Monografia dotyczy teoretycznych problemów estymacji wektora stanu obiektu dynamicznego na podstawie obserwacji uzyskiwanych z zastosowaniem zintegrowanych systemów nawigacyjnych. Monografia jest przeznaczona dla doktorantów i innych pracowników naukowych. Może być także przydatna w procesie dydaktycznym, szczególnie w przedmiotach związanych z automatyzacją nawigacji.
Podstawowym problemem rozważanym w teorii opracowania obserwacji, w tym także obserwacji geodezyjnych i nawigacyjnych, jest estymacja parametrów funkcjonalnych modeli obserwacji. Parametrami są na ogół współrzędne wyznaczanego obiektu (punktu) określane w dogodnym dla celów praktycznych i akceptowanym teoretycznie, układzie współrzędnych. W wielu przypadkach, np. w podstawowych zadaniach geodezji, można przyjąć, że wyznaczany obiekt jest statyczny. Wówczas przyjmując, że również systemy pomiarowe generują niezależne od czasu błędy pomiaru, zakres estymacji ogranicza się do ustalenia optymalnych w jakimś sensie (np. nieobciążonych i najefektywniejszych), estymatorów stacjonarnej pozycji obiektu oraz, w uzupełnieniu, estymatorów stacjonarnych błędów pomiaru (poprawek do obserwacji). Przegląd metod takiej estymacji można znaleźć między innymi w pracach a także w podręcznikach. Odporność estymatorów, głównie odporność na obserwacje odstające, jest natomiast szczegółowo analizowana w pracach W niektórych problemach współczesnej geodezji (np. w analizie przemieszczeń i odkształceń budowli inżynierskich), i prawie zawsze w standardowych zadaniach nawigacji, założenie o stacjonarności wyznaczanego obiektu nie jest możliwe do zaakceptowania. W takich sytuacjach obserwacje są traktowane jako realizacje procesów stochastycznych, natomiast stan obiektu, dotychczas opisywany współrzędnymi jego pozycji, jest uzupełniany dodatkowymi informacjami o charakterze kinematycznym, np. prędkością i przyspieszeniem. Wyznaczone w ustalonym czasie współrzędne obiektu oraz dodatkowe parametry umożliwiające przewidywanie jego pozycji po upływie jakiegoś czasu, jest wygodnie ująć w zintegrowanej postaci, np. w postaci wspólnego wektora nazywanego wektorem stanu obiektu dynamicznego. Funkcjonalne modele obserwacji dotyczące obiektów dynamicznych są na ogół traktowane jako złożenie zależnych od czasu modeli deterministycznych (sygnałów) oraz losowych błędów pomiarów (szumów). W takiej sytuacji estymacja wektora stanu (współrzędnych oraz dodatkowych parametrów) jest realizowana z zastosowaniem metod filtracji, optymalnych wobec przyjętych własności szumów. Teoretyczne podstawy tych metod można odszukać między innymi w pracach. Zastosowania filtracji w geodezji i geofizyce są natomiast omawiane między innymi w pracach dotyczących kollokacji oraz w analizie własności błędów pomiaru.
SPIS TREŚCI Wprowadzenie
Rozdział 1 Pokładowa Sieć Pomiarowa (PSP) 1.1. Dynamiczny model systemu pomiarowego 1.2. Dynamiczny model PSP
Rozdział 2 Modele obserwacji 2.1. Obserwacje nawigacyjne 2.2. Obserwacje elementów PSP. Więzy 2.3. Obserwacje do nowych punktów
Rozdział 3 Estymacja i filtracja. Rozwiązanie podstawowe 3.1. Rekurencyjny filtr Kalmana 3.2. Macierze kowariancji
Rozdział 4 Rozwiązania z uwzględnieniem obserwacji elementów PSP 4.1. Rekurencyjny filtr Kalmana 4.2. Związany filtr Kalmana 4.3. Macierze kowariancji
Rozdział 5 Estymacja i filtracja wektora stanu PSP łącznie z sekwencyjną estymacją współrzędnych nowych punktów 5.1. Rozwiązanie podstawowe 5.1.1. Estymacja i filtracja 5.1.2. Macierze kowariancji 5.2. Rozwiązanie z uwzględnieniem więzów 5.2.1. Estymacja i filtracja 5.2.2. Macierze kowariancji Indeks nazw i oznaczeń oraz krótkie objaśnienia
Literatura
|