1,2.
k – коэффициент квалификации разработчика, определяется в зависимости от стажа работы и составляет: для работающих до двух лет – 0,8; от двух до трех лет – 1,0; от трех до пяти лет – 1,1 – 1,2; от пяти до семи – 1,3 – 1,4; свыше семи лет – 1,5 – 1,6. Разработчик, которому было поручено это задание, имел опыт работы по специальности 2 года, поэтому примем: k = 0,8.
Таким образом, получим:
чел/ч.
3. Расчёт затрат труда на разработку алгоритма.
Затраты труда на разработку алгоритма решения задачи рассчитываются по формуле:
чел.-ч.
Расчёт затрат труда на составление программы.
Затраты труда на составление программы по готовой блок-схеме определяются по формуле:
чел.-ч.
Расчёт затрат труда на отладку на ЭВМ.
Затраты труда на отладку программы рассчитываются по следующей формуле:
чел.-ч.

Расчёт затрат труда на подготовку документации.
Затраты труда на подготовку документации по задаче определяются по формуле:
tд = tдр + tдо ,
где:
tдр – затраты труда на подготовку материалов в рукописи;
tдо – затраты на редактирование, печать и оформление документации;
чел.-ч.
чел.-ч.
Отсюда:
tд = 29,3 + 22 = 51,3 чел.-ч.
Расчёт общей трудоёмкости
Теперь можно рассчитать общую трудоёмкость программного продукта:
t = 50 + 75 + 93,75 + 234,4 + 51,3 +117,2 = 621,7 чел.-ч.
С учетом уровня языка программирования трудоемкость разработки программы может быть скорректирована следующим образом:
,
где:
kкор – коэффициент изменения трудоемкости, берущийся из таблицы :
Таблица.
Уровень языка программирования Характеристика языка программирования kкор 1 Покомандный автокод – Ассемблер 1 2 Макроассемблер 0,95 3 Алгоритмические языки высокого уровня 0,8 – 0,9 4 Алгоритмические языки сверхвысокого уровня 0,7 – 0,8
Выбранный для разработки язык гипертекстовой размётки HTML относится к алгоритмическим языкам сверхвысокого уровня, с учетом этого примем kкор = 0,8.
С учетом корректировки получим итоговую трудоемкость разработки:
чел.-ч.

Определение затрат на создание программного продукта.
Затраты на создание программного продукта складываются из: затрат на материалы и покупные изделия; расходов по оплате труда разработчика программы, отчислений во внебюджетные фонды, расходов по оплате машинного времени, накладных расходов, а также из эксплуатационных затрат (электроэнергия, затраты на текущий ремонт, амортизацию):
Зспп = Змат + Ззпспп + Зф + Змвспп + Знак , где:
Зспп – затраты на создание программного продукта;
Змат – затраты на материалы и покупные изделия;
Ззпспп – затраты на оплату труда разработчика программы;
Зф – отчисления во внебюджетные фонды;
Змвспп – затраты на оплату машинного времени;
Знак – накладные расходы.

Материалы и покупные изделия
В расходы на материалы и покупные изделия включаются расходы на покупку носителей информации, расходы на оформительские материалы. Указанные расходы приведены в таблице.
Таблица.
Наименование Количество, шт. Цена, руб./шт. Общая цена, руб. CD/RW 2 40,00 80,00 Бумага 2 пачка 150,00 300,00 Картридж для принтера 1 1200,00 1200,00 Итого: 1320,00 руб.

Расходы на оплату труда разработчика программы
Расчет заработной платы производится для разработчика ПО с квалификацией научный сотрудник. Это 12 разряд единой тарифной сетки для госбюджетных предприятий. Тарифный коэффициент в этом случае составляет 4,18.
Основная заработная плата разработчикам программного обеспечения вычисляется по формуле:
руб,
где:
С – ставка, руб.;
k – тарифный коэффициент;
t – трудоемкость создания программного продукта;
tср -среднее количество рабочих дней в месяце;
Дополнительная заработная плата составляет 20% от основной:
руб.
Таким образом получаем:
руб.
Отчисления во внебюджетные фонды
Отчисления во внебюджетные фонды составляют 26% от фонда оплаты труда, а именно:
ЕСН в части ФСС – отчисления составляют 4 %;
ЕСН в части ПФР – 28%;
ЕСН в части ОФМС – 3,6%, в т.ч. территориальные — 3,4%, федеральные 0,2%;
Тариф страхового взноса на обязательное медицинское социальное страхование НС и ПЗ. Производство программных средств (код по ОКОНХ 14333 относится к первому классу профессионального риска), и его тариф составляет 0,2%. Таким образом, сумма отчислений составляет:
руб.

Расчёт затрат на оплату машинного времени
Затраты на оплату машинного времени при отладке программы определяются путём умножения фактического времени отладки программы на цену машино-часа арендного времени:
Змвспп = См-ч ∙ t отл, где:
См-ч – цена машино-часа арендного времени, руб/час;
tотл – фактическое время отладки программы на ЭВМ;
4.1. Расчет фактического времени отладки.
Число часов отладки составляет:
tотл = tп + tдо + tот;
tотл = (234.4+22+117.2)*0.8 = 298.88 часа.

Расчёт цены машино-часа.
Цена машино-часа рассчитывается как отношение полных затрат на эксплуатацию ЭВМ к действительному фонду рабочего времени:
, где:
Зэвм – полные затраты на эксплуатацию ЭВМ в течение года;
Тэвм – действительный годовой фонд времени ЭВМ, час/год;
Тэвм = 8 ∙ (365-119) – 52 ∙ 4 = 1760 часов/год, т.к.:
Общее количество дней в году – 365.
Число праздничных и выходных дней – 119.
Время простоя в профилактических работах определяется как еженедельная профилактика по 4 часа.

Полные затраты на эксплуатацию ЭВМ можно определить по формуле :
Зэвм = (Зам + Зэл + Звм + Зтр ), где:
Зам – годовые издержки на амортизацию, руб/год;
Зэл – годовые издержки на электроэнергию, потребляемую ЭВМ, руб/год;
Зтр – затраты на текущий и профилактический ремонт компьютера, руб/год;
Амортизационные отчисления:
При линейном способе начисления амортизации, износ рассчитывается исходя из первоначальной стоимости и номы годовой амортизации:
Зам = Сбал ∙ Нам , где:
Сбал = 30000 руб., – балансовая стоимость компьютера, руб/шт.;
Нам = 25% – норма амортизации вычислительной техники, %;
Отсюда:
Зам = 30000 ∙ 0.25= 7500 руб/год.
Расчёт затрат на электроэнергию:
Стоимость электроэнергии, потребляемой за год, определяется по формуле:
Зэл = Рэл ∙ Тэвм ∙ Сэл ∙ А, где:
Рэвм – суммарная мощность ЭВМ,
Сэл – стоимость 1кВт∙ч электроэнергии,
А – коэффициент интенсивности использования машины.
Согласно техническому паспорту ЭВМ: Рэвм = 0.25 кВт, стоимость 1кВт∙ч электроэнергии для предприятий: Сэл = 0.5 руб., интенсивность использования машины: А = 0.8.
Тогда расчётное значение затрат на электроэнергию:
Зэл = 0.25 ∙ 1760 ∙ 0.5 ∙ 0.8 = 176 руб.
Расчёт затрат на текущий ремонт:
Затраты на текущий и профилактический ремонт принимаются равными 4% от стоимости ЭВМ:
Зтр = 0.04 ∙ Сбал = 0.04 ∙ 30000 = 1200 руб.
Значит, полные затраты на эксплуатацию ЭВМ в течение года составят:
Зэвм = 7500+176+1200= 8876 руб.
Тогда цена машино-часа арендуемого времени составит:
Счас = 8876 / 1760 = 5.04 руб.
А затраты на оплату машинного времени составят:
Змвспп = 5.04 ∙ 298.88 = 1506.3 руб.

Расчёт накладных расходов
Накладные расходы – это расходы на освещение, отопление, коммунальные услуги и тому подобные. Они принимаются равными сумме основой зарплаты разработчика программы:
Знак = 7461 руб.
Тогда затраты на создание программного продукта составят:
Зспп = 1320 + 8953.2 + 3187.3 + 1506.3 + 7461 = 22418.8 руб.

Сметная калькуляция на разработку программного продукта.

Наименование статьи расходов Сумма, руб Удельный вес, % Материалы 1320,0 5,9 Фонд оплаты труда: 8953,2 39,9 Единый социальный налог 3187,3 14,3 Затраты на эксплуатацию ЭВМ 1506,3 6,7 Накладные расходы 7461 33,2 ИТОГО: 22418,8 100
ГЛАВА 4. РАЗДЕЛ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4.1. Анализ опасных и вредных производственных факторов, воздействующих на оператора при работе на ЭВМ

Классификация ОВПФ.
В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74* (“Опасные и вредные производственные факторы. Классификация”) ОВПФ, действующие на оператора ЭВМ, подразделяются на 2 группы:
1) физические;
2) психофизиологические.

Физические.
Физические факторы, действующие на оператора при работе за компьютером сведены в таблицу 1.
№ п/п Группа ОВПФ Нормативно–технический документ 1 Недостаточная освещенность рабочей зоны (недостаток естественного света) СНиП 23–05–95 2 Повышенный уровень вибрации на рабочем месте ГОСТ 12.1.012–90 3 Повышенный уровень шума на рабочем месте ГОСТ 12.1.003–83 4 Повышенная или пониженная температура, влажность, подвижность воздуха рабочей зоны ГОСТ 12.1.005–88 5 Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека ГОСТ 12.1.038–82 6 Повышенный уровень электромагнитных излучений (напряженность магнитного и электрического поля) ГОСТ 12.1.006–96 Таблица 1. Классификация физических ОВПФ.

2) Психофизиологические:
Повышенное напряжение анализаторов, особенно зрительных и внимания.
Интеллектуальные и эмоциональные нагрузки.
Длительные статические нагрузки и монотонность труда.

Нормирование ОВПФ.
1) Освещенность.
Наименьшая допустимая освещенность рабочих мест определяется характером выполняемой зрительной работы. Характеру зрительной работы оператора ЭВМ соответствует работа средней точности, разряд IV, подразряд “г”.
В таблице 4 приведены нормы искусственной и естественной освещенности согласно СНиП 23-05-95 .
Таблица 4. Нормы освещенности.
Характеристика зрительной работы Искусственное освещение Естественное освещение Совмещенное освещение Освещенность, лк Сочетание нормируемых
величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации КЕО, еН, % при системе комбинированного освещения при системе общего освещения при верхнем или комбинированном освещении при боковом освещении при верхнем или комбинированном освещении при боковом освещении всего в том числе от общего Р Кп, % Средней точности 400 200 200 40 20 4 1,5 2,4 0,9 Примечание: Нормы освещенности приведены для газоразрядных источников света.

2) Вибрация.
В соответствии с ГОСТ 12.1.012–90 рабочее место оператора ЭВМ относится к категории 3 технологической типа “B” (технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации; административно–управленческие помещения и помещения для умственного труда).
Нормы технологической вибрации в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрация. Общие требования безопасности» представлены в табл. 3.
Таблица 3. Допустимые нормы вибрации на рабочих местах с ПЭВМ.
Средне- геометрические частоты полос Гц Допустимые значения по осям Xo; Yo; Zo Виброскорости м/с*10-2 дБ 1/3 окт 1/1 окт 1/3 окт 1/1 окт 1,6 0,13 88 2 0,089 0,18 85 91 2,5 0,063 82 3,15 0,0445 79 4,0 0,032 0,063 76 82 5 0,025 74 6,3 0,02 72 8 0,016 0,032 70 76 10 0,016 70 12,5 0,016 70 16 0,016 0,028 70 75 20 0,016 70 25 0,016 70 31,5 0,016 0,028 70 75 40 0,016 70 50 0,016 70 63 0,016 0,028 70 75 80 0,016 70 Корректир. знач. 0,028 75
3) Шум.
Шум на рабочем месте не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности».
Уровни звукового давления в различных октавных полосах со среднегеометрическими частотами в Гц приведены в таблице 2.
Таблица 2. Допустимые уровни шума на рабочем месте.

Помещения
Уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (Гц) Уровни
звука, дБА 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 50 Вычислительный центр 71 61 54 49 45 42 40 38
4) Микроклимат.

Микроклимат характеризуется температурой и влажностью воздуха, скоростью его движения, а также интенсивностью радиации. Он должен соответствовать СанПиН 2.2.2.542-96. В таблице 5 приведены параметры микроклимата для работ категории 1а (работы, производимые сидя и не требующие физического напряжения, при которых расход энергии составляет до 120 ккал/ч).
Таблица 5. Требования к параметрам микроклимата в помещении с ПЭВМ.
Параметры микроклимата Значения параметров зимой летом 1. Температура, °C 22 – 24 23 – 25 2. Скорость воздушных масс, м/с 0,1 0,1 – 0,2 3. Относительная влажность, % 40 – 60 40 – 60
Для поддержания в помещении заданного температурного и влажностного режим используется кондиционирование воздуха.

5) Электробезопасность.

В таблице 6 приведены предельно допустимые значения напряжения прикосновения и токи согласно ГОСТ 12.1.038–82.
Таблица 6. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов
Род тока U, В (не более) I , мА, не более Переменный, 50 Гц 2,0 0,3 Постоянный 8,0 1,0 Примечание. Напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействия не более 10 мин.
6) Электромагнитные поля.

В помещении, где предполагается эксплуатация системы, основным источником электромагнитного излучения, электростатического и магнитного полей является ПЭВМ, а точнее, ее монитор.
Допустимые значения параметров, регулируемые СанПиН 2.2.2.542-96 представлены в табл. 7.Таблица7. Нормы по электрическим и магнитным полям
Параметр Допустимые значения 1 Напряженность переменного электрического поля на расстоянии 50 см вокруг дисплея в диапазоне частот 5 Гц … 2 кГц Не более 25 В/м в диапазоне частот 2 кГц … 400 кГц Не более 2,5 В/м 2 Плотность магнитного потока (магнитная индукция) в диапазоне частот 5 Гц … 2 кГц Не более 250 нТл в диапазоне частот 2 кГц … 400 кГц Не более 25 нТл 3 Поверхностный электростатический потенциал экрана дисплея Не более 500 В
Психофизиологические ОВПФ.

Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и должны организовываться в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.2.542-96:
продолжительность непрерывной работы без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов,
во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного аппарата, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии, предотвращения утомления необходимо выполнять комплексы физических упражнений,
с целью уменьшения отрицательного влияния монотонности целесообразно применять чередование операций (изменение содержания работ).

4.2. Расчёт местного освещения.
1) Определяем тип источника света и необходимые характеристики освещенности рабочего места
В качестве источников местного освещения используем лампы накаливания, т. к. они изготавливаются в широком ассортименте на самые разные мощности и напряжения, непосредственно включаются в сеть без дополнительных аппаратов, работоспособны даже при значительных отклонениях напряжения в сети, и, кроме того компактны.
Использование одного местного освещения запрещено, поэтому применяем комбинированное освещение.
В таблице 4 нормированные характеристики освещенности приведены для газоразрядных ламп. Для ламп накаливания комбинированное освещение должно быть 400 лк, из которых общее освещение 100 лк. Следовательно местный источник света должен обеспечивать освещенность:
Е = 400 – 100 = 300 лк.
Освещенность монитора принимается 200 лк.

Определяем расположение и тип светильника.
Направление света определяется необходимостью объемного восприятия объекта и стремлением не допустить ослепления прямым или отраженным светом. Прямая блесткость появляется в результате наличия источника света непосредственно в поле зрения оператора, отраженная блесткость - в результате наличия внутри поля зрения отражающих ярких поверхностей. Прямую блесткость можно уменьшить, избегая ярких источников света в пределах 60 см от центра поля зрения. Отраженную блесткость можно уменьшить, используя рассеянный свет.
Удобным направление искусственного света считается слева сверху и немного сзади.



Минимальная высота светильника от пола 2.5 м. Принимаем h=2,5м.
Высота рабочего стола примерно hc=0,8м.
Расстояние b=0,8м.
Расстояние с=0,5м.
Высота от светильника до рабочей поверхности:
hп = h - hc = 2.5 - 0.8 = 1,7м.

Определяем освещенность горизонтальной рабочей поверхности и освещенность монитора.

Освещенность точки А рабочей поверхности от точечного источника (в люксах):

где I – сила света по направлению к точке, заданная для светового потока
Фл=1000лм,
a – угол между нормалью и вектором соединяющим источник света и точку рабочей поверхности,
Кз=1,3- коэффициент запаса,
Фл - расчётный световой поток источника света.
Угол а определяется из формулы:

Угол β определяется из формулы:

Тогда
Фл*I= ЕА*1000*Кз*hп2/cos3а=300*1000*1,3*1,72/cos3300=1 211 442 лм.

Для светильников с КСС типа Г (глубокая) I=541,3 при Фл=1000 для а=300 (см.табл. 5.8 [5]).
Тогда требуемый световой поток:
Фл=1 211 442/541,3=2170 лм.
Выбираем светильник с КСС типа Г марки НСП21-200-005, который используется с лампой накаливания Г215-225-500, световой поток которой 2950 лм (см. табл.5.9 и табл.5.3 [5]).
Рассчитываем освещенность создаваемую выбранным светильником:
,
Е

Определяем освещенность в точке В, как точки вертикальной поверхности (считаем, что освещенность в точке В, как в горизонтальной поверхности примерно равна освещенности в точке А):
ЕВ=ЕА*tg(a)*tg(β)=420*tg290*tg320=205 лм.

4.3. Пожарная безопасность
Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
Согласно НПБ 105-03 по взрывоопасной и пожарной опасности, вычислительный центр относится к категории В (твёрдые горючие и трудногорючие вещества и материалы).
В соответствии со СНиП 21-01-97 здания ВЦ имеют вторую степень огнестойкости.
Обеспечение пожарной безопасности.
Пожарная безопасность объекта обеспечивается:
системой предотвращения пожара,
системой противопожарной защиты,
организационно-техническими мероприятиями.

В соответствии с ГОСТ 12.4.009-83 «Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание» в помещении ВЦ должны иметься первичные средства пожаротушения. При площади помещения 100 м2 это:
углекислотный огнетушитель ОУ-8 — 2 шт.;
СНиП 27.01-97 регламентирует число, размеры и конструкторские решения устройства эвакуационных путей. В соответствии с ним необходимо:
число выходов: 2.
Для обнаружения, оповещения и ликвидации пожаров применяют устройства пожарной автоматики:
система автоматической пожарной сигнализации - станция тревожная оптическая лучевая ТОЛ-10/100,
автоматическая установка пожаротушения - газовая АУП с электропуском типа УАГЭ.

4.4. Экологическая безопасность.
Под загрязнением окружающей среды следует понимать не только выброс во внешнюю среду вредных веществ, но также - излишков тепла, шума, излучения.
В настоящее время, при применении современных ЭВМ, удовлетворяющих стандартам на предельно допустимые уровни электромагнитного излучения, помещения ВЦ можно отнести к экологически безопасным объектам, поскольку ЭВМ не загрязняет атмосферу, гидросферу, почву, не наносит вреда флоре и фауне.

Для очистки воздуха в помещениях, удаляемого вентиляционными аспирационными системами от твердых и жидких примесей, применяют различные пылеуловители.
Наиболее перспективными пылеотделителями сухого типа , предназначенными для очистки воздуха от частиц размером >5 мкм, являются ПРП противопоточные ротационные пылеотделители (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Противопоточный ротационный пылеотделитель
1—кожух; 2—ротор; З—колесо вентилятора; 4 — бункер.

Пылеотделитель состоит из встроенного в кожух 1 полого ротора 2 с перфорированной поверхностью и колеса вентилятора З. Ротор и колесо вентилятора насажены на общий вал. При работе пылеотделителя запыленный воздух поступает внутрь кожуха, где закручивается вокруг ротора. В результате вращения пылевого потока возникают центробежные силы, под действием которых взвешенные в воздухе частицы пыли стремятся выделиться из него в радиальном направлении. Одновременно на эти частицы в противоположном направлении действуют силы аэродинамического сопротивления. Частицы, центробежная сила которых больше силы аэродинамического сопротивления, отбрасываются к стенкам кожуха и поступают в бункер 4. Очищенный воздух через перфорацию ротора всасывается в вентилятор и затем выводится наружу.
Эффективность очистки ПРП зависит от выбранного соотношения центробежной и аэродинамической сил и теоретически может достигать единицы. Величина центробежной силы является функцией числа оборотов и диаметра ротора, величина аэродинамической силы — функцией скорости просасывания воздуха через перфорацию ротора, т. е. производительность вентилятора.
Исходя из равенства центробежной силы и силы аэродинамического сопротивления воздуха движению частицы пыли, И. А. Шепелев получил формулу для определения производительности ПРП:
Qv=400*π*b*w2*ρп*d2ч/ρв*v
где ρп и ρв —плотность пыли и воздуха, кг/м3 ; dч – диаметр улавливаемых частиц, м; v—коэффициент кинематической вязкости, м2/с ; w— окружная скорость, м/с; b=i*d20/8R — приведенная ширина всасывающего отверстия ротора пылеуловителя, м. Величина b — отношение суммы площадей поперечного сечения отверстий перфорации к длине окружности ротора (2πR); i—количество отверстий, шт.; d0—диаметр отверстий, м.
Диаметр минимальной улавливаемой частицы пыли в этом случае равен:

Сравнение ПРП с циклонами свидетельствует о преимуществах ротационных пылеуловителей. Так, габаритные размеры циклона в 3—4 раза, а удельные энергозатраты на очистку 1000 м газа на 20—40% больше, чем у ПРП при прочих равных условиях. Однако широкое распространение пылеуловители ротационного действия не получили из-за относительной сложности конструкции и процесса эксплуатации по сравнению с другими аппаратами сухой очистки газов от механических загрязнений.





ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Дипломная работа посвящена изучению вопросов, связанных с устройством инерциальной навигационной системы, и разработке программы для навигации, а именно для коррекции автоматически определенного курса и координат расположения самолета.
Коррекция проводилась на основе использования данных, полученных из ЦММ (цифровая модель местности), снимков местности с самолета в данный момент времени (во время полета). Работа алгоритма основана на применении фильтра Кальмана и метода Ньютона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Боднер В. А. Теория автоматического управления полётом, М.: Машиностроение, 1994. – 268 с.
Боднер В.А. Принципы инерциальной навигации. - М.: Высшая школа, 1995. – 402 с.
Дьяконов В., Абраменкова И. Matlab. Обработка сигналов и изображений. Специальный справочник. – СПб: Питер, 2002. – 608 с.
Конюшенко В.В. Начало работы с Matlab. – СПб: Истра, 2006. – 173 с.
Коршунова Ю. М. Математические основы кибернетики. – СПб: Питер, 2008.
Кузовков Н.Т., Салычев О.С. Инерциальная навигация и оптимальная фильтрация. М.: Машиностроение, 1992.
Пантелеев В.В. Методы оптимизации в примерах и задачах: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2005. – 505 с.
Помыкаев И. И., Инерциальный метод измерения параметров движения летательных аппаратов, М.: Машиностроение, 1989.
B.D. Lucas and T. Kanade, “An Iterative Image Registration Technique with an Application to Stereo Vision,” Proc. Seventh Int’l Joint Conf. Artificial Intelligence, pp. 674-679, 1981.
C. Lu, G. Hager, and E. Mjolsness, “Fast and Globally Convergent Pose Estimation from Video Images,” IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 22, no. 6, pp. 610-622, June 2000.
D. Nister, “A Minimal Solution to the Generalised 3-Point Pose Problem,” Proc. IEEE Conf. Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 1, pp. 560-567, 2004.
H.C. Longuet-Higgins, “A Computer Algorithm for Reconstructing a Scene from Two Projections,” Readings in Computer Vision: Issues, Problems, Principles, and Paradigms, M.A. Fischler and O. Firschein, eds., pp. 61-62, Los Altos, Calif.: Kaufmann, 1987.
R. Lerner, H. Rotstein, and E. Rivlin, “Error Analysis of an Algorithm for Pose and Motion Recovery from Correspondence and a Digital Terrain Map,” in preparation.
R. Lerner, P. Rotstein, and E. Rivlin, “Error Analysis for a Navigation Algorithm Based on Optical-Flow and a Digital Terrain Map,” Proc. IEEE Conf. Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 1, pp. 604-610, 2004.
Y. Liu, T. Huang, and O. Faugeras, “Determination of Camera Location from 2-D to 3-D Line and Point Correspondences,” IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 12, no. 1, pp. 28-37, Jan. 1990.



81






Нет

Нет

Нет

Да

Да

Да

Останов

Печать результатов

Положить
k=k+1

Выполняется ли неравенство
II x(k+1) - x(k)II / II x(k)II ( e1


Положить x(k+1) = x(k) – a (k) (f(x(k))

Вычислить а(k) на основе поиска вдоль прямой, используя e2

Выполняется ли неравенство
k(M

Выполняется ли неравенство
II(f(x(k))II ( e1

Вычислить градиент (f(x(k))

Положить k=0

Задать M, N, x(0), e1, e2

Метод

1.Боднер В. А. Теория автоматического управления полётом, М.: Маши-ностроение, 1994. – 268 с.
2.Боднер В.А. Принципы инерциальной навигации. - М.: Высшая школа, 1995. – 402 с.
3.Дьяконов В., Абраменкова И. Matlab. Обработка сигналов и изображе-ний. Специальный справочник. – СПб: Питер, 2002. – 608 с.
4.Конюшенко В.В. Начало работы с Matlab. – СПб: Истра, 2006. – 173 с.
5.Коршунова Ю. М. Математические основы кибернетики. – СПб: Пи-тер, 2008.
6.Кузовков Н.Т., Салычев О.С. Инерциальная навигация и оптимальная фильтрация. М.: Машиностроение, 1992.
7.Пантелеев В.В. Методы оптимизации в примерах и задачах: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2005. – 505 с.
8.Помыкаев И. И., Инерциальный метод измерения параметров движения летательных аппаратов, М.: Машиностроение, 1989.
9.B.D. Lucas and T. Kanade, “An Iterative Image Registration Technique with an Application to Stereo Vision,” Proc. Seventh Int’l Joint Conf. Artificial Intelligence, pp. 674-679, 1981.
10.C. Lu, G. Hager, and E. Mjolsness, “Fast and Globally Convergent Pose Es-timation from Video Images,” IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 22, no. 6, pp. 610-622, June 2000.
11.D. Nister, “A Minimal Solution to the Generalised 3-Point Pose Problem,” Proc. IEEE Conf. Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 1, pp. 560-567, 2004.
12.H.C. Longuet-Higgins, “A Computer Algorithm for Reconstructing a Scene from Two Projections,” Readings in Computer Vision: Issues, Problems, Principles, and Paradigms, M.A. Fischler and O. Firschein, eds., pp. 61-62, Los Altos, Calif.: Kaufmann, 1987.
13.R. Lerner, H. Rotstein, and E. Rivlin, “Error Analysis of an Algorithm for Pose and Motion Recovery from Correspondence and a Digital Terrain Map,” in preparation.
14.R. Lerner, P. Rotstein, and E. Rivlin, “Error Analysis for a Navigation Algo-rithm Based on Optical-Flow and a Digital Terrain Map,” Proc. IEEE Conf. Computer Vision and Pattern Recognition, vol. 1, pp. 604-610, 2004.
15.Y. Liu, T. Huang, and O. Faugeras, “Determination of Camera Location from 2-D to 3-D Line and Point Correspondences,” IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 12, no. 1, pp. 28-37, Jan. 1990.

Вопрос-ответ:

Как работает автопилот устройства инерциальной навигационной системы?

Автопилот устройства инерциальной навигационной системы (ИНС) основан на принципе инерциальной навигации. Он использует гироскопы и акселерометры для мониторинга движения объекта в пространстве. По данным с этих датчиков автопилот рассчитывает изменение скорости и позиции объекта. Затем он корректирует двигатели и другие элементы управления, чтобы обеспечить требуемую траекторию полета или движения.

Что такое цифровая модель местности (ЦММ)?

Цифровая модель местности (ЦММ) - это математическое представление поверхности Земли и других объектов на ней. Она содержит информацию о высоте, рельефе, растительности и других характеристиках местности. В инерциальных навигационных системах ЦММ используется для коррекции ошибок позиционирования и определения точных координат объекта в пространстве.

Как используется фильтр Кальмана в навигации?

Фильтр Кальмана - это алгоритм, который используется для оценки состояния объекта на основе наблюдений и модели системы. В навигации фильтр Кальмана используется для объединения измерений с инерциальных датчиков и других источников информации о движении объекта. Он позволяет учесть случайные ошибки и шумы в данных, что улучшает точность определения позиции и ориентации объекта.

Каковы преимущества метода Ньютона в навигации?

Метод Ньютона - это численный метод, используемый для решения систем нелинейных уравнений. В навигации метод Ньютона может быть применен для аналитического описания квазиньютоновских методов, которые используются для коррекции ошибок в инерциальных навигационных системах. Преимущества этого метода включают быструю сходимость и высокую точность вычислений.

Какими программными средствами можно воспользоваться при разработке симулятора ИНС и коррекции ошибок с помощью ЦММ?

При разработке симулятора инерциальной навигационной системы (ИНС) и коррекции ошибок с помощью ЦММ можно использовать различные программные средства. Некоторые из них включают MATLAB, Simulink, C/C++ и другие. Выбор программных средств зависит от требуемой функциональности, доступных ресурсов и навыков разработчиков.

Как работает автопилот устройства инерциальной навигационной системы?

Автопилот устройства инерциальной навигационной системы основан на принципе приближенного определения позиции объекта в пространстве. Он использует цифровую модель местности (ЦММ) и фильтр Кальмана в навигации. Также в некоторых случаях может быть использован метод Ньютона. Все эти компоненты позволяют автопилоту точно определять положение объекта и совершать коррекцию ошибок с помощью ЦММ.

Что такое цифровая модель местности (ЦММ)?

Цифровая модель местности (ЦММ) - это метод представления информации о местности в виде дискретных значений, которые хранятся и обрабатываются в цифровой форме. ЦММ позволяет более точно определять положение объекта в пространстве и обеспечивает автопилоту необходимые данные для навигации и коррекции ошибок.

Как фильтр Кальмана используется в навигации?

Фильтр Кальмана - это математический алгоритм, использующий статистические методы для оценки состояния динамической системы на основе последовательности измерений. В навигации, фильтр Кальмана применяется для обработки информации о движении объекта и коррекции несоответствий между измерениями и предсказанными значениями. Он позволяет обеспечить более точное определение положения объекта и уменьшение ошибок в навигационной системе.

Какие методы можно использовать для коррекции ошибок в навигации?

В навигации можно использовать различные методы для коррекции ошибок. Один из таких методов - это использование цифровой модели местности (ЦММ), которая позволяет более точно определить положение объекта в пространстве и осуществить коррекцию ошибок. Также можно применять фильтр Кальмана, который использует статистические методы для оценки состояния системы и коррекции несоответствий между измерениями и предсказанными значениями. В некоторых случаях также может быть использован метод Ньютона, который обеспечивает аналитическое описание квазиньютоновских методов.

Что такое автопилот устройства инерциальной навигационной системы?

Автопилот устройства инерциальной навигационной системы - это автоматическое устройство, которое контролирует и корректирует движение объекта (например, летательного аппарата или судна) на основе данных, полученных от инерциальной навигационной системы.

Что такое цифровая модель местности (ЦММ) и как она используется в навигации?

Цифровая модель местности (ЦММ) - это математическое представление поверхности Земли, где каждая точка имеет определенные координаты и высоту. Она используется в навигации для определения позиции объекта относительно земной поверхности, а также для планирования и визуализации маршрутов.

Каким образом фильтр Кальмана применяется в навигации?

Фильтр Кальмана - это алгоритм, используемый в навигационных системах для комбинирования измерений и предсказаний с целью получения наилучшей оценки состояния объекта. В навигации, фильтр Кальмана применяется для сглаживания и фильтрации получаемых данных, таких как позиция и скорость объекта, чтобы получить более точную и надежную информацию о его движении.