Понятие о методах относительных спутниковых определений - Исследование метода создания опорной геодезической сети с помощью спутниковой технологии
Для реализации относительных спутниковых определений используют два или более приемников, один из которых является базовой станцией, а другие - подвижными.
Наблюдения спутников базовой и подвижными станциями осуществляют приемами, объединенными в сеансы.
Различают следующие методы относительных спутниковых определений:
Дифференциальный режим
В настоящее время ведутся работы по реализации общеевропейского радионавигационного плана. Разработан специальный стандарт пересылки поправок DGPS, который называется RTCM SC - 104. Все производители GPS - приемников используют его для реализации дифференциального режима работы своей аппаратуры.
В геодезических приложениях нашли применение исключительно дифференциальные методы GPS - измерений, поскольку только с их использованием возможно определение координат точек местности с требуемой точностью.
Имеется несколько методов выполнения наблюдений. Выбор конкретного метода зависит от следующих факторов:
- * требуемый уровень точности; * технические возможности приемника и наличие соответствующего программного обеспечения; * характер окружающей местности и метеоусловия (радиопомехи, рельеф, гроза); * наличие ограничений на переезд между наблюдаемыми пунктами и расстояние между ними; * конфигурация спутниковой системы и количество наблюдаемых спутников, наличие средств связи.
Для решения различных задач:
- * определения точных координат отдельных точек, * последовательных измерений местоположения множества точек, * непрерывных координатных определений в процессе движения автомобиля и др. - в рамках DGPS - режима разработан ряд методов выполнения измерений. Эти методы отличаются технологией выполнения работ и получаемой точностью вычисления вектора базы.
Статический метод (Static Positioning)
Название метода означает, что приемники не перемещаются в течение всего наблюдательного интервала. Базовый приемник и приемник с неизвестными координатами одновременно выполняют наблюдения и записывают данные в течение 15 минут - 3 часов. Такая длительность сессии вызвана необходимостью определения целочисленной неоднозначности фаз в начале сессии. Этому способствует и заметное изменение со временем конфигурации спутниковой системы. Одночастотные приемники используются для измерения баз длиной до 10-15 километров, а двухчастотные - для баз длиннее 15 километров (преимущества двухчастотных приемников заключаются в возможности адекватного моделирования эффекта воздействия ионосферы, а также меньшей продолжительности наблюдений для достижения заданной точности). После завершения сеансов наблюдений данные, полученные каждым приемником, собираются вместе, вводятся в компьютер и обрабатываются с помощью специальных программ с целью определения неизвестных координат пунктов. Точность метода при использовании фазовых наблюдений:
1. Для двухчастотных приемников:
О в плане: 5 мм + 1 мм/км * D;
О по высоте: 10 мм + 1 мм/км * D;
2. Для одночастотных приемников:
О в плане: 5 мм + 1 мм/км * D - (при D < 10 км); 5 мм + 2 мм/км * D
- (при D > 10 км);
О по высоте: 10 мм + 2 мм/км * D).
Данный метод используют для решения задач контроля национальных и континентальных геодезических сетей, мониторинга тектонических движений земной поверхности, наблюдения за состоянием дамб, фундаментов атомных электростанций и др. сооружений.
Псевдостатический метод (Pseudo-Static Positioning)
Отличается от статического тем, что обеспечивает более высокую производительность съемки за счет выполнения наблюдений в течение нескольких коротких сессий вместо одной длинной. Один приемник непрерывно наблюдает на базовом пункте. Перевозимый приемник после наблюдений в течение 5 - 10 минут на определяемом пункте выключается и перевозится на следующий определяемый пункт, где вновь включается на 5 -10 минут. Затем вновь выключается и перевозится на следующий пункт и т. д. Каждый определяемый пункт необходимо посетить еще раз на 5 минут через 1 час после первого посещения. Этот метод практически эквивалентен статическому, но вместо того, чтобы ожидать в течение 1 часа изменения конфигурации спутников, наблюдения проводятся в течение 5 минут, а следующие 5 минут наблюдаются одним часом позже, когда конфигурация существенно изменилась. Остающиеся 55 минут можно использовать для посещения дополнительных неизвестных пунктов. Точность получаемых результатов будет на уровне статического метода. Для наблюдений могут использоваться как одночастотные, так и двухчастотные приемники. Метод удобен, когда необходимо в течение короткого времени произвести точное измерение координат большого количества точек. Недостатком метода является необходимость точного планирования графика посещения пунктов.
Быстростатический метод (Rapid Static Positioning)
Этот метод был разработан в последние годы. Он позволил значительно увеличить производительность GPS съемки. Метод отличается от псевдостатического тем, что достаточно лишь одного посещения определяемых пунктов (в течение 5-10 минут - в зависимости от расстояния между опорным и определяемым пунктами). Поначалу, на этапе появления данного метода, для наблюдений подходили лишь двухчастотные Р - кодовые приемники. В настоящее время некоторые одночастотные приемники можно также использовать в быстростатическом режиме.
Кинематический метод "стой-иди" (Stop-and-Go Kinematic Positioning)
Метод позволяет получить положения пунктов так же быстро, как и в случае использования электронного тахеометра при решении топографических задач. Метод требует выполнения короткой процедуры инициализации с целью определения целочисленных неоднозначностей фаз. После этого опорный приемник продолжает непрерывно наблюдать на пункте с известными координатами, второй приемник перевозится (во включенном состоянии) на первый определяемый пункт, где вновь наблюдает 1 минуту. Затем он посещает все остальные определяемые пункты (лишь по одному разу).
Наиболее распространенными являются следующие процедуры инициализации:
- * обмен антеннами, когда второй приемник находится на "пункте обмена" (знание его координат не обязательно), выбранном на расстоянии не более 10 метров от опорного, выполняется наблюдение 4 - 8 эпох, затем приемники переставляются (без выключения), меняясь антеннами и наблюдают 4-8 эпох (до нескольких минут), а после происходит обратная процедура обмена антеннами и выполнение наблюдений для 4-8 эпох; * стояние второго приемника в течение 1 минуты на втором пункте с известными координатами, причем этот второй пункт может быть на расстоянии не более 10 километров от опорного пункта; * статический метод, когда определяемый пункт выбирается на расстоянии не более 10 километров от опорного пункта, а сеанс наблюдений имеет продолжительность не менее 30 минут. * Недостаток метода состоит в необходимости непрерывного (и даже во время движения) наблюдения не менее 4 спутников одновременно. Если число наблюдаемых спутников падает до трех хотя бы на миг, необходимо вернуться на последний успешно посещенный определяемый пункт или вновь провести процедуру инициализации. Во избежание этого лучше всего обеспечить возможность наблюдения одновременно пяти или более спутников.
Точность метода при использовании фазовых наблюдений:
1. Для двухчастотных приемников (5 спутников и две эпохи (2 сек ) наблюдений):
О в плане: 20 мм + 1 мм/км * D; о по высоте: 20 мм + 2 мм/км * D;
2. Для одночастотных приемников: о в плане: 20 мм + 2 мм/км * D;
О по высоте: 20 мм + 2 мм/км * D.
Метод эффективен при выполнении топографической съемки, когда за короткое время необходимо определить координаты большого числа точек, при построении цифровых моделей рельефа, определении местоположения объектов местности, имеющих форму ломаной линии (трубопроводы, дороги и пр.).
Кинематический метод со статической инициализацией (Kinematic with Static Initialization)
Метод очень похож на предыдущий. Точно так же на базовом пункте с известными координатами производится процедура инициализации, затем подвижный приемник перемещается в начальную точку маршрута движения и производит там наблюдения в течение нескольких минут. Далее подвижная платформа с приемником начинает движение по маршруту. GPS - измерения выполняются непрерывно во время движения с интервалом 1 сек. Точностные параметры метода те же, что и у "Stop-and-Go" Чаще всего применяется для получения координат линейных объектов типа дорог, рек и т. д.
Кинематический метод с инициализацией "на ходу" (Kinematic with On - the Fly Initialization)
Данный метод не требует для инициализации размещения подвижного приемника на базовой станции - эта процедура выполняется непосредственно при движении транспортного средства по маршруту. Кроме того, если по какой - либо причине произошел срыв наблюдений (например, из-за проезда под железнодорожным мостом), процесс инициализации производится вновь без остановки движения. Точностные параметры и сферы использования метода не отличаются от других кинематических методов.
Похожие статьи
-
Сложная структура сигнала, передаваемого от ИСЗ к приемнику, обусловила многообразие способов его обработки и наблюдений. Кодовые наблюдения реализуются...
-
Сущность спутниковой технологии развития ОГС и съемки ситуации и рельефа состоит в использовании глобальной навигационной спутниковой системы и системы...
-
Основу системы составляет сеть ИСЗ (искусственные спутники земли) развернутых в около земной орбите и равномерно "покрывающих" всю земную поверхность....
-
Для определения координат потребителя необходимо знать координаты спутников (не менее 4) и дальность от потребителя до каждого видимого спутника. Для...
-
Введение - Исследование метода создания опорной геодезической сети с помощью спутниковой технологии
В геодезии и в земельном законодательстве Российской Федерации произошли большие и коренные изменения. Пришло время говорить в геодезии о новой...
-
Спутники системы ГЛОНАСС непрерывно излучают навигационные сигналы двух типов: навигационный сигнал стандартной точности (СТ) в диапазоне L1 (1,6 ГГц) и...
-
В состав системы входят: * созвездие ИСЗ (космический сегмент); * сеть наземных станций слежения и управления (сегмент управления); * собственно GPS -...
-
Global Positioning System (GPS) Разработка системы глобального позиционирования GPS началась в декабре 1973 года Военно-Воздушными Силами США....
-
МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ ПЛАНОВ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ - Геодезическая сеть
Плановое положение пунктов геодезических сетей создают методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии, а также другими методами, в частности, в...
-
Исследование точности спутниковых определений по мере удаления от базовой станции
Исследование точности спутниковых определений по мере удаления от базовой станции Бурное развитие науки и техники в последние десятилетия позволили...
-
Спутник ГЛОНАСС (см. рисунок 5) конструктивно состоит из цилиндрического гермоконтейнера с приборным блоком, рамы антенно-фидерных устройств, приборов...
-
Длина запроектированного теодолитного хода ([s]) составляет 595,624 м. Число сторон в ходе 6. Длины сторон хода: Sp1 - T1 = 62,367 м; Т1 - Т2 = 102,663...
-
Объектом исследования является бассейн реки Клязьма (рис.8). Рис. 8 Районы исследования Рельеф изучаемой территории представлен низменностями и...
-
Назначение и точность плановой геодезической основы Построение геодезической разбивочной основы для строительства следует производить методами...
-
Развитие государственных геодезических сетей
Развитие государственных геодезических сетей Н. А. Калачева, А. В. Ульянов В современном мире безопасность страны играет ключевую роль в сохранении ее...
-
Для сгущения государственной геодезической сети необходимо запроектировать плановую геодезическую сеть сгущения в виде двух отдельных полигонометрических...
-
Определение устойчивости территории зон тектонических нарушений методом спутникового нивелирования
В последние годы радикальным образом пересматриваются взгляды по вопросу влияния геодинамических процессов на эксплуатационную надежность зданий и...
-
Проектирование и оценка проекта теодолитного хода Для определения планового положения опознаков можно применять теодолитные хода. Теодолитные хода при...
-
При выборе метода определения площадей обычно руководствуются требуемой точностью, наличием геодезических данных, по границам, размерам и конфигурации...
-
Метод гидростатического взвешивания - Построение паспорта прочности горной породы
Метод основан на определении объема образца горной породы по весу вытесненной им жидкости. Для проведения опыта из пробы горной породы отбираются 5-6...
-
В горных породах обычно содержится некоторое, хотя бы самое ничтожное, количество радиоактивных элементов, таких как уран, торий, радий, калий или их...
-
Определение понятия "топография" Топография (др.-греч. - место и - пишу) - научная дисциплина, изучающая методы изображения географических и...
-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ - Выполнение геодезических измерений
Положения объекта в системе прямоугольных координат можно определить приближенно или с точностью, возможной для карты данного масштаба. Основой для этой...
-
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КООРДИНАТ - Выполнение геодезических измерений
Топографическая карта имеет три рамки: внутреннюю, минутную, оформительскую (внешнюю). Внутренняя рамка каждый лист карты ограничивает с боков (запада и...
-
Измерение горизонтальных углов - Анализ геодезических работ при создании геодезического обоснования
В теодолитных ходах измеряют левые и правые по ходу горизонтальные углы. В разомкнутом ходе (см. рисунок) 30, 31, 55, 56 - исходные пункты, 1 - 6 -...
-
В результате создания курсового проекта выполнено проектирование геодезической съемочной сети и съемочной сети при стереотопографической съемке для...
-
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПЛАНОВАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЕТЬ - Геодезическая сеть
Государственная плановая сеть, охватывающая всю территорию Российской федерации, подразделяется по точности на 4 класса: 1-й, 2-й, 3-й и 4-й....
-
Объекты исследования Для выбора объекта исследования были изучены картографические материалы, космические снимки с целью нахождения наиболее характерного...
-
Определение географических координат углов рамки трапеции листа топографической карты масштаба 1:25000 номенклатуры М-39-69-Б-б. 39-номер колонны М-13...
-
Анализ точности создания геодезической основы при высотном строительстве
Введение Конструкции высотных зданий непрерывно совершенствуются и становятся все более разнообразными. Не менее специфичны и отдельные конструкции и...
-
Геодезическая сеть - система закрепленных на земной поверхности точек - геодезических пунктов, положение которых определено в общей системе координат....
-
Месторождение железный руда египет Месторождение Насер относится к Oasis Bahariya. А Bahariya Oasis находится в центре Западной пустыни Египта, между...
-
Понятие о прямой и обратной геодезической задаче Прямая задача: По координатам "Х" у одной точки по дирекционному углу и длине стороны вычисляют...
-
Сущность метода ПС и решаемые с его помощью задачи - Геофизические исследования скважин
Скважинные исследования методом естественного поля (ЕП) или поля самопроизвольного (каротаж ПС) сводятся к измерению постоянных естественных потенциалов,...
-
Исходное сырье и материалы, методы исследований и анализа В работе использованы химический, рентгенофазовый, микроскопический, термогравиметрический...
-
Определение Геоцентра из SLR - Определение геоцентра из SLR
Трудности при моделировании негравитационных сил, действующих на спутники, ограничивают возможность методов GPS и DORIS для точного измерения вектора...
-
Крепость горных пород - характеристика сопротивляемости пород их добыванию - технологическому разрушению. Это понятие крепости введено профессором М. М....
-
В связи с широким внедрением в практику производства геодезических работ электронных тахеометров изменился сам подход к разбивочным работам, изменяется и...
-
Определение количества шаланд - Обеспечение судоходных условий на участке реки дноуглублением
Для обеспечения работы многочерпакового земснаряда без простоев в ожидании шаланд продолжительность погрузки их не должна превышать времени,...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ - Геодезическая сеть
Каталоги координат пунктов плановых геодезических сетей являются основным итоговым документом работ по созданию главной геодезической основы. Они...
Понятие о методах относительных спутниковых определений - Исследование метода создания опорной геодезической сети с помощью спутниковой технологии