Технология научных исследований

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУВПО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет»

Факультет информационных систем и технологий

Кафедра прикладной математики и вычислительной техники

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине

ТЕХНОЛОГИЯ

НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

На тему

«Оптимизация ИСЗ»

6 СЕМЕСТР 3 КУРС

Руководитель:

Проверили:	Выполнил студент ГИП-105а
1. __________________

Общая оценка __________

Методический руководитель _______________________

2008 г.

Рисунок 1 – Искусственный спутник земли

В настоящее время ИСЗ широко используются в повседневной жизни. Взять к примеру прогноз погоды: он производится с помощью метеорологических спутников. Так же большое распространение получили навигационные системы: GPS, ГЛОНАСС, Galileo и т. д. Так как метеорологические спутники могут функционировать и в одиночку, наибольший интерес представляют навигационные сети.

Задача

Орбитальная группировка как правило состоит из нескольких (от 2 до 30) спутников. Моей задачей являлось выяснить какого же оптимальное количество спутников при приемлемой зоне покрытия.

Теоретические сведения

Полярные Орбитальные Спутники устанавливаются на циклических солнечных-синхронных орбитах.

Спутники NAVSTAR располагаются в шести плоскостях на высоте примернокм. Спутники ГЛОНАСС (шифр «Ураган») находятся в трёх плоскостях на высоте примернокм. Hоминальное количество спутников в обеих системах — 24. Группировка NAVSTAR полностью укомплектована в апреле 1994-го и с тех пор поддерживается, группировка ГЛОНАСС была полностью развёрнута в декабре 1995-го, но с тех пор значительно деградировала. В настоящий момент идёт её активное восстановление.

Орбитальная дорожка относительно поверхности Земли является следствием комбинации орбитальной плоскости спутника, связываемой с вращением Земли. Орбита немного наклоняется к северо-западу и действительно не проходит через полюса. Красный маршрут указывает путь земного спутника, прозрачный оверлей - область охвата

Рисунок 2 – орбитальная дорожка

Разработка

Для реализации поставленной задачи необходимо заметить: так как спутники полярные необходим как минимум один геостационарный спутник для покрытия поверхности земли над экватором.

 

Рисунок 3 – расположение полос полярных спутников

Как мы видим в районе полюса полосы спутников будут перекрывать друг друга.

Рисунок 4 – Орбита геостационарного спутника

Мы знаем:

- радиус земли R=6400км.

- полоса покрытия спутником L равна L=2H*tg(a/2)

Введем переменную К означающую количество спутников необходимую для полного покрытия.

K=R/L+1

Программная реализация:

Рисунок 5 – программа расчета

Мною была написана небольшая программа расчета минимального количества необходимых спутников для покрытия земли.

Она не является полностью законченной. На сегодняшний день можно рассчитывать только количество спутников в зависимости от высоты и угла. Хотелось бы чтобы можно было рассчитывать так же высоту или угол покрытия. Но это будет в следующих версиях.

Список использованной литературы

1)  Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Методология научных исследований» / ; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т./ Самара, 2007.

2)  Методические указания к курсовому проектированию «Принятие решений в условиях многокритериальности» по дисциплине «Методы оптимизации и принятия решений» / ; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т./ Самара, 2007.