Категория: Другое

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Факультет технической кибернетики
Кафедра информационно-измерительных технологий

Отчет по НИР. Тема: Дифференциальный GPS

Преподаватель: Каулио В.В.

Санкт-Петербург, 2009

Введение: (для ознакомления)

Проблема позиционирования вставала не редко в жизни людей. Это и направление курса корабля, и автоматическое наведение баллистических ракет, и даже езда в городе на автомобиле. В середине 20 столетия была разработана и представлена система глобального позиционирования (GPS) США. Изначально она разрабатывалась в военных целях, но в 21 веке система имеет огромный успех и среди гражданского населения. Наиболее частое применение система имеет у автомобилистов и людей, теряющихся в незнакомом месте.

Система состоит из 12 спутников, измеряющие расстояние, путем измерения времени возврата радиосигнала. Для пространственного определения местоположения необходима видимость минимум трех спутников, для более точного определения координат используют все видимые спутники. Однако, это не дает точность до метра или сантиметра, потому что радиосигналы имеют свойство преломляться, искажаться и просто тухнуть. Это происходит из-за влияния атмосферы и инфраструктуры местности. Переменную задержку в распространении сигнала осуществляет инфраструктура местоположения, это высокие здания, искажающие антенны. Постоянную задержку в распространении задают тропосфера и ионосфера, это облака и ионы. Именно поэтому в ночное время точность определения координат улучшается в связи с тем, что ночью ионов в атмосфере меньше, чем днем.

Для того, чтобы улучшить качество системы, используют дифференциальное определение координат. Идея метода в том, что атмосфера задает на обширном участке Земли определенную задержку, которую можно вычислить опытным путем, зная точные координаты точки на местности. Тогда в большом радиусе от этой точки, поправка будет примерно одинаковой. На погрешность измерений будет влиять только  инфраструктура зданий и местности, которая в свою очередь намного меньше, чем влияние атмосферы. Исходя из таких предположений, был написан проект по определению дифференциальной поправки GPS-приемника. Идея в следующем, мы ставим один приемник, с точными координатами и измеряем свое местоположение. Определяем поправку и отсылаем ее всем клиентам в пределах локальной сети. Точность такого метода должна была снизить погрешность измерений до 3 метров.
   

В своей части проекта мы использовали библиотеку winsock2, разработанную корпорацией Microsoft для программирования сокетов. Было написано клиент-серверное  многопоточное приложение, клиент и сервер общаются по протоколу TCP. Приложение работает на платформах Windows с установленным Фреймворком версии 3,5.

В отчете приведено описание работы программы и листинг программы.