Материал: Шумаков Ф.Т. Супутникова геодезія.-Харків ХНАМГ, 2009.- 88 с

називаються диференціальними поправками.

Даний метод заснований на припущенні, що багато похибки однаково впливають на вимірювання, що виконуються на кожній станції. Справді, похибки вимірювань по C/A-коду і виникають через режим SA, на обох станціях практично одні й ті ж. Вплив атмосфери на різних лініях може дещо відрізнятися з причин різної довжини трас і локальних неоднорідностей на них. Однак експериментальними даними встановлено, що при відстані між пунктами менше 10 км, вплив атмосфери однаково для обох пунктів. Похибки в координатах супутників також виключаються, причому в значній мірі. При похибки координат супутників 10 м і відстані між пунктами 10 км різниця в перекручуваннях псевдовідстаней до базової та мобільного станцій складає 5 мм. Чим ближче розташовані станції, тим точніше виконується корекція.

Поправки передаються на мобільну станцію, коригуючи тим самим вимірювання, в реальному часі або враховуються під час обчислення координат після вимірювань. Передача і прийом поправок в спеціальному форматі RTCM в реальному часі виконується за допомогою спеціального обладнання - радіомодеми. Передані поправки швидко "старіють" і тому одночасно з поправками передають їх "вік" і дані про швидкість їх зміни. Точність диференціального позиціонування близько 1-5 м.

Відносний метод визначення координат місця розташування (відносне позиціонування) полягає в одночасному виконанні супутникових вимірів двома (і більше) приймачами.

У відносному методі через абсолютні координати пунктів, отримані з безпосередніх вимірювань, визначається приріст координат (просторовий вектор, baseline) між ними, яке буде вільно від помилок абсолютного позиціонування. Таким чином, коли один приймач встановлений на пункті з відомими координатами, а інший - на що визначається, то просторові координати другого пункту визначаються через обчислюване приріст координат. У випадку, коли обидва приймача встановлюються на пунктах з невідомими координатами,

46

визначається просто приріст координат, через яке можна обчислити відстань і перевищення між пунктами, азимут лінії.

Застосування відносного методу дозволяє визначити просторовий вектор

(baseline) між пунктами з точністю 5мм × 1мм × 10-6 D, де D - відстань між пунктами в мм.

7.2. МЕТОДИ СУПУТНИКОВИХ ВИМІРЮВАНЬ

Для виконання супутникових вимірювань застосовуються такі методи:

-статичний (Static);

-швидкостатичний (Fast Static, Rapid Static);

-псевдокінематіческій (псевдостатіческій, реоккупація);

-кінематичний.

Статичний метод припускає, що вимірювання виконуються між двома (і більше) нерухомими приймачами тривалий період часу.

Швидкостатичний метод передбачає зменшення часу спостережень (до 5-10 хвилин) у статичному методі за рахунок оптимального використання всіх доступних якісних вимірів при двох частотах. Обов'язковою умовою є використання двочастотні приймачів.

Псевдокінематіческій метод передбачає зменшення часу вимірювань у порівнянні зі статичним методом за рахунок спільного використання двох 5-10 хвилинних періодів спостережень, розділених годинниковим (і більше) інтервалом, з тим щоб змінилося взаємне розташування спостережуваних супутників.

Кінематичний метод передбачає виконання одночасних спостережень між нерухомим (референцної) і мобільним приймачами. Для виконання методу необхідно на першому пункті виконати так звану ініціалізацію (рішення неоднозначності) і при переміщенні мобільних приймачів між пунктами необхідно підтримувати постійний захоплення 4-5 супутників. При втраті захоплення повторюється процедура ініціалізації. Метод має два різновиди: так звані Stop & Go ( "Стій-Іди", "Зупинка-Переїзд") кінематика і кінематика в

47

режимі реального часу (Real-Time Kinematic - RTK).

Stop & Go кінематика передбачає фіксацію антени мобільного приймача на визначених пунктах для виконання вимірювань протягом близько 1 хвилини.

RTK аналогічна Stop & Go кінематиці за технологією виконання польових робіт, але різниться за технології обробки. RTK заснована на передачі поправок до вимірювання псевдовідстаней від референцної приймача до мобільного через пристрій зв'язку (радіомодем). При спільній обробці вимірювань референцної та мобільного приймачів визначаються координати пункту, на якому встановлено мобільний приймач. Результати, на відміну від інших методів, видаються негайно після виконання вимірювань.

Точність вимірювань сучасними геодезичними супутниковими приймачами залежить від типу приймача і вибраного методу вимірювань. Стандартні показники точності наведені в таблиці 4:

Точність визначення геодезичних висот, як правило, в 1,5 рази нижче точності визначення векторів.

Точність супутникових вимірів забезпечується за нормальних умов спостережень, які повинні відповідати таким вимогам:

1)Мінімальна кількість спостережуваних супутників - 4-5.

2)Значення DOP (Dilution Of Precision) не більше 4 (або інше паспортне значення) на всьому протязі вимірювань.

3)Відсутність невідновлювальних збоїв (перепусток циклів - Cycle Slip) під час прийому супутникових сигналів на всьому протязі вимірювань.

4)Мінімальний кут піднесення спостережуваних супутників над горизонтом - не менше 15°.

5)Відсутність перешкод, що перешкоджають прийому сигналу або спотворюють сигнал (багатоколійних).

6)Нормальний атмосферний вплив.

48

Таблиця 4

Використання під час вимірювань більшої кількості одночасно спостережуваних супутників збільшує обсяг вимірювань, що дозволяє підвищити достовірність та надійність визначення векторів.

Значення DOP враховує взаємне геометричне розташування супутників і місця встановлення антени на момент вимірів. Менше значення вказує на гарну геометрію і, отже, гарні умови вимірювань.

Пропуски циклів - втрати у вимірах цілих довжин хвиль фази несучої частоти при тимчасовій втраті захоплення супутників. Завдання обробки супутникових вимірів виявити пропуски і виправити їх. Велика кількість невиправлених пропусків може призвести до помилкового визначення векторів.

Сигнали із супутників, що знаходяться при кутах піднесення над горизонтом менше 15°, спотворюються впливом тропосфери.

Багатоколійність впливає на фазові і кодові вимірювання і знижує точність визначення векторів.

Вибір схеми побудови мережі, наявність і конкретна реалізація методів залежить від типу та конструкції приймача, а також наявного програмного забезпечення для обробки вимірів.

49

8. ПОБУДОВА ГЕОДЕЗИЧНИХ МЕРЕЖ СУПУТНИКОВИМИ МЕТОДАМИ

План лекції № 9

1.Планова і висотна геодезична основа для розвитку геодезичних мереж.

2.Схеми побудови супутникових мереж.

8.1.ПЛАНОВА І ВИСОТНА ГЕОДЕЗИЧНА ОСНОВА ДЛЯ РОЗВИТКУ ГЕОДЕЗИЧНИХ МЕРЕЖ

Застосування відносного методу для визначення координат дозволяє вимірювати вектори між пунктами в міліметровому діапазоні точності. Відповідно до цього ставляться вимоги до точності вихідної планово-висотної основи. Для розвитку ГСС і спеціальних мереж як вихідну основи використовуються пункти з середньою квадратичне похибкою взаємного положення не більше 5 мм + 2 × 10-7 Dмм для кожної планової координати і

7мм + 3 × 10-7 Dмм для геодезичних висот. Цим вимогам задовольняє СГС-1, яка буде створена в майбутньому. До побудови СГС-1 допускається икорвистовувати як вихідної основи пункти існуючої АГС.

На об'єктах площею до 100 км2 кількість пунктів вихідної планової мережі повинно бути не менше трьох. Вихідні пункти повинні бути рівномірно розподілені по межі об'єкта. Відстань між ними має бути не більше 60 км. Максимальне видалення від кордону об'єкта не повинна перевищувати 40 км. Додаткові (надлишкові) вихідні пункти можуть розташовуватися усередині об'єкта робіт. При більшій площі об'єкта число пунктів вихідної планової мережі пропорційно збільшується.

Умережах витягнутої форми вихідні пункти повинні розташовуватися на початку, середині і наприкінці мережі. Відстань між ними має бути не більше 60 км.

Урезультаті супутникових вимірів визначаються геодезичні висоти пунктів. Для переходу від геодезичних висот до нормальних необхідно знати

50