Материал: 2430
• блок инерциальных измерений одной из рассмотренных выше конструкций, с помощью которого выполняются инерциальные
измерения с частотой 100 Гц; |
|
• пакет программ для комплексной постобработки спутниковых |
|
и инерциальных измерений. |
И |
|
|
Алгоритм вычислительной обработки позволяет включить в об- |
|
работку как инерциальные, так и первичные спутниковые измерения |
|
(псевдодальности, псевдофазы и доплеровские сдвиги частоты), что позволяет получать надежные решения даже при недостаточном числе наблюдаемых спутников. Кроме того, допустимо использование режимов абсолютных, относительных и дифференциальных спутниковых измерений и их комбинаций, что позволяет сократить время захвата и перезахвата сигналов от спутников, а также существенно снизить время инициализации при RTK режиме.
Экспериментальная проверка точностиДпозиционирования с использованием технологии SPAN была выполнена путем проложения трассы с включением в нее пунктов, расположенных на застроенных территориях с многоэтажной застройкой, в залесенной местности, под мостами и эстакадами. В ряде случаев участки трассы с полным отсут-
О разработке технологии SPAN было объявлено в августе 2004 г., а публикации о ней можно найти на сайтах компании NovAtel и свя-
занных с ней российских компаний GPScom и GNSSplus.
ствием радиовидимости оказывались довольно протяженными.
|
Средние квадратические погрешности определения планового |
|
положен я эт х пунктов оказались равными [50]: |
||
• |
|
А |
при автономных (а солютных) измерениях − более 1,5 м; |
||
• |
при д фференц альных измерениях с помощью систем: |
|
|
o SBAS (WAAS/EGNOS) – менее 0,90 м; |
|
|
o DGPSб(по коду) – 0,45 м; |
|
|
o OmniSTAR (HP+) – 10-15cм; |
|
• |
относ тельных змерениях в режиме RT-2 – 10 мм 1 мм/км; |
|
• |
постобработке – 5 мм 1 мм/км. |
|
|
при |
|
|
При этом погрешности определения скорости, ускорения и вре- |
|
С |
|
|
мени оказались равными 0,02 м/с, 0,03 м/с2 и 20 нс соответственно. Как следует из приведенных данных, использование интегриро-
ванной технологии инерциальных и спутниковых измерений SPAN обеспечивает достаточно высокую точность получения координат определяемых точек вне зависимости от условий видимости на них.
111
Проявляющийся повышенный интерес к средствам и методам интеграции инерциальных и спутниковых измерений со стороны геодезистов и топографов дает уверенность, что они займут достойное место в ряду современных технологий производства топографо-
геодезических и изыскательских работ. |
И |
|
|
В 2005 – 2007 гг. компанией NovAtel был разработан метод |
|
точного позиционирования PPP (Precise Point Positioning), обеспечи- |
|
вающий возможность позиционирования с точностью 10 – 30 см в режиме кинематики и 1,5 – 2,0 см в режиме статики без использования базовых станций. Решения базируются на использовании двухчастотных GPS-приемников и точных эфемерид наблюдаемых спутников, содержащихся в файлах Rapid и Final и доступных спустя 17 и 12 ч соответственно через сеть Международной службы навигационных сообщений IGS. Оба решения, реализованные в программах GrafNav компании NovAtel версий 7.70 – 8.10, используют алгоритмы многопроходного (multi-pass) сглаживания при помощи фильтра Калмана и широко применяются при выполнении изыскательских и
аэрофотогеодезических работ в Канаде, |
, России и в ряде дру- |
||||||
гих стран. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы и задания |
||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|
1. |
Перечислите системы координат, используемые для навига- |
||||||
ционных задач. |
|
|
|
|
|
||
2. |
Какой принцип навигации возможно применять при работах |
||||||
под землёй под водой? |
США |
|
|||||
3. |
|
|
|
|
|||
На как х положен ях |
азируется инерциальная навигация? |
||||||
4. |
Что определяет пр |
акселерометр? |
|
||||
5. |
Что определяет пр |
гироскоп? |
|
||||
6. |
Что вход т в состав инерциального измерительного блока? |
||||||
|
|
|
бор |
|
|
||
7. |
Какова задача нав гационной системы при управлении полё- |
||||||
том летательного аппарата? |
|
|
|
||||
8. |
В чём особенности навигации автомобильного транспорта? |
||||||
9. |
|
две глобальные навигационные системы вы знаете? |
|||||
СКакие |
|
|
|
|
|||
10.Что означает термин «позиционирование»?
11.Почему система спутниковой навигации и позиционирования является глобальной?
12.Из каких трёх основных сегментов состоит спутниковая навигационная система?
112
13. |
В чём заключаются особенности построения функциониро- |
||||||
вания современного космического сектора? |
|
||||||
14. |
Сколько спутников входит в космический сегмент систем |
||||||
ГЛОНАСС и GPS и каково их распределение вокруг Земли? |
|||||||
15. |
Какие функции осуществляет |
сегмент управления и кон- |
|||||
троля систем ГЛОНАСС и GPS? |
|
|
И |
||||
|
|
|
|||||
16. |
Что представляют собой эфемериды спутников? |
||||||
17. |
На каких стадиях используются прогноз эфемерид и их |
||||||
окончательные значения? |
|
|
|
|
|
||
18. |
Перечислите конечные результаты, которые получает по- |
||||||
требитель от систем ГЛОНАСС и GPS. |
Д |
||||||
|
|
|
|||||
19. Что является технологической основой сектора потребителя? |
|||||||
20. |
Сколько спутников минимально необходимо наблюдать для |
||||||
определения пространственных координат потребителя? |
|||||||
21. |
Понятие о дифференциальной |
подсистеме (сети базовых |
|||||
станций). |
|
А |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
22. |
Какая информация посылается потребителю для определе- |
||||||
ния координат спутников на момент наблюдения? |
|
||||||
23. |
Какому уровню точности соответствуют потенциальные |
||||||
|
|
б |
|
|
|
||
возможности фазовых методов измерений несущей частоты? |
|||||||
24. |
Перечислите источники погрешностей, которые влияют на |
||||||
точность определения координат. |
|
|
|
||||
25. |
В чём заключается сущность дифференциальных методов, |
||||||
используется |
|
|
|
|
|||
базирующихся на определении разности, а не на абсолютных значе- |
|||||||
н ях коорд нат? |
|
|
|
|
|
||
26. |
Каковы пр нц пы разрешения неоднозначности при фазо- |
||||||
вых змерен ях? |
|
|
|
|
|
||
27. |
Как е две основные стадии обработки измерений при геоде- |
||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
з ческ х спутн ковых определениях вы знаете? |
|
||||||
28. |
Переч сл те реж мы работ спутниковых геодезических при- |
||||||
ёмн ков. |
|
|
|
|
|
|
|
29. |
Чем различаются лучевой и сетевой методы определений? |
||||||
30. |
Как |
|
|
навигация при реализации проекта аэро- |
|||
фотосъёмки?
31.Какими методами и с какой точность определяются координаты центров фотографирования при аэрофотосъёмке?
32.Как осуществляется переход от координат фазового центра антенны спутникового приёмника к координатам центра проекции фотокамеры?
113
Глава 11. МЕТОД АЭРОГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ НА ОСНОВЕ ВОЗДУШНОЙ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИИ И ЦИФРОВОЙ АЭРОФОТОСЪЁМКИ
11.1. Принципиальные отличия и сфера |
|
применения метода |
И |
|
|
Развитие современной аэрогеодезии обусловлено не только переходом на принципиально новый, цифровой уровень работы с пространственными данными, но и появлением новых типов геодезического оборудования, инструментов и технологий получения данных о Земле. Ярким примером современных методов получения информации о земной поверхности является воздушное лазерное сканирова-
направлений использования ВЛС сталоДсоздание и обновление крупномасштабных топографических карт и планов – важнейшей части инженерно-геодезических изысканий.
ние (ВЛС) и наземное мобильное лазерное сканирование (НМЛС).
С развитием технических возможностей оборудования, лазер-
щее время является однимАиз самых эффективных методов выполне- н я топограф ческ х ра от. Использование воздушного лазерного сканера (ЛИДАРа) для съемки поверхности Земли является наиболее
ное сканирование расширило сферу применения. В настоящее время ВЛС успешно используется для создания трехмерных метрических моделей местности, цифровых топографических планов и карт, таксации леса, в маркшейдерских работах и т. п. Одним из основных
объемы работ болеепро зводительно по сравнению с традиционной топограф ческой съемкой. Этот метод позволяет создавать крупно-
Воздушное лазерное сканирование (лазерная локация) в настоя-
Принципработы воздушного лазерного сканера следующий (рис.11.1) Во время полета воздушного судна с помощью бортового
передовой самой продукт вной технологией получения высокоточных пространственных данных и позволяет выполнять значительные
Синтегрального комплекса (спутниковый приемник плюс инерциальная навигационная система) на каждый момент времени достаточно точно получают элементы внешнего ориентирования сканера: пространственные координаты траектории полёта и углы наклона и разворота сканера. Лазерный сканер выступает в роли дальномера, фик-
масштабные топограф ческ е карты и планы масштаба 1:500 и мельче с сечением рельефа 0,5 м даже в залесённой местности.
114
сируя фазу угла сканирования и расстояние от воздушного судна до подстилающей поверхности. Для уточнения пространственного положения воздушного судна во время полета создается сеть наземных
базовых станций, за счет которой определяются дифференциальные |
||||
поправки. В итоге получается так называемое «облако точек лазерно- |
||||
|
|
|
|
И |
го отражения», в котором каждая точка имеет пространственные ко- |
||||
ординаты XYZ в необходимой системе координат с сантиметровой |
||||
точностью. |
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
матрица |
|
|
|
|
Рис.11.1. Пр нц п альная схема лазерной локации местности |
||||
Кроме этого, в аэросъемочный комплекс входит цифровая аэро- |
||||
С |
|
|
|
|
фотокамера, напр мер RCD105 39 Mpix компании Leica Geosystems,
сн мки которой позволяют очень быстро создавать цветные ортофотопланы высокого разрешения на территорию съемки. Технология создан я ортофотопланов максимально оптимизирована за счёт полученных в полёте элементов внешнего ориентирования снимков. Детальная рельефа, необходимая для аналитического трансформирования снимков, получается в результате обработки данных воздушного лазерного сканирования. По трансформированным снимкам и результатам дешифрирования создаются фотокарты.
Каким образом выполняется вся технологическая цепочка (от организации и проведения воздушного лазерного сканирования и
115