Экономика в промышленности Под редакцией профессора А. В. Ляшенко Саратов Издательство Саратовского университета 2016
|
Скачать 2.32 Mb.
|
|
Требования к системам ГМН
Из анализа табл. 1 и 2 видно, что по многим показателям применяемый на практике метод КЭН уступает предлагаемому в качестве альтернативы методу ДГМН (в частности, ДК ГМН). Программно-алгоритмическое обеспечение метода ДК ГМН сводится к программной реализации в бортовом микроконтроллере пошагового вычислительного процесса в соответствии со следующими алгоритмами:
где Т – вектор напряженности результирующего магнитного поля, измеряемого с помощью трехосного блока магнитометров (ТБМ); ТМПЗ,  – векторы напряженностей МПЗ, регистрируемых в контрольной и базовой точках;  – вектор напряженности магнитного поля Земли, вычисленный по показаниям ТБМ и приведенный к осям географического трехгранника  в контрольной точке маршрута; B, M – матрица сборки ТБМ и монтажа (установки) его на ПО,  ; S – матрица коэффициентов Пуассона, ; E – единичная матрица, ;  ,  ,  – матрицы ориентации ПО по углам крена (γ), тангажа ( ) и курса (ψ); P, Q, R – компоненты магнитного поля объекта (МПО), характеризующие постоянную намагниченность ПО; ΔТМПЗ – разностный вектор МПЗ; r, r0 – радиусы-векторы контрольной (текущей) и базовой точек; Δr – радиус корреляции координат позиционирования контрольной точки маршрута относительно базовой точки с разностным вектором ΔТМПЗ (радиус-вектор поправки); G – тензор градиентов МПЗ по компонентам, ; F – матрица функций чувствительностей Δr к ΔТМПЗ, . Причем
Уравнение Пуассона (1) и выражения (6), (7), (9) составляют ядро решения прямой задачи бортовой магнитометрии, соответствующей условию формирования показаний ТБМ (Т) в зависимости от внешних и внутренних факторов, а выражения (2)–(8) составляют основу решения обратной задачи бортовой магнитометрии, используемую для формирования алгоритмов ДК ГМН. Выбор формы, размеров (Δφ,Δλ) и числа конечных элементов ΔS, характеризующих формирование ГМС на территории навигации S (см. рис. 1), определяется масштабами и условиями навигации, а также требованиями к точности позиционирования базовых и контрольных точек. Численные значения элементов матриц B, M, S и вектора  устанавливаются до реализации ПЗ технологическим путём за счёт проведения полуаналитических калибровок и юстировок ТБМ на объекте.Из анализа выражения (8) видно, что матрица функций чувствительностей F (33), с помощью которой обеспечивается формирование в численном виде компонент радиуса-вектора поправки  ,в свою очередь, однозначно определяется только свойствами (градиентами) компонент МПЗ (F = G–1). С учетом этого матрицы функций чувствительностей F для произвольных точек околоземного пространства могут быть вычислены заранее по данным полетного задания для выбранного маршрута. Для примера выбраны два глобальных маршрута:
проходящих через географическую точку, соответствующую географической точке местоположения г. Саратова. С использованием готовой программы EMM (2016 г.) проведены расчеты параметров МПЗ для точек выбранных маршрутов. Результаты расчетов представлены в виде графиков (рис. 2–4). Располагая конкретными графиками зависимостей параметров МПЗ от географических координат (φ, λ, h), построенными в соответствии с полетным заданием для базовых и контрольных точек программной траектории (расчетного маршрута), становится возможным определить априорно исходные данные в численном виде как по координатам базовых точек ГМС, так и по компонентам (   ,  ), градиентам ( , , ) МПЗ и матрицам функций чувствительностей F0 (33) для выделенных базовых точек.Южное полушарие Северное полушарие Южное полушарие –20000 0 20000 –40000 –60000 –80000 40000 60000 80000 Экватор Экватор Багдад Саратов Сена Южный полюс Южный полюс φ, град Северный полюс 0 –30 –60 –90 30 60 90 60 30 0 –30 –60 –90 Txg, Tyg, Tzg, нТл Tzg Txg Tyg Рис. 2. Зависимости составляющих геомагнитного поля от широты при движении объекта вдоль меридиана с долготой λ = 45°30' в. д., λ = –134°30' з. д. Восточное полушарие Западное полушарие λ, град –70000 –60000 –50000 –40000 –30000 –20000 –10000 10000 20000 30000 0 Txg, Tyg, Tzg, нТл Курская магнитная аномалия 0 30 60 90 120 150 180 0 –30 –60 –90 –120 –150 Гринвич Париж Гринвич Гринвич Калгари Улан-Батор Астана Саратов Курск Txg Tyg Tzg Курская магнитная аномалия Рис. 3. Зависимости составляющих геомагнитного поля от долготы при движении объекта вдоль параллели с широтой φ=51°00' с.ш. Курская магнитная аномалия Курская магнитная аномалия 0 –150 –100 –50 50 100 150 Париж Гринвич Курск Саратов Улан-Батор Астана Гринвич Калгари Гринвич dTzg/dx dTxg/dx dTyg/dx Западное полушарие Восточное полушарие 30 60 0 90 120 150 180 –150 –120 –90 –60 –30 0 dTxg/dx, dTyg/dx, dTzg/dx, нТл/км λ, град 0 0 а Курская магнитная аномалия Курская магнитная аномалия 0 –200 –100 –50 100 150 250 Париж Гринвич Курск Саратов Улан-Батор Астана Гринвич Калгари Гринвич dTzg/dy dTxg/dy dTyg /dy Западное полушарие Восточное полушарие 30 60 0 90 120 150 180 –150 –120 –90 –60 –30 0 dTxg/dy, dTyg/dy, dTzg/dy, нТл/км –150 λ, град 50 200 б 0 0 Курская магнитная аномалия Курская магнитная аномалия 0 –150 –100 –50 50 100 150 Париж Гринвич Курск Саратов Улан-Батор Астана Гринвич Калгари Гринвич dTzg/dz dTxg/dz dTyg/dz Западное полушарие Восточное полушарие 30 60 0 90 120 150 180 –150 –120 –90 –60 –30 0 dTxg/dz, dTyg/dz, dTzg/dz, нТл/км λ, град 0 0 в Рис. 4. Зависимости градиентов магнитного поля Земли от долготы при движении объекта вдоль параллели с широтой φ=51°00': а – dTxg/dx, dTyg/dx, dTzg/dx; б – dTxg/dy, dTyg/dy, dTzg/dy; в – dTxg/dz, dTyg/dz, dTzg/dz. Для производных от компонент Txg, Tzg нуль условно смещен и указан справа от соответствующих графиков Особенность метода дифференциальной геомагнитной навигации заключается в глобальных масштабах его применения: для любых подвижных объектов, используемых на земле и под землёй, на воде и под водой, в атмосфере планеты и ближнем околоземном космическом пространстве. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
УДК 537.6 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
,
,
,
,
,
,
,
.Похожие:
 |
Экономика в промышленности Под редакцией профессора А. В. Ляшенко... Решением Президиума вак министерства образования и науки РФ издание включено в Перечень ведущих рецензируемых изданий, в которых |
 |
Издательство саратовского университета Для преподавателей, научных работников и студентов, обучающихся по специальности «Социально-культурный сервис и туризм» |
|
Учебное пособие для преподавателей и студентов медицинских институтов... Ценность брошюры заключается также и в том, что в ней напоминается о многих ученых, внесших большой вклад в развитие неврологии и... |
|
Издательство саратовского университета Франции и Англии xvii–xix вв до нынешних проблем культурного сотрудничества в Западной Польше. Особое внимание уделяется практике... |
|
Учебник для вузов Под редакцией Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, профессора Р. С. Белкина |
|
К. Гроер Д. Кавалларо Перевод с английского канд мед наук Е. Б. Клейменовой... Книга рекомендована Управлением учебных заведений Министерства здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации... |
|
Учебное пособие под редакцией профессора С. И. Данилова Грибковые заболевания кожи. Учебное пособие под ред проф. Си. Данилова спбгма им. И. И. Мечникова спб: 2005. С. 124 |
|
Весы 2009 -№39 Альманах гуманитарных кафедр Балашовского института... Альманах гуманитарных кафедр Балашовского института Саратовского государственного университета им |
|
Радиожурналистика под редакцией профессора A. A. Шереля Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся... |
|
Радиожурналистика под редакцией профессора A. A. Шереля Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся... |
|
Методическое пособие для студентов 2-го курса, обучающихся по специальности... Под редакцией зав кафедрой пропедевтики внутренних болезней профессора В. В. Аникина |
|
Методические рекомендации по оформлению отчета производственной практики... Под редакцией заведующей кафедрой госпитальной педиатрии д м н., профессора М. А. Скачковой |
|
Н. И. Бычков, Ю. Л. Колчинский, С. М. Семин Под общей редакцией доктора... Экзаменационные билеты для приема теоретического экзамена по безопасной эксплуатации самоходных машин категории «С» |
|
Регламент информационно-вычислительной сети сгту Ивс саратовского государственного технического университета объединяет подразделения университета в информационно-коммуникационную... |
|
Собриология наука об отрезвлении общества под редакцией профессора А. Н. Маюрова Собриология. Наука об отрезвлении общества. /Под ред проф. А. Н. Маюрова. Авторы: А. Н. Маюров, В. П. Кривоногов, Н. А. Гринченко,... |
|
Собриология наука об отрезвлении общества под редакцией профессора А. Н. Маюрова Собриология. Наука об отрезвлении общества. /Под ред проф. А. Н. Маюрова. Авторы: А. Н. Маюров, В. П. Кривоногов, Н. А. Гринченко,... |