РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОБНАРУЖИТЕЛЯ СПУТНИКОВЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ ПОДКОНТРОЛЬНОГО ОБЪЕКТА - Анализ полученных результатов

Результаты работы полученной реализации на FPGA сравнивались с описанной выше моделью в среде Matlab. На рисунке 3.12 приведены графики для обеих ситуаций:

а) результат, полученный для Matlab

б) результат работы реального обнаружителя, экспортированный для удобства в Matlab.

Для наглядности на обоих графиках увеличен масштаб. Внимание намеренно акцентировано на фрагментах, вблизи главного максимума.

Рисунок 3.12 – Оценка использования ресурсов

Из приведенных графиков видно, что ширина главного максимума совпадает, как и положения других характерных точек, а именно локальных экстремумов.

Небольшие различия в значениях вызваны целочисленным характером вычислений внутри FPGA и не превышают доли процента для главного максимума, так и для среднего уровня шумов.

Рекомендации по повышению точности спутниковых измерений.

Погрешности в спутниковых измерениях могут возникнуть в случае, когда приемник в области видимости находит малое количество спутников. Как было сказано ранее, для того, чтобы GPS-приемник мог определить трехмерные координаты и время, ему необходимо «видеть» как минимум 4 спутника. «Видимость» приемником спутников может быть осложнена рельефом местности, крупногабаритными городскими строениями, атмосферными осадками, антенна GPS приемника не может принимать сигнал со всех сторон из-за препятствий.

Единственное решение в повышении точности спутниковых измерений на данный момент – это наблюдение большего количества спутников. Возможность слежения за большим количеством спутников может помочь в такой ситуации и применение совмещенных приемников GPS/ГЛОНАСС может позволить достичь требуемой точности. Если мы получаем сигнал только из ограниченной области небесного пространства, значение GDOP будет большим, точность определения времени и координат объекта уменьшится. Новые технологии, используемые при создании приемников, позволяющие работать со слабыми сигналами GPS даже внутри зданий также позволят добиться хороших результатов.

Одной из таких технологий является применение дифференциального режима DGPS.

Дифференциальный режим DGPS используется для повышения точности GPS путем исключения атмосферных искажений сигнала на приемниках. Сигналы DGPS коррекции посылаются пользователям по радио. DGPS-приемник работает на средних частотах 283,5–325 кГц [17]. Передаваясь, сигналы на этих частотах отражаются от поверхности земли. Поэтому холмистая и горная местность обычно не влияет на прием сигнала. Однако в глубоких каньонах далеко от радиомаяка, где радиосигналы традиционно слабы, сигналы коррекции могут быть не приняты.

Точность определения местоположения с помощью GPS обычно составляет от 5 до 30 метров, чего явно недостаточно при проведении работ, требующих высокой точности определения координат. Система DGPS предназначена для повышения точности определения координат, обеспечивая получение GPS-приемником дополнительных дифференциальных поправок. Дифференциальный режим позволяет уменьшить неопределенности измерений до 0,25 м.

Вывод по главе 3

1. Выполнено построение алгоритма обнаружителя сигналов спутника. Проанализированы результаты применения различных методов свертки, для достижение наименьшей вычислительной сложности

2. Построена модель обнаружителя сигналов навигационной спутниковой системы GPS предложена его программная реализация в соответствии с построенным алгоритмом.

3. Проведен анализ результатов моделирования алгоритма обнаружителя сигналов. Описаны рекомендации по повышению точности спутниковых измерений.