Материал: Усі лекції

Вибір одночи двочастотних приймачів залежить від віддалей між пунктами та необхідної точності визначення положення пунктів. Згідно з інструкцією, виконувати GPS-спостереження одночастотними приймачами дозволяється у геодезичних мережах згущення, довжини векторів яких не перевищують 30 км. В інших нормативних матеріалах довжини векторів є значно коротшими.

При віддалях між пунктами 9 миль (14,5 км) і більше використовують двочастотні приймачі. У випадку підвищення сонячної активності двочастотні приймачі використовують, якщо довжини векторів перевищують 6 миль (9,6 км). Варто нагадати, що в першу чергу, звертають увагу на те, чи дозволяють технічні характеристики одночастотних приймачів досягти необхідної точності вказаної для того чи іншого класу мережі.

Для досягнення необхідної точності супутникових визначень, виконуючи спостереження, потрібно дотримуватися, як вже вказувалося вище, встановлених значень таких параметрів, як: найменша кількість супутників, дискретність супутникових сигналів, мінімальна висота супутників над горизонтом, параметри геометричної конфігурації супутників (здебільшого GDOP та PDOP).

Для розрахунку зміни параметра GDOP використовують альманах ефемерид супутників за датою не пізніше двох тижнів для кожного пункту, величина даного параметру повинна бути меншою 5-ти одиниць. В деяких інструктивних матеріалах регламентується максимально допустиме значення критерію погіршення точності визначення просторового місцеположення, який обумовлений геометрією сузір’я супутників (PDOP).

Для досягнення більшої точності максимально допустиме значення показника PDOP має становити – 3 - 5 одиниці , якщо ж високої точності не вимагається, то цей показник може зрости до 7 або навіть 10. Здебільшого в інструкціях значення показника PDOP або GDOP задається, як стандартне для всіх класів мереж. Досить рідко задається значення показника VDOP, який також не повинен бути більшим 6 одиниць .

Як вказувалося вище, важливе значення також має мінімальна кількість супутників, що одночасно спостерігається та їх висота над горизонтом. При виконанні спостережень статичним методом супутників не повинно бути менше чотирьох. Якщо вимагається виконувати вимірювання з більшою точністю, то необхідно не менше п’яти-шести супутників.

Здебільшого кут відсічки встановлюється відповідно до класу створюваної мережі та необхідної точності вимірювань, однак трапляються випадки, коли даний показник є незмінним. Однією з причин встановлення певного значення висоти розташування супутників над горизонтом є також необхідність зменшення негативного впливу об’єктів, що розташовані поруч. Таким чином, висота положення супутників над горизонтом не повинна бути меншою 10º.

Виконавши спостереження результати вимірювань опрацьовують. Для цього використовують стандартні програми, якщо довжини векторів у мережі не перевищують 20 км або науково-дослідне програмне забезпечення для опрацювання результатів спостережень у мережах 1 класу, в яких довжини векторів є понад 70 км та понад 80 км.

Необхідно також зауважити, що використання того чи іншого типу ефемерид (бортові чи точні) є досить важливим чинником, який необхідно враховувати для досягнення необхідної точності супутникових визначень.

Особливо, якщо пункти знаходяться на значних віддалях один від одного, тому у мережах вищих класів, де довжини векторів є більші рекомендують використовувати точні ефемериди, здебільшого це мережі вищих класів (найчастіше 1-го класу, рідше 2-го) більш детально вказується, який тип ефемерид застосовувати відповідно до класу мережі: при визначенні положення пунктів в мережах 1-го та 2-го класу – остаточні (final), 3 класу – швидкі (rapid), 4-го та 5-го класу – ультра-швидкі (ultra-rapid) або бортові (broadcast) ефемериди.

Нормативні вимоги до параметрів супутникових спостережень при створенні геодезичних мереж дозволяє звести до мінімуму, насамперед, систематичні помилки та не допустити їх нагромадження, тобто практично отримати потрібну точність визначення положення пунктів.

Варто також зауважити, що розглянуті інструктивні матеріали затверджені з 2002 по 2012 рік. Однак більшість діючих нормативних документів базується на досвіді застосування ГНСС у 80-х і 90-х рр., коли використовувалась тільки одна супутникова система – NAVSTAR GPS, модернізація якої тільки розпочиналася. Вже декілька років, крім системи GPS, функціонує система ГЛОНАСС. Сучасні приймачі приймають сигнали супутників обох систем, що збільшує кількість інформації, яку використовують при створенні геодезичних мереж. Тому значення основних параметрів методики супутникових спостережень при створенні високоточних геодезичних мереж потрібно встановити відповідно до сучасних можливостей ГНСС.

Проаналізувавши низку інструкцій та рекомендацій щодо застосування супутникових радіонавігаційних систем можна зробити висновок, що загалом методика та вимоги мають багато спільного. Зокрема, що стосується умов проведення спостереження, то чинники, які необхідно враховувати є стандартними: мінімальна кількість супутників, що одночасно спостерігаються, висота супутників над горизонтом, відсутність перешкод для передачі сигналів, значення параметрів PDOP чи GDOP, інтервал реєстрації супутникових сигналів, кількість приймачів та ін. Крім того, побудова мереж здійснюється за однією методикою, якщо і є розбіжності, то вони незначні і залежать від особливостей побудови мереж в тій чи іншій країні. Основні відмінності стосуються визначення стандартів точності та класифікація мереж відповідно до заданих параметрів.

На рис. 5 показано, як змінюється тривалість відносних статичних спостережень від довжин векторів та кількості супутників.

Рис. 5. Орієнтовна тривалість GPS-спостережень

Залежність точності положення пунктів супутникових мереж від тривалості спостережень та віддалей між приймачами

Встановлено, що залежність точності визначення координат пунктів від довжин векторів при сеансах різної тривалості є досить малою. Виконаний статистичний аналіз, підтвердив, що погіршення точності визначення положення пунктів зі збільшенням довжин векторів є мінімальним при умові використання точних ефемерид.

Рис. 4. Графік залежності точності визначення положення пунктів

(RMS(cm)) від тривалості сеансів (session duration(T, hours))

Використана література

1.Задемленюк А. В. Дослідження впливу похибок на супутникові вимірювання в RTK режимі / А. В. Задемленюк // Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідом. наук.- техн. зб. – Львів, 2010. –

Вип. 73. – С. 25–33.

2.Костецька Я. М. Геодезичні прилади. Ч. 2: Електронні геодезичні прилади : підруч. для студентів геодез. спец. вузів / Я. М. Костецька. – Львів : ІЗМН, 2000. – 324 с.

3.Савчук С. Г. Проблемні питання під час використання сучасних супутникових технологій визначення координат / С. Г. Савчук // Геодезія, картографія і аерофотознімання : міжвідом. наук.-техн.

зб. – Львів, 2007. – Вип. 69. – С. 20–33.

4.International GNSS Service [Electronic resource]. – Mode of access : http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods.html . 5. Seeber G. Satellite Geodesy / G. Seeber // Walter de Gruyter – Berlin ; New-York, 2003. – 588 p