Аналитические методы обработки и точность астронавигационных обсерваций

• Автор: Фогилев, Василий Александрович
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Аналитические методы обработки астронавигационных обсерваций .

1.1. Анализ погрешностей астрономических обсерваций, присущих методу линий положения.

1.2. Прямой аналитический метод обработки астрономических обсерваций .

1.3. Аналитический метод Гаусса обработки астрономических обсерваций . Глава 2. Итерационный метод обработки астрономических обсерваций

2.1. Теория и рабочие алгоритмы итерационного метода.

2.2. Сходимость итерационного процесса.

Глава 3. Результаты эксперимента и их обработка методом линий положения.

3.1. Материалы эксперимента в море.

3.2. Обработка серии с малым числом наблюдений.

3.3. Результаты обработки экспериментального материала методом линий
положения и оценка точности обсерваций .
Глава 4. Результаты обработки экспериментальных данных с помощью итерационного метода.
4.1. Обработка результатов эксперимента методом итераций и оценка точности обсерваций
4.2. Сравнительный анализ результатов при обработке экспериментального
материала методом линий положения и с помощью метода итераций
Глава 5. Астрономические обсервации по трем звездам
5.1. Теоретические основы итерационного метода обработки астрономических обсерваций но трем звездам.
5.2. Экспериментальные материалы астрономических обсерваций
по трем звездам .
5.3. Результаты обработки выполненных астрономических обсерваций потрем звездам методом линий положения и оценка точности обсерваций
5.4. Обработка экспериментальных данных методом итераций и оценка точности астрономических обсерваций по трем звездам
5.5. Сравнительный анализ результатов при обработке экспериментальных астрономических обсерваций по трем звездам методом линий положения и с
помощью метода итераций.
Заключение
Литература


При таком подходе, во-первых, отпадает необходимость в выполнении трудоемкого расчета счислимых значений высот, во-вторых, устраняется принципиальная погрешность от замены изолиний (дуг кривых) их линиями положения (касательными к этим дугам), на которую накладывается погрешность графического построения. В итоге обсервованное место судна М0 как точка пересечения изолиний будет находиться гораздо ближе к истинному месту', чем точка пересечения касательных к изолиниям (линиям положения). Общая погрешность при этом может достигать нескольких миль при плохом знании счислимого места в упомянутых выше критических ситуациях. Выполнить анализ графоаналитического и аналитических методов обработки астронавигационных обсерваций. Разработать оптимальный алгоритм автоматизированной обработки астронавигационных обсерваций, основанный на одном из аналитических методов обработки - итерационном. Провести сравнительный анализ результатов обработки материалов натурного эксперимента по традиционной графоаналитической методике и по разработанному в рамках проведенного исследования методу итераций. Выполнить анализ реальной точности астронавигационных обсерваций на основе GPS (Global Position System) координат судна. Разработать методику обработки серии измерений навигационного параметра с малым числом наблюдений с учетом критерия внутренней сходимости. Разработать тренажерную систему и методику обучения измерению высот светил в лабораторных условиях. Названные и примыкающие к ним проблемы нечасто, но все же привлекают внимание специалистов. Они обсуждаются в научных статьях и на конференциях, но в повседневной практике судовождения решаются нечасто и не нашли отражения в учебной и технической литературе, предназначенной для обучения судоводителей. Предлагаемую работу следует рассматривать как одну из попыток реализовать указанные выше цели. Описание механизмов решения поставленных выше задач последовательно представлено в главах диссертационной работы. Глава 1. Для определения обсервованного места судна необходимо произвести наблюдение ориентиров, имеющих отличительные признаки и заранее известное местоположение. Процесс наблюдения ориентиров состоит в их отождествлении (опознавании) и измерении физических величин - параметров, которые определенным образом зависят от взаимного положения ориентира и судна. Примерами астронавигационных параметров могут служить: высота светила h, азимут (пеленг) светила А, разность азимутов (углов) двух светил АЛ. В настоящее время практически единственным используемым на практике астронавигационным параметром является высота светила. Не исключено, что перечень навигационных параметров может быть расширен с развитием методов и технических средств судовождения. Из определения навигационного параметра вытекает понятие навигационной функции - непосредственной зависимости навигационного параметра U от положения точки. U -U(ф, X). Любая навигационная функция (1. Разные навигационные параметры могут создавать поля, которые покрывают один и тот же район. Определение скалярного поля и его характеристики, рассмотренные в работах [], [], позволяют более строго излагать общую теорию определения места судна. Скалярное поле, заданное навигационной функцией (1. U, навигационного параметра U. Чтобы получить уравнение навигационной изолинии для параметра Ц, необходимо подставить в формулу (1. Если Ап - расстояние между смежными изолиниями в точке, то отношение Аи/Ап характеризует наибольшую скорость изменения параметра и. Однако это отношение выражает среднюю скорость на интервале Ап и зависит от величины этого интервала. ГП — = —. Выражение (1. Применительно к навигации градиент навигационного параметра ? В навигации используется понятие линии положения - касательной, заменяющей небольшой участок навигационной изолинии вблизи счислимого места судна. Чтобы получить уравнение линии положения - касательной, общее уравнение навигационной изолинии (1. В данном случае значения частных производных и параметров Цс берутся в счислимой точке, ио - обсервованное значение навигационного параметра. Применив для коэффициентов уравнения (1. Щ фД).