152VYG1 Vyšší geodézie 1 - úloha 2: Porovnání verzí

Z GeoWikiCZ
VizuálníWikitext
Bez shrnutí editace
 
(Není zobrazeno 32 mezilehlých verzí od 4 dalších uživatelů.)
Řádek 1: Řádek 1:
==Termín odevzdání==
2.11. 2010


==Název úlohy==
==Název úlohy==
GPS - výpočet drah družic
Výpočet drah GPS družic
 
==Zadání úlohy==
==Zadání úlohy==
K dispozici máte soubor vysílaných efemerid ve formátu RINEX (tzv. navigační zprávu, označeni koncovkou 'n') pro stanici sítě EUREF EPN vytvořený dne 17.9.2009 a kartézské souřadnice stanice v systému WGS84.
Zadán je čas <math>t</math>, poloha pozorovatele <math>P</math> totožná s vybranou stanicí sítě CZEPOS a nakonec družice systému GPS definovaná PRN kódem. Na základě navigačních údajů (vysílaných efemerid) najbližších času <math>t</math> proveďte:
# vypočtěte souřadnice družice v systému WGS-84
# nakreslete graf průběhu elevačního úhlu družice vzhledem k pozorovateli <math>P</math> v průběhu celého dne,
# nakreslete obrázek pohybu družice po nebeské sféře vzhledem k pozorovateli <math>P</math> v průběhu celého dne,
# pro daný den a polohu pozorovatele určete okamžiky všech západů a východů družice,
# nakreslete graf průběhu radiální rychlosti družice-pozorovatel <math>P</math> v průběhu celehé dne (pouze je-li družice nad obzorem).


Pro družici danou PRN kódem spočítejte pomocí vysílaných efemerid její polohu v čase <math>t_1</math> a <math>t_2</math> dne 17.9.2009 (den 260). Souřadnice družice určete v systému WGS84, ve kterém jsou zadány i dráhové elementy.
==Další poznámky==
Pro výpočet Keplerových elementů v čase <math>t_1</math> použijte vysílané efemeridy v epoše nejbližší nižší zadanému času.
* Použijte navigační údaje ze souboru
Pro výpočet v čase <math>t_2</math> využijte efemeridy totožné jako pro čas <math>t_1</math> a též nejbližší nižší času <math>t_2</math>. Vypočtené hodnoty pro čas <math>t_2</math> porovnejte a odůvodněte rozdíly.


Čas <math>t_2</math> počítejte jako čas <math>t_1</math> + 6 hodin. Pokud v daném navigačním souboru nebudou pro zadanou družici efemeridy (případně při brzkém čase v navigačním souboru pro předcházející den), což se omylem mohlo stát, napište prosím vyučujícímu o nové zadání.
  ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/gps/data/daily/2013/DDD/13n/brdcDDD0.13n.Z


<!--
kde znaky 'DDD' jsou nahrazeny pořadových čislem dne v roce (tzv. DOY = Day of Year, hodnotu naleznete například pomocí [http://www.rvdi.com/freebies/gpscalendar.html GNSS kalendáře]).
Pro tuto družici nakreslete následující grafy:
* graf znázorňující závislost elevačního úhlu na čase,
* a graf znázorňující polohu družice vůči pozorovateli v místním topocentrickém systému.
Oba grafy sestavte pro celý celý den 10.9.2007. Polohy družice během dne vypočítejte na základě Keplerových elementů družice v čase <math>t_1</math>. Zároveň určete časy prvního východu a západu družice pro zadaný den. Jako zeměpisné souřadnice pozorovatele použijte zadané souřadnice stanice.
-->
Soubory RINEX (navigační efemeridy) je možné si stáhnout [ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/data/ ZDE].


Jako geocentrickou gravitační konstantu použijte hodnotu GM = 398,6005.10<sup>12</sup> m<sup>3</sup>/s<sup>-2</sup>. Jako úhlovou rychlost rotace Země omega<sub>e</sub> = 7292115,1467.10<sup>-11</sup> s<sup>-1</sup>.  
* Jsou-li soubory komprimovány pomocí některého z UNIXových komprimačních programů (poznáte podle přípony .Z nebo .gz), pro dekomprimaci můžete použít program [ftp://athena.fsv.cvut.cz/VYEM2012/GPSDATA/utils/gzip.exe gzip] pro příkazovou řádku. Použití:
gzip.exe -d <nazev_komprimovaneho_souboru>
Úplnou dokumentaci k programu naleznete [http://www.math.utah.edu/docs/info/gzip_toc.html zde].


Podrobný popis formátu RINEX naleznete v dokumentu:
* Další podklady
*[ftp://athena.fsv.cvut.cz/VG/VYG1/texty/rinex300.pdf rinex300.pdf]
**[ftp://athena.fsv.cvut.cz/VG/VYG1/texty/poznamky_druzice.pdf poznamky_druzice.pdf]
*[ftp://athena.fsv.cvut.cz/VG/VYG1/texty/gps_zerocode.pdf gps_zerocode.pdf]
**[ftp://athena.fsv.cvut.cz/VG/VYG1/texty/rinex300.pdf rinex300.pdf]
*[ftp://athena.fsv.cvut.cz/VG/VYG1/texty/poznamky_druzice.pdf poznamky_druzice.pdf]
**[ftp://athena.fsv.cvut.cz/VG/VYG1/texty/Transformace_souradnic.pdf transformace.pdf]
<!--*[ftp://athena.fsv.cvut.cz/VG/VYG1/texty/Transformace_souradnic.pdf '''Transformace mezi kartézskými a geodetickými souřadnicemi na elipsoidu'''] -->
**[http://www.navcen.uscg.gov/pubs/gps/icd200/ICD200Cw1234.pdf Původní ICD (Interface Control Document) pro GPS, výpočet polohy družice: strany 97--100]


== Numerické zadání úlohy ==
== Numerické zadání úlohy ==
 
* Pořadové číslo dne DOY = 200 + číslo studenta, rok 2013, čas mají všichni studenti shodný = 11:30:30 (daného dne).
{| class = "border"
* Číslo družice je totožné s číslem zadání.
!rowspan="2" valign="top"| číslo zadání
* Poloha pozorovatele odpovídá stanici CZEPOS podle následující tabulky, kde <math>r</math> je zbytek po dělení
!rowspan="2" valign="top"|  student(ka)  
čísla studenta hodnotou 10
!rowspan="2" valign="top"|  stanice EPN
!rowspan="2" valign="top"| PRN
{| class="wikitable"
!colspan="3"| čas <math>t_1</math>  
!colspan="3"| souřadnice stanice
|-
!halign=right|hod!!min!!sec!!X!!Y!!Z
|-
|1|| Brůhová Pavla|| GOPE|| 4|| 8|| 27|| 27|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|2|| Dočkalová Zuzana|| GOPE|| 8|| 12||  47|| 13|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|3|| Dolista Jan|| GOPE|| 12|| 16||  12|| 45|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|4|| Ďoubal Jan|| GOPE|| 16|| 15|| 6|| 10|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|5|| Fialová Ludvíka|| GOPE|| 20|| 2|| 2|| 52|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|6|| Frýdecký Lukáš|| LAMA|| 3|| 16||  13|| 10|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|7|| Hlaváček Tomáš|| GOPE|| 28|| 12||  47|| 15|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|8|| Junová Radka|| LAMA|| 28|| 17||  17|| 19|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|9|| Kaanová Barbora|| GOPE|| 5|| 15||  42|| 57|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|10|| Kozák Jakub|| GOPE|| 9|| 13||  48|| 23|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|11|| Kysela Václav|| GOPE|| 13|| 5||  17|| 52|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|12|| Melicharová Jana|| GOPE|| 17|| 1||  19|| 58|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|13|| Novák Jan|| GOPE|| 21|| 9||  51|| 14|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|14|| Novotný Michal|| GOPE|| 25|| 17||  24|| 35|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|15|| Peterová Věra|| GOPE|| 29|| 13||  52|| 32|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|16|| Stolbenková Petra|| GOPE|| 2|| 12||  24|| 19|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|17|| Šmejdová Zlata|| GOPE|| 6|| 8||  41|| 26|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|18|| Šoul Miroslav|| GOPE|| 10|| 16||  37|| 6|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|19|| Vandasová Kateřina|| GOPE|| 14|| 16||  7|| 37|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|20|| Varyš Jan|| GOPE|| 18|| 2||  57|| 59|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|21|| Buttorazová Eva|| GOPE|| 22|| 7||  52|| 32|| 3979316|| 1050312|| 4857067
|-
|22|| Dvořáček Filip|| REYK|| 26|| 14||  41|| 38|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|-
|23|| Dvořáková Zuzana|| REYK|| 30|| 17||  47|| 59|| 2587384|| -1043033|| 5716564
! <math>r</math> !! Stanice CZEPOS
|-
|-
|24|| Hanzalík Pavel|| REYK|| 3|| 16||   15|| 37|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 0   || CKVA
|-
|-
|25|| Jírová Kateřina|| REYK|| 7|| 15||   12|| 22|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 1   || CPRA
|-
|-
|26|| Kafková Kateřina|| REYK|| 11|| 8||   24|| 52|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 2   || CLIB
|-
|-
|27|| Kočí Ondřej|| REYK|| 15|| 12||   29|| 37|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 3   || CKVA
|-
|-
|28|| Kratinohová Zuzana|| REYK|| 19|| 13||   35|| 39|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 4   || CHOD
|-
|-
|29|| Krejčí Jiří|| REYK|| 23|| 16||   36|| 45|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 5   || CPRG
|-
|-
|30|| Riegerová Pavlína|| REYK|| 27|| 15||   56|| 47|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 6   || CFRM
|-
|-
|31|| Rytíř Zdeněk|| REYK|| 4|| 17||   12|| 38|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 7   || CDOM
|-
|-
|32|| Sadílek Jakub|| REYK|| 8|| 11||   22|| 10|| 2587384|| -1043033|| 5716564
| 8  || CSVI
|-
|33|| Štěpanič Petr|| REYK|| 12|| 7||  15|| 1|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|34|| Bartoňová Zuzana|| REYK|| 10|| 11||  12|| 13|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|35|| Čechová Tereza|| REYK|| 20|| 17|| 22|| 27|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|36|| Housarová Eliška|| REYK|| 24|| 13|| 12|| 38|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|37|| Kovařík Karel|| REYK|| 28|| 8|| 38|| 39|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|38|| Luč Jaroslav|| REYK|| 1|| 17|| 18|| 58|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|39|| Mertová Eva|| REYK|| 5|| 13|| 12|| 35|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|40|| Plecitá Lucie|| REYK|| 9|| 12|| 1|| 33|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|41|| Schwarzová Mária|| REYK|| 13|| 2|| 17|| 5|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|42|| Šedina Jaroslav|| REYK|| 17|| 17|| 45|| 24|| 2587384|| -1043033|| 5716564
|-
|43|| Šrutka Rudolf|| WROC|| 21|| 7|| 12|| 28|| 3835751|| 1177249|| 4941605
|-
|44|| Štefková Jindřiška|| WROC|| 25|| 13|| 28|| 12|| 3835751|| 1177249|| 4941605
|-
|-
| 9  || CDAC
|}
|}


[http://geo.fsv.cvut.cz/gwiki/Vy%C5%A1%C5%A1%C3%AD_geod%C3%A9zie_1 Vyšší geodézie 1]
 
[[152VYG1|Vyšší geodézie 1]]
{{Teoretická geodézie}}
{{Teoretická geodézie}}

Aktuální verze z 10. 11. 2013, 06:27

Název úlohy

Výpočet drah GPS družic

Zadání úlohy

Zadán je čas , poloha pozorovatele totožná s vybranou stanicí sítě CZEPOS a nakonec družice systému GPS definovaná PRN kódem. Na základě navigačních údajů (vysílaných efemerid) najbližších času proveďte:

  1. vypočtěte souřadnice družice v systému WGS-84
  2. nakreslete graf průběhu elevačního úhlu družice vzhledem k pozorovateli v průběhu celého dne,
  3. nakreslete obrázek pohybu družice po nebeské sféře vzhledem k pozorovateli v průběhu celého dne,
  4. pro daný den a polohu pozorovatele určete okamžiky všech západů a východů družice,
  5. nakreslete graf průběhu radiální rychlosti družice-pozorovatel v průběhu celehé dne (pouze je-li družice nad obzorem).

Další poznámky

  • Použijte navigační údaje ze souboru
 ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/gps/data/daily/2013/DDD/13n/brdcDDD0.13n.Z

kde znaky 'DDD' jsou nahrazeny pořadových čislem dne v roce (tzv. DOY = Day of Year, hodnotu naleznete například pomocí GNSS kalendáře).

  • Jsou-li soubory komprimovány pomocí některého z UNIXových komprimačních programů (poznáte podle přípony .Z nebo .gz), pro dekomprimaci můžete použít program gzip pro příkazovou řádku. Použití:
gzip.exe -d <nazev_komprimovaneho_souboru>

Úplnou dokumentaci k programu naleznete zde.

Numerické zadání úlohy

  • Pořadové číslo dne DOY = 200 + číslo studenta, rok 2013, čas mají všichni studenti shodný = 11:30:30 (daného dne).
  • Číslo družice je totožné s číslem zadání.
  • Poloha pozorovatele odpovídá stanici CZEPOS podle následující tabulky, kde je zbytek po dělení

čísla studenta hodnotou 10

Stanice CZEPOS
0 CKVA
1 CPRA
2 CLIB
3 CKVA
4 CHOD
5 CPRG
6 CFRM
7 CDOM
8 CSVI
9 CDAC


Vyšší geodézie 1

Citováno z „https://geo.fsv.cvut.cz/index.php?title=152VYG1_Vyšší_geodézie_1_-_úloha_2&oldid=27179“