Анализ модели атмосферы, для использования в информационных файлах спутниковых и навигационных систем

ВВЕДЕНИЕ 3
1 История создания моделей атмосферы для спутниковой навигации 5
1.1 Развитие спутниковой навигации в СССР и России 6
1.2 Развитие спутниковой навигации в США 7
2 Модели атмосферы 8
2.1 Тропосферные модели 9
2.1.1 Модель Хопфилда 9
2.1.2 Модель Саастамойнена 10
2.2 Ионосферные модели 10
2.2.1 Клобучаровская модель 11
2.2.2 Глобальная модель IRI 11
2.2.3 Модель NeQuick 12
2.2.4 Модель Bent 14
2.3 Комплексные модели 14
2.3.1 Стандартная модель поправок GNSS 14
2.3.2 Модель PPP 15
2.3.3 Численные атмосферные модели 16
3 Задачи применения моделей атмосферы 19
3.1 Тропосферные модели 19
3.1.1 Модель Хопфилда 19
3.1.2 Модель Саастамойнена 20
3.2 Ионосферные модели 20
3.2.1 Клобучаровская модель 20
3.2.2 Глобальная модель IRI 21
3.2.3 Модель NeQuick 22
3.2.4 Модель Bent 22
3.3 Комплексные модели 23
3.3.1 Стандартная модель поправок GNSS 23
3.3.2 Модель PPP 23
3.3.3 Численные атмосферные модели 24
4 Точность моделей и ограничения 27
4.1 Тропосферные модели 27
4.1.1 Модель Хопфилда 27
4.1.2 Модель Саастамойнена 28
4.2 Ионосферные модели 29
4.2.1 Клобучаровская модель 29
4.2.2 Глобальная модель IRI 29
4.2.3 Модель NeQuick 30
4.4.4 Модель Bent 31
4.3 Комплексные модели 31
4.3.1 Стандартная модель поправок GNSS 31
4.3.2 Модель PPP 31
4.3.3 Численные атмосферные модели 32
Заключение 34
Список используемых источников 36

Весь текст будет доступен после покупки

Спутниковые и навигационные системы давно перестали быть узкоспециализированными технологиями, используемыми только в военной или научной сфере. В настоящее время навигация применяется в повседневной жизни: в мобильных устройствах, автомобильных системах, авиации, морском транспорте, геодезии и мониторинге различных процессов. Пользователь ожидает, что навигационные координаты будут определяться быстро и точно, независимо от места нахождения и внешних условий. Однако за кажущейся простотой получения координат скрывается сложный процесс обработки сигналов, на который оказывает существенное влияние атмосфера Земли
Радиосигнал, передаваемый от навигационного спутника к приёмнику, проходит через несколько слоёв атмосферы. На этом пути он замедляется, искажается и частично изменяет свои характеристики. Эти эффекты напрямую влияют на точность определения координат и времени. Даже небольшие погрешности, возникающие из-за атмосферных факторов, приводят к ошибкам в навигационных вычислениях, которые становятся критичными в задачах, где требуется высокая точность. По этой причине модели атмосферы являются обязательным элементом современных спутниковых и навигационных систем.
Актуальность темы курсовой обусловлена тем, что развитие навигационных технологий сопровождается ростом требований к точности и надёжности. Системы глобального позиционирования активно используются в ответственных областях, где ошибка в несколько метров может привести к серьёзным последствиям. Учёт влияния атмосферы позволяет существенно повысить качество навигационных решений и обеспечить стабильную работу систем в различных климатических и географических условиях. Кроме того, модели атмосферы активно применяются в информационных файлах навигационных систем, от корректности которых зависит работа приёмников.
Цель курсовой заключается в анализе моделей атмосферы, используемых в информационных файлах спутниковых и навигационных систем.
Для достижения поставленной цели в курсовой решаются следующие задачи: – рассмотреть историю создания и развития моделей атмосферы для спутниковой навигации;
– проанализировать основные типы атмосферных моделей и принципы их построения;
– раскрыть задачи применения моделей атмосферы в навигационных системах;
– оценить точность моделей атмосферы и выявить их основные ограничения.
Объектом курсовой является процесс функционирования спутниковых и навигационных систем с учётом влияния атмосферы Земли. Предметом курсовой являются модели атмосферы, применяемые в информационных файлах навигационных и спутниковых систем, а также их характеристики и ограничения.

Весь текст будет доступен после покупки

1 История создания моделей атмосферы для спутниковой навигации
История создания моделей атмосферы для спутниковой навигации тесно связана с развитием радиосвязи, космических технологий и навигационных систем в целом. Ещё задолго до появления спутников было замечено, что атмосфера Земли оказывает заметное влияние на распространение радиоволн. Эти эффекты сначала рассматривались как помехи, которые необходимо учитывать в радиосвязи и радиолокации, однако с развитием точных измерений стало понятно, что без их учёта невозможно добиться стабильных и достоверных результатов. В данной главе подробно рассмотрим основные этапы создания графа дорог.
1.1 Развитие спутниковой навигации в СССР и России
Современная спутниковая радионавигация России и СССР создавалась усилиями многих научных учреждений и производственных предприятий нашей страны. Идея зародилась в Научно-исследовательском гидрографическо-штурманском институте - НИИ-9 ВМФ. Так 15 января 1964 правительство приняло решение о создании спутниковой системы навигации под шифром «Циклон», представлен на рисунке 1, в составе шести космических аппаратов «Парус», обращающихся на околополярных орбитах высотой 1000 км.

Рисунок 1. Спутниковая система навигации «Циклон».
Спустя шесть лет опытной эксплуатации четырех навигационных спутников в сентябре 1976 года систему приняли на вооружение под названием «Парус», представлен на рисунке 2.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Глобальные навигационные спутниковые системы [Электронный ресурс]. - https://www.miigaik.ru/upload/iblock/38c/38c545964b4b1365e6a80c46b3a00f57.pdf (дата обращения: 22.12.2025).
2. Факторы, влияющие на погрешность в определении координат [Электронный ресурс]. –https://spravochnick.ru/informatika/faktory_vliyayuschie_na_pogreshnost_v_opredelenii_koordinat/ (дата обращения: 22.12.2025).
3. Layers of the atmosphere [Электронный ресурс]. –https://www.thoughtco.com/layers-of-the-atmosphere-1435379 (дата обращения: 22.12.2025).
4. Навигационные спутниковые системы СССР, России и США. История первая [Электронный ресурс]. – https://topwar.ru/143211-navigacionnye-sputnikovye-sistemy-sssr-rossii-i-ssha-istoriya-pervaya.html (дата обращения: 22.12.2025).
5. Космическая навигация [Электронный ресурс]. – https://web.archive.org/web/20201009144949/https://www.kik-sssr.ru/Navigation.htm (дата обращения: 22.12.2025).
6. Системы глобального позиционирования в лесном хозяйстве [Электронный ресурс]. –https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/26013/1/Kravchenko_Sistemy%20global%27nogo%20pozicionirovanija.pdf (дата обращения: 22.12.2025).
7. Американская навигационная спутниковая система GPS. История и развитие проекта [Электронный ресурс]. – https://tass.ru/info/9928945 (дата обращения: 22.12.2025).
Hopfield H.S. Two-quartic tropospheric refractivity profile for correcting satellite data [Электронный ресурс]. – https://www.semanticscholar.org/paper/Two-quartic-tropospheric-refractivity-profile-forHopfield/56f5cafaebc900aacead96e6e5e2f8baba97f082

Весь текст будет доступен после покупки