Файл: Глобальные навигационные спутниковые системы (гнсс).rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.02.2024
Просмотров: 30
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Слайд 24
Однако данный метод имеет ряд особенностей, к примеру:
При калибровке условной системы координат к системе WGS84 – используется стереографическая проекция на эллипсоиде WGS84, что ведет к большим отклонениям на больших участках работ. Рекомендуется использовать на площадях до 25 кв. километров
СК-42 (СК-95) – можно использовать на больших площадях, но в некоторых случаях могут появляться большие отклонения в основном (когда осевой меридиан МСК
и СК-42(СК-95) разнесены относительно друг друга на несколько градусов).
Произвольная СК – используется в случае невозможности использования первых двух вариантов. В качестве параметров проекции пользователь может внести значения осевого меридиана, равное целому числу градусов в долготе местоположения объекта.
Слайд 25
Также несколько слов о получении высотных отметок. В мире существует большое количество систем высот, поскольку для ее создания требуется 2 вещи – нужда в этой системе и какая-либо точка, которая будет служить началом отсчета данной системы высот. В нашей стране в основном используется Балтийская система высот 1977-го года.
Так как в спутниковых системах для определения высоты точки земной поверхности используется отвесное расстояние от этой точки до поверхности данного эллипсоида, то для перехода к системе ортометрических высот (к примеру, той же Балтийской) необходимо знать отвесное расстоянии от точки земной поверхности до поверхности геоида. Для этого используется модель геоида (квазигеоида), полученная методами гравиметрии и спутниковых альтиметрических измерений.
Слайд 26
Для перехода в местную систему высот может также применяться метод калибровки (локализации), в процессе которого подбирается наклонная плоскость, на которую и проецируются точки земной поверхности. Для работы данного метода необходимо иметь не менее 4-х точек с известными высотами в местной системе. 3 из них являются необходимыми, а 4-я используется для контроля правильности получения параметров.
Слайд27
На качество полученной информации с навигационных спутников может негативно влиять несколько факторов, вносящих свою толику в итоговый результат.
Одним из них является влияние геометрии расположения спутников. Для характеризации качества геометрии принято использовать факторы понижения точности (DOP). В зависимости от фактора их именуют:
-
GDOP – общий -
PDOP – позиционный -
HDOP – определения плановых координат -
VDOP – определения высот -
TDOP – времени
Чем меньше значение DOP, тем качественнее получаемые данные.
Негативное влияние данного фактора компенсируется только выбором более благоприятного времени или места наблюдений.
Слайд 28
Положение спутника, которое он передает в навигационном сообщении (ботовые эфемериды), всегда несколько отличается от фактического, ввиду невозможности гарантированно компенсировать все действующие на спутник силы, что вносит ошибку в определение расстояния от приемника до спутника, что, разумеется, влечет за собой ошибку в определение расстояния.
Данная ошибка может достигать при применении абсолютного метода – 2-50 метров, а при применении относительного – 0.1 - 2 мм/км, и компенсируется применением точных эфемерид.
Слайд 29
На распространение радиосигнала также оказывает влияние атмосфера, а именно – вносит некоторую задержку. Особенно действие этой задержки ощутимо в слое ионосферы. В результате ее воздействия, приемник не может адекватно вычислить расстояние до спутника, в результате чего в определение координат точки земной поверхности вносится ошибка 0,5 – 100 метров в абсолютном методе, и – 1 - 50 мм/км при относительном методе.
Данная ошибка устраняется за счет использования данных получаемых по второй частоте, поскольку действие ионосферы на сигнал зависит от длины волны (а значит и частоты) данного сигнала. Таким образом данную погрешность могут избежать только двухчастотные приемники.
Слайд 30
Погрешность, связанная с переотражением (многолучевостью) спутникового сигнала от окружающих объектов, вносит ошибку в определение расстояния до спутника, а значит и в определенные приемником координаты. Данная ошибка может составлять величину от миллиметра до нескольких десятков сантиметров. Методами борьбы с данным негативным фактором может являться ее устранение за счет правильного выбора мест установки ГНСС приемника, а так же путем исключения спутника из обработки после предварительного анализа.
Слайд 31
В мире существует достаточно много видов и моделей спутниковых навигационных приемников. Все их можно разделить на несколько различных групп.
Во-первых, приемники классифицируются по количеству спутниковых систем, сигналы которых могут принимать и обрабатывать данные приемники. Их можно разделить на односистемные:
-
GPS -
ГЛОНАСС -
Galileo
И на многосистемные (или мультисистемные):
-
GPS/ГЛОНАСС -
GPS/Galileo -
GPS/ГЛОНАСС/Galileo и пр.
Слайд 32
По типу принимаемых сигналов приемники можно подразделить на кодовые и фазовые.
Слайд 33
По количеству принимаемых частот различают одночастотные, двухчастотные, а в наше время уже и многочастотные (или как их еще называют мультичастотные) приемники.
Слайд 34
По назначению оборудование можно классифицировать на группы:
-
Навигационные – для получения координат с метровой точностью -
Геодезическое – для проведения высокоточных работ с сантиметрововй точностью -
ГИС – для получения координат с дециметровой точностью -
ОЕМ – составные части спутникового оборудования, которые в некоторой комбинации выполняют задачи позиционирования.
Слайд 35
По типу конструкции оборудование ГНСС можно разделить на:
- модульное – когда не все компоненты приемника объединены в едином корпусе, но связаны между собой;
- интегрированное – все компоненты находятся в едином и неделимом блоке;
- ОЕМ – отдельные компоненты оборудования ГНСС, которые могут быть встроены в иные системы оборудования или транспортных средств для обработки спутниковых навигационных сигналов.
Слайд 36
Далее рассмотрим необходимые составляющие комплектов спутникового оборудования для работы в различных режимах. Начнем с режима статики. Для осуществления работы необходимо иметь как минимум 2 комплекта (база и ровер), состоящих из:
- штатива – для установки приемника над точкой земной поверхности;
- трегера и адаптера трегера – для закрепления приемника на штативе;
- спутникового приемника.
В случае продолжительных наблюдений можно подключить источник внешнего питания к приемнику – для осуществления бесперебойной работы.
Слайд 37
Для режима быстрая статика, характерны те же составляющие комплектов оборудования.
Слайд 38
Для работы в режиме РТК комплекты базового и роверного приемника могут быть разными. Необходимые составляющие комплекта для базового приемника:
штатив – для установки приемника над точкой земной поверхности;
- трегер и адаптер трегера – для закрепления приемника на штативе;
- спутниковый приемника.
Кроме того, для передачи RTK поправок приемник может быть укомплектован внешним GSM-модемом или внешним УКВ-радиомодемом, либо, что предпочтительнее всего, встроенными УКВ и GSM-модемами.
В случае продолжительного использования можно подключить к приемнику источник внешнего питания – для осуществления бесперебойной работы.
Слайд 39
Для составления роверного комплекта необходимо наличие следующих составляющих:
- веха – для вертикальной установки приемника над точкой земной поверхности;
- спутниковый приемник;
- крепление для закрепления контроллера на веху;
- контроллер (карманный полевой компьютер) – для управления приемником и сбора данных;
Кроме того, для приема RTK поправок приемник может быть укомплектован внешним GSM-модемом или внешним УКВ-радиомодемом, либо, что предпочтительнее всего, встроенными УКВ и GSM-модемами.
В случае продолжительного использования можно подключить к приемнику источник внешнего питания – для осуществления бесперебойной работы.
Слайд 40
Как уже было сказано ранее, цели использования спутникового оборудования достаточно разнообразны, поэтому существует несколько режимов его использования.
Первый, на котором мы остановимся – статика и быстрая статика. Данный режим используется для создания съемочного обоснования и сгущение сетей. Для работы в таком случае понадобится как минимум два приемника, один из них (базовый) устанавливается на точку с известными координатами в местной системе и совершает наблюдения на ней, а второй (роверный) последовательно устанавливается на точках, координаты которых нужно определить. Одним из главных условий получения результата является то, что оба эти приемника должны принимать сигналы одних и тех же спутников, таких спутников должно быть не менее 4-х.
Максимальное расстояние, которое может быть между приемниками, составляет 15-20 км для одночастотных и до 200 км (с использованием определенных алгоритмов обработки) для двухчастотных приемников.
Выбор времени наблюдения на каждой точке напрямую зависит от расстояния между приемниками, а также от условий наблюдений, однако минимальное время сеанса наблюдения на каждой точке, при наличии не менее 6 общих спутников для базового и роверного приемников, для одночастотных приемников – 20 мин, а для для двухчастотных – 10 мин.
Статика и быстрая статика являются так называемыми режимами постобработки, то есть точные координаты определяемых точек получаются в результате обработки сырых спутниковых данных в специальном программном обеспечении. Расчет координат происходит не напрямую, а посредством вычисления вектора (ΔX ΔY ΔZ), один конец которого жестко зафиксирован в пространстве точкой с известными координатами.
С применением большего количества роверных приемников один и тот же объем работы может быть выполнен быстрее.
Слайд 41
В результате использования той или иной методики, получаются разные геометрические конфигурации спутниковой геодезической сети, которые имеют свои плюсы и минусы.
В качестве первой методикой можно выделить съемку способом висячих наблюдений. В таком случае в качестве исходной используется только одна точка с известными координатами. На нее устанавливается и непрерывно производит спутниковые наблюдения один из приемников, а второй в это время совершает последовательные наблюдения на определяемых точках. В результате совместной обработки этих данных происходит определение векторов между исходной и определяемыми точками, а значит и самих координат определяемых точек. Это самый простой и малозатратный по времени метод, однако в результате обработки такой съемки будет отсутствовать контроль положения определяемой точки. Получить контроль в таком случае можно будет только совершив одновременные наблюдения на определяемых точках и еще на одном исходном пункте, что трансформирует метод висячей съемки в метод наблюдений в виде хода.
Слайд 42
Данный метод характеризуется тем, что при проведении съемки должно использоваться как минимум 2 исходных пункта с известными координатами. В таком случае, при использовании 2-х приемников процесс съемки будет выглядеть так: в первую очередь совершаются одновременные наблюдения на первой исходной точке и на ближайшей к ней определяемой. Затем приемник, который стоял на точке с известными координатами, перемещается на вторую определяемую точку и опять совершаются одновременные наблюдения. Таким образом, по принципу игры в чехарду, переставляя последовательно приемники на последующую определяемую точку, а в конце совершаются наблюдения на вторую исходную точку с известными координатами. Тем самым происходит замыкание данного хода.
Слайд 43
Для использования метода наблюдений в виде сети также необходимо использовать исходные пункты с известными координатами в количестве не менее 2-х. Методика и порядок наблюдений схожи в чем-то с методом висячих наблюдений. Сначала один из приемников устанавливается для совершения наблюдений на точку с известными координатами, затем одновременно с этим вторым приемником последовательно совершаются наблюдения на определяемых точках. Затем приемник, который находился на первой точке с известными координатами, переносится для наблюдений на вторую точку с известными координатами, после чего вторым приемником повторяются наблюдения на определяемых точках.