Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв'язку


Скачать 164.37 Kb.
НазваниеМетодичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв'язку
страница1/5
Размер164.37 Kb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3   4   5


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет транспортних та інформаційних технологій

Кафедра інформаційних систем і технологій


МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ



до виконання лабораторних робіт з дисципліни

"Глобальні супутникові системи навігації та зв'язку

на транспорті"

для студентів заочної форми навчання напряму

«Транспортні технології»


Затверджено на засіданні методичної ради університету

Протокол № ___

від ”___” ____________ 2011


Київ – НТУ 2011 р.

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Глобальні супутникові системи навігації і зв'язку на транспорті" для студентів заочної форми навчання напряму 607.01.101 «Транспортні технології» / Бєляєвський Л.С., Топольськов Є.О., Сердюк А.А. - К.: НТУ, 2011. - с. 39

Укладачі: Л.С. Бєляєвський, Є.О. Топольськов, А.А. Сердюк.


^

Загальні положення


Виконання даного циклу лабораторних робіт спрямовано на практичне закріплення студентами знань з дисципліни "Глобальні супутникові системи навігації та зв'язку на транспорті", що необхідні для спеціалістів в галузі транспортних технологій, інформаційно-управляючих систем, транспортного менеджменту і маркетингу відповідно до наступних цільових задач:

  • вивчення основ побудови та структури сучасних мережних супутникових систем навігації та зв'язку;

  • вивчення основних експлуатаційно-технічних характеристик супутникових систем навігації і зв'язку, а також наземних телекомунікаційних технологій, що використовуються в сучасних системах управління транспортом;

  • вивчення принципів застосування супутникових систем навігації та зв'язку в існуючих та перспективних автоматизованих системах диспетчерського управління наземним транспортом (АСДУ НТ);

  • вивчення особливостей функціонування та експлуатації АСДУ НТ, що використовують супутникові системи навігації і зв'язку, а також сучасні наземні телекомунікаційні технології, з урахуванням задач логістичного управління наземним транспортом.

  • набуття навичок роботи з апаратно-програмними засобами АСДУ НТ, включаючи експлуатацію навігаційного і телекомунікаційного обладнання та використання усіх функціональних можливостей програмного комплексу системи для вирішення задач управління наземним транспортом.

Приступаючи до виконання лабораторних робіт студенти повинні ознайомитися з їх змістом та вивчити необхідний теоретичний матеріал, наведений у рекомендованому списку літератури.


^ Лабораторна робота № 1

Тема: Аналіз траєкторій польоту та робочих зон штучних супутників Землі з використанням програмного забезпечення NOVA.

^ Мета роботи: ознайомитись з траєкторіями польоту і робочими зонами різних штучних супутників Землі, навчитись визначати тривалість сеансів зв’язку між наземними спостерігачами і штучними супутниками Землі.


^ 1. Загальні відомості

Рух штучних супутників Землі (ШСЗ) здійснюється по еліптичних орбітах з ексцентриситетом, що наближається до 0. В залежності від висоти над поверхнею Землі орбіти поділяються на дуже низькі (< 1 тис. км), низькі (1-10 тис. км.), середні (10-25 тис. км.) і високі (> 25 тис. км). Наряду з висотою орбіти важливою її характеристикою, що визначає експлуатаційно-технічні показники для користувачів, є геостаціонарність. Орбіта називається геостаціонарною, якщо вона є одночасно високою, екваторіальною (співпадає з площиною екватору) та добовою чи синхронною (період обертання супутника по орбіті дорівнює періоду обертаня Землі). У решті випадків орбіта та супутник, що по ній рухається, називаються періодичними або асинхронними. На сьогоднішній день існує багато супутників та супутникових систем, що працюють на різних орбітах, мають різне призначення та експлуатаційні характеристики. Наприклад нібільш відомі геостаціонарні системи Inmarsat, Emsat і Turaya ефективно використовуються для надання телекомунікаційних послуг рухомим споживачам у центральних районах Земної кулі, системи на середньорбітальних періодичних супутниках (GPS, ГЛОНАСС і в перспективі ГАЛІЛЕО) в основному використовуються для надання навігаціних послуг у глобальних маштабах, а системи на низькоорбітальних періодичних супутниках (накшталт Iridium, Globalstar і Orbcomm) забезпечують глобальний звязок, включаючі полярні райони Земної кулі.

Висота орбіт та періодичність руху по ним супутників визначають розмір робочих зон і доступність супутникових систем (детальний опис див. у [1,2]), що є важливими показниками для споживачів телекомунікаційних та навігаційних послуг. Отже важливою задачею для користувача будь-якої супутникової системи є визначення робочих зон ШСЗ і тривалості сеансів звязку між наземними пунктами спостереження і ШСЗ. Для вирішення цієї задачі доцільно скористатися сучасним комп’ютерними імітаторами польоту ШСЗ, які викорстовують реальні ефемериди (координати та параметри руху) існуючих космічних апаратів, розразраховані станціями спостереження. Прикладом такого емітатора є програма NOVA for Windows, розроблена компанією Northern Lights Software Associates (NLSA). Дана програма є безкоштовною демо-версією і тому може бути встановлена студентом самостійно з дистрибутивного файлу (надається викладачем). Порядок встановлення та виконання роботи студентом наведено нижче.

^ 2. Порядок виконання роботи

2.1. Для установки програми на компьютер запустити виконавчий файл. Прийняти умови ліцензійної угоди і натиснути Next. У графі введення серійного номеру першу частину заповнити латинськими літерами ХХХ, другу частину залишити порожньою. Під час установки програми ігнорувати усі повідомлення про неможливість установки файлів, натискаючи Next. Після закінчення установки програми обов’язково перезавантажити комп’ютер.

2.2. Завантажити програму NOVA, два рази клікнувши по ярлику на робочому столі Windows. У вікнах, що з’являтимуться, натиснути спочатку OK, а потім Continue.

2.3. За номером у списку групи обрати два ШСЗ (табл.1.1).


№ варіанту за списком групи

Назва (номер) супутників

1

A-1 (ASTERIX), EKRAN 1

2

ADEOS, INMARSAT 2-F1

3

QUAKESAT, KOREASAT 5

4

KOMPASS, FEDSAT

5

KYOKKO 1 DEB, FALCONSAT 3

6

EGYPTSAT 1, NAVSTAR 10

7

GENESIS 2, NADEZHDA 3

8

BRAZILSAT B2, NATO 2A

9

OKEAN 1, TELSTAR 1

10

OLYMPUS 1, KITSAT 3

11

DNEPR 1 DEB, TRANSIT 5B 3

12

DYNAMICS EXPLORER 1, MOLNIA 1-29

13

TOPSAT, LANDGEOS 2

14

RADUGA 10, INMARSAT 2-F1

15

METEOR 1-11, EUTELSAT 1-F1

16

EXPLORER 22, EQUATOR S

17

OKEAN 1, GALAXY 1

18

IKONOS 2, EKRAN 20

19

IRIDIUM 10, EUTELSAT W3

20

INTERCOSMOS 25, ORBCOMM 7

21

ITALSAT 1, EXPRESS 4A

22

GENESIS 2, NATO 3D

23

NAVSTAR 15, ORBCOMM FM 15

24

ITALSAT 2, MERIDIAN 1

25

EUTELSAT W5, OKEAN O

26

ENVISAT, INMARSAT 4-F2

27

GLOBALSTAR M025, FALCONSAT 3

28

VIKING, ARABSAT 2A

29

XTAR-EUR, COSMOS 2177

30

ELEKTRON 1, ORBCOMM FM 10

31

EUTELSAT 1-F5, FOTON M-2 DEB

32

COSMOS 2205, INMARSAT 3-F5

33

INTELSAT 4A-F1, MICRO LABSAT

34

IRIDIUM 80, GALAXY 1R

35

NATO 2A, OKEAN 4

36

GEOSAT, INMARSAT 2-F4

37

ABRIXAS, ANATOLIA 1

38

AGILE, COSMOS 1687

39

COBE, E-BIRD

40

YOGAN 1, OLYMPUS 1
Таблиця 1.1

Варіанти завдання до лабораторної роботи №1


2.4. У правому стовпчику вікна View Creation Wizard (закладка Satellites) позначити курсором Default Sat, а потім його видалити з колонки, натиснувши на Delete. У центральному стовпчику Database знайти назви потрібних супутників і по черзі перетягнути їх у правий стовпчик (рис. 1.1). Для швидкого пошуку потрібних супутників можна відфільтрувати групи супутників за ознакою їх належності до конкретних систем, використавши закладку ліворуч з краю вікна.

2.5. Пропустити закладку Observers і зразу перейти на закладку Display вікна View Creation Wizard. Обрати розмір карти Large і тип View from Space (рис.1.2).



Рис.1.1 Вікно View Creation Wizard із закладками.



Рис.1.2. Налаштування вигляду карти.

2.6. У закладці Title ввести англійськими літерами своє прізвище і натиснути Create.

2.7. Для налаштування найбільш повного графічного відображення ШСЗ, включаючи показ орбіт супутників та їх проекцій на Землю, потрібно клікнути правою кнопкою миші на електонній карті Землі і обрати у меню, що зявиться, пункт Configure View, закладку Map та відмітити галочками усі опції як показано на рис. 1.3. Після вибору усіх опцій карта матиме вигляд як на рис.1.4.

2.8. Провести аналіз траекторій руху та зон видимості кожного ШСЗ (згідно варіанту завдання). Для цього на панелі прокрутки (праворуч від карти) натиснути значок STOP і потім за допомогою клавіш у прискореному режимі декілька разів прокрутити кожний ШСЗ навколо Землі. Подивитись над якими країним проходить зона видимості кожного ШСЗ.



Рис.1.3. Вибір опцій відображення карти.




Рис.1.4. Вигляд карти після вибору усіх опцій.

Для зручності перегляду руху ШСЗ можна обертати Земну кулю на карті, клікаючи лівою кнопкою миші на потрібній території, або взагалі перейти до плоскої розгорнутої карти, викликавши правою кнопкою миші меню та обравши в ньому Map Style та Rectangular map. Налаштування опцій відображення виконати аналогічно п.2.7 (рис.1.3).

2.9. Переглянувши рух зон видимості обох ШСЗ, обрати на шляху їх проходження дві країни (міста) та встановити на їх території по пункту спостереження – Observers. Для цього потрібно правою кнопкою миші викликати меню Configure View та у закладці Observers удалити пункт Default (рис.1.5).




Рис.1.5. Встановлення пунктів спостереження.

Потім, натиснувши у вікні кнопку Set Up Observers, відкрити базу міст та знайти в ній два потрібних міста (рис. 1.6).





Рис.1.6. База даних міст та список пунктів спостереження.

Далі за допомогою миші перетягнути обидва міста з таблиці Main City Database у список Observers list. Якщо не вдається знайти потрібне місто, то його можна вручну внести до списку пунктів спостереження. Для цього потрібно визначити на карті координати даного міста (навести курсор у потрібне місто карти) і використовуючи меню Edit Location назвати пункт, встановити його широту (Latitude), довготу (Longitude) і висоту (Elevation), а потім зберегти у списку міст, натиснувши Add to Observers List.

Повернувшись до вікна встановлення пінктів спостереження (рис.5) перетягнути мишею з лівого стовпчика у правий потрібні пункти спостереження та натиснути Ok. Тепер обрані пункти спостереження мають з’явитися на карті у вигляді прямокутників з назвами відповідних міст.

2.10. Провести аналіз тривалості сеансів зв’язку між кожним ШСЗ і пунктом спостереження, записати параметри ШСЗ у моменти входження у зону радіовидимості пункту спостереження і у моменти виходу з неї. Зверніть увагу, що обидва моменти входу і виходу спостерігача із зони видимості супутника та параметри ШСЗ графічно відображаються у верхньому правому куті вікна програми (два стовпчики «параметр-значення» на рис.1.4). Виділення обох стовпчиків зеленим кольором свідчить про перебування спостерігача у зоні видимості супутника, а відповідно перший і останній моменти кольорового забарвлення цих стовпчиків є моментами входу і виходу спостерігача з робочої зони супутника. На момент входу спостерігача в робочу зону супутника параметр Until має значення 00:00:00, а на момент виходу практично дорівнює значенню Duration, яке характеризує тривалість сеансу зв’язку між супутником і спостерігачем.

2.11. Виписати з бази даних детальну характеристику по кожному ШСЗ, який вказаний у варіанті завдання. Для цього потрібно зайти у контекстне меню у верхній частині вікна програми (рис.1.4) Setup-Satellites, викликати вікно бази даних супутників (рис.1.7.) і знайти за алфавітом потрібні ШСЗ. З лівої частини вікна виписати у зошит основні кеплерові елементи супутників, їх періоди обертання (Period) і тривалість перебування на орбіті Землі (Satellite age), які можна побачити натиснувши кнопку .





Рис.1.7. База даних міст та список пунктів спостереження.


У висновках визначити приналежність обраних супутників до класу високо орбітальних геостаціонарних або низькоорбітальних періодичних апаратів. Навести характеристику відповідного класу ШСЗ із зазначенням їх переваг та недоліків.
  1   2   3   4   5

Похожие:

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв'язку
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Глобальні супутникові системи навігації І зв'язку на транспорті"...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів за напрямом підготовки
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів за напрямом підготовки 050202 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Електричні машини" Розділ "Трансформатори"
Електричні машини”. Розділ “Трансформатори” (для студентів спеціальностей 090601 “Електричні станції”, 090602 “ Електричні системи...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни "Електричні машини" розділ "Асинхронні машини"
Електричні машини”. Розділ “Асинхронні машини” (для студентів спеціальностей 090601 “Електричні станції”, 090602 “Електричні системи...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання курсових робіт з дисципліни "Програмування"
Методичні вказівки до виконання курсових робіт з дисципліни "Програмування" / В. Г. Коротка, Л. Я. Мартинович – Дніпропетровськ:...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання. Контрольної роботи з дисципліни "Економіка праці"
Завдання даної роботи – самостійне виконання студентами контрольних теоретичних питань і практичних завдань з метою засвоєння знань...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до проведення лабораторних занять
Методичні вказівки до проведення лабораторних занять з дисципліни «Основи охорони праці» для студентів всіх напрямів денної форми...
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу "Математичні основи захисту інформації" для студентів базового напряму
Затверджено на засіданні кафедри "Інформаційних систем і технологій " Протокол № від
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу "Математичні основи захисту інформації" для студентів базового напряму
Затверджено на засіданні кафедри "Інформаційних систем і технологій " Протокол № від
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з курсу "Математичні основи захисту інформації" для студентів базового напряму
Затверджено на засіданні кафедри "Інформаційних систем і технологій " Протокол № від
Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни Глобальні супутникові системи навігації та зв\Методичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни "Основи математичного моделювання" для студентів спеціальності 090202
Вміщують робочу програму, конторольні питання для перевірки знань, методичні вказівки до виконання контрольної роботи та приклад...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы