М.: Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном
транспорте, 2013. — 304 с.
В учебном пособии рассмотрены основы теории и практического
применения радиопередающих и радиоприемных устройств
железнодорожной радиосвязи, изложена концепция геоинформатики
транспорта, или геоинформатики реального времени. Приведена теория
создания и обновления высокоточных цифровых (эталонных
координатных) моделей железнодорожного пути ВЦМП (ЭКМП) с помощью
кибернетических измерительных систем, включающих приемники
глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS,
инерциальные системы, контроллеры, компьютеры и программное
обеспечение. Приведено теоретическое обоснование нового
научно-технического направления мониторинга геометрии
железнодорожного пути и навигации железнодорожного транспорта на
основе ВЦМП (ЭКМП). Учебное пособие предназначено для студентов
ВПО, обучающихся по направлениям, связанным с применением ГНСС
ГЛОНАСС и GPS по специальности 271501 «Строительство железных
дорог, мостов и транспортных тоннелей».
Введение
О содержании книги
Роль геодезии, геоинформатики и навигации в информатизации транспортного комплекса
Координатные модели траекторий движения как геометрическая основа кибернетических систем навигации наземного транспорта
Основы анализа и обработки геоданных
Виды измерений
Характеристики случайных величин
Основные понятия конечномерных евклидовых пространств и действующих в них линейных операторов
Основные понятия из теории обобщённо-обратных матриц
Уравнивание измерений как результат действия проекционных операторов
Уравнивание измерений по способу условий
Уравнивание свободных и несвободных геодезических построений
Оценивание параметров модели Гаусса-Маркова при наличии систематических ошибок измерений
Оценивание параметров информационных моделей ВЦМП с учётом ошибок исходных данных
Уравнивание измерений, поступающих в режиме реального времени
Координатная среда геоинформационных и спутниковых навигационных систем
Основные требования к координатной среде
Общеземные и референцные системы координат
Связь между пространственными прямоугольными и эллипсоидальными координатами.
Переход от геоцентрических пространственных прямоугольных координат к топоцентрическим
Преобразование прямоугольных систем координат
Системы плоских прямоугольных координат
Перспективы замены электронных и компьютерных карт цифровыми моделями железных дорог при управлении объектами железнодорожного транспорта
Технологии спутниковых радионавигационных систем
бальные спутниковые навигационные системы
Системы координат
Измерение времени
Орбита спутника
Определение местоположения объектов по спутникам системы Navstar GPS
Определение координат с помощью кодовых измерений
Определение координат по результатам фазовых измерений
Уравнивание фазовых измерений, выполненных на базовой линии
Уравнивание спутниковой сети
Дифференциальные подсистемы спутниковых навигационных систем
Графы в навигации
От координат к метрическим графам
Оценивание параметров линейных графовых моделей, составленных из векторов базовых линий
Взвешенные метрические графы
Основные понятия взвешенных метрических графов
Кратчайшие пути на метрических графах
Координатные модели траекторий движения как взвешенные графы
Необходимые сведения об опорной геодезической основе железных дорог
Геодезические сети
Геодезические сети железнодорожного транспорта
Реперные системы контроля плана и профиля железных дорог
Концепция развития реперных систем на железных дорогах России
О необходимости реперных систем
Требования к точности геодезических сетей железнодорожного транспорта с учётом динамики движения поездов
Съёмка железнодорожных кривых
Общий подход к математической обработке результатов съёмки железнодорожных кривых
Математическая обработка результатов съёмки кривых, выполненных по способу стрел изгиба
Алгоритм расчета выправки кривой в координатной форме
Съемка железнодорожных кривых путем измерения
стрел изгиба и спутниковых определений координат
Теория высокоточных цифровых (координатных) моделей железнодорожного пути
Основные положения
Требования к цифровой (координатной) модели железной дороги
Описание взаимодействия ВЦМП и подвижного состава, оснащённого навигационными кибернетическими системами
Возможные направления создания ВЦМП (ЭКМП)
Уравнивание комбинированных измерений, выполненных при создании ВКМП, с учётом ошибок исходных данных
Рекуррентный алгоритм совместного уравнивания комплексированных гироскопических и спутниковых измерений
Автоматизированная система привязки показаний путеизмерительных комплексов к координатным системам реперных сетей и вцмп (навигационная кибернетическая система)
Теоретическое обоснование
Создание ВЦМП на основе НКС и комплекса ЦНИИ-4
Теория уравнивания повторных измерений и обновления высокоточных цифровых моделей пути
Уравнивание измерений двух циклов с учётом подвижности положения железнодорожного пути
Совместное уравнивание нескольких циклов измерений
Алгоритм уравнивания повторных измерений с учётом подвижности точек железнодорожного пути
Проект испытательного полигона для геоинформационных и навигационных систем и технологий железнодорожного транспорта
Геоинформационные системы железнодорожного транспорта
Особенности Гис железнодорожного транспорта
Структура системы баз данных МПС РФ
Цели и задачи ГИС железнодорожного транспорта
Перспективные направления развития геоинформационных систем и технологий железнодорожного транспорта Литература
О содержании книги
Роль геодезии, геоинформатики и навигации в информатизации транспортного комплекса
Координатные модели траекторий движения как геометрическая основа кибернетических систем навигации наземного транспорта
Основы анализа и обработки геоданных
Виды измерений
Характеристики случайных величин
Основные понятия конечномерных евклидовых пространств и действующих в них линейных операторов
Основные понятия из теории обобщённо-обратных матриц
Уравнивание измерений как результат действия проекционных операторов
Уравнивание измерений по способу условий
Уравнивание свободных и несвободных геодезических построений
Оценивание параметров модели Гаусса-Маркова при наличии систематических ошибок измерений
Оценивание параметров информационных моделей ВЦМП с учётом ошибок исходных данных
Уравнивание измерений, поступающих в режиме реального времени
Координатная среда геоинформационных и спутниковых навигационных систем
Основные требования к координатной среде
Общеземные и референцные системы координат
Связь между пространственными прямоугольными и эллипсоидальными координатами.
Переход от геоцентрических пространственных прямоугольных координат к топоцентрическим
Преобразование прямоугольных систем координат
Системы плоских прямоугольных координат
Перспективы замены электронных и компьютерных карт цифровыми моделями железных дорог при управлении объектами железнодорожного транспорта
Технологии спутниковых радионавигационных систем
бальные спутниковые навигационные системы
Системы координат
Измерение времени
Орбита спутника
Определение местоположения объектов по спутникам системы Navstar GPS
Определение координат с помощью кодовых измерений
Определение координат по результатам фазовых измерений
Уравнивание фазовых измерений, выполненных на базовой линии
Уравнивание спутниковой сети
Дифференциальные подсистемы спутниковых навигационных систем
Графы в навигации
От координат к метрическим графам
Оценивание параметров линейных графовых моделей, составленных из векторов базовых линий
Взвешенные метрические графы
Основные понятия взвешенных метрических графов
Кратчайшие пути на метрических графах
Координатные модели траекторий движения как взвешенные графы
Необходимые сведения об опорной геодезической основе железных дорог
Геодезические сети
Геодезические сети железнодорожного транспорта
Реперные системы контроля плана и профиля железных дорог
Концепция развития реперных систем на железных дорогах России
О необходимости реперных систем
Требования к точности геодезических сетей железнодорожного транспорта с учётом динамики движения поездов
Съёмка железнодорожных кривых
Общий подход к математической обработке результатов съёмки железнодорожных кривых
Математическая обработка результатов съёмки кривых, выполненных по способу стрел изгиба
Алгоритм расчета выправки кривой в координатной форме
Съемка железнодорожных кривых путем измерения
стрел изгиба и спутниковых определений координат
Теория высокоточных цифровых (координатных) моделей железнодорожного пути
Основные положения
Требования к цифровой (координатной) модели железной дороги
Описание взаимодействия ВЦМП и подвижного состава, оснащённого навигационными кибернетическими системами
Возможные направления создания ВЦМП (ЭКМП)
Уравнивание комбинированных измерений, выполненных при создании ВКМП, с учётом ошибок исходных данных
Рекуррентный алгоритм совместного уравнивания комплексированных гироскопических и спутниковых измерений
Автоматизированная система привязки показаний путеизмерительных комплексов к координатным системам реперных сетей и вцмп (навигационная кибернетическая система)
Теоретическое обоснование
Создание ВЦМП на основе НКС и комплекса ЦНИИ-4
Теория уравнивания повторных измерений и обновления высокоточных цифровых моделей пути
Уравнивание измерений двух циклов с учётом подвижности положения железнодорожного пути
Совместное уравнивание нескольких циклов измерений
Алгоритм уравнивания повторных измерений с учётом подвижности точек железнодорожного пути
Проект испытательного полигона для геоинформационных и навигационных систем и технологий железнодорожного транспорта
Геоинформационные системы железнодорожного транспорта
Особенности Гис железнодорожного транспорта
Структура системы баз данных МПС РФ
Цели и задачи ГИС железнодорожного транспорта
Перспективные направления развития геоинформационных систем и технологий железнодорожного транспорта Литература