7 Технологія псевдостатична, псевдокінематична, реокупаційна (Rеоссuраtіоn)
Ця технологія усуває недоліки методики «стій/йди». Вона базується на подвійному GPS-вимірюванні на кожному пункті, що визначається, не вимагає, як технологія «стій/йди», постійного безперервного зв'язку із супутниками під час транспортування приймачів із пункту на пункт.
Під час вимірювання беруть участь щонайменше два приймачі. Можуть одночасно працювати декілька рухомих приймачів. Тоді потрібно розраховувати маршрути так, щоб усі приймачі переміщались приблизно одночасно, тому що всі рухомі приймачі повинні починати спостереження на нових пунктах (після переміщення) одночасно. Весь маршрут кожний рухомий приймач повинен пройти за 2 години. Вимірювання на кожному пункті триває біля 10…15 хвилин. На останньому пункті маршруту, що визначається, чекаємо 1…2 години на зміну конфігурації супутників і заново виконуємо спостереження GPS на кожному визначуваному пункті (реокупація) в оберненій послідовності. Це подвійне вимірювання на кожному пункті замінює процес ініціалізації. Точність визначення вектора довжиною до 10 км цим методом під час застосування високоточних, двочастотних приймачів є такою: довжина вектора 3 см ± 2·10-6 S, перевищення кінців вектора 4 см ± 22·10-6 S.
Перевага цієї технології в тому, що вона не потребує зв'язку із супутниками під час транспортування приладів; недоліки – необхідність подвійного встановлення приймачів на тих самих пунктах та необхідність одночасного спостереження не менше п'яти супутників.
8 Робота у режимі «кінематика»
Робота в режимі «кінематика» аналогічна до режиму «стій/йди». Вона складається із двох частин:
1Частини ініціалізації, яка необхідна для того, щоб розв'язати початкові неоднозначності під час пост-польової обробки, виконаної за допомогою програмного забезпечення SКІ.
2Мобільної частини, у рамках якої розв'язання неоднозначності вноситься в програмне забезпечення SКІ.
Розбіжностями між режимами «кінематика» і «стій/йди», по-перше, є те, що під час мобільної частини в режимі «стій/йди» вимірювання відносяться тільки до реальних точок на місцевості, а під час мобільної частини в режимі «кінематика» вимірювання відносяться до визначених моментів часу; по-друге, як уже зазначалось, у режимі «кінематика» мобільний приймач рухається безперервно, а в режимі «стій/йди» мобільний приймач зупиняється.
Ініціалізація та наступна за нею мобільна частина називаються ланками режиму «кінематика».
Ініціалізація являє собою необхідний процес. Неоднозначності повинні бути розв'язані в процесі пост-опрацювання за допомогою програмного забезпечення SКІ. Тільки після цього значення знайдених неоднозначностей будуть послідовно передаватися вперед за допомогою SКІ у мобільну частину ланки.
36
Ініціалізація може бути виконана шляхом використання:
1Режиму «швидка статика»;
2Встановленням станції на точці з відомими координатами.
На мобільній ділянці ланки повинно спостерігатися не менше 4 супутників. Якщо кількість супутників менше 4, через утрату захоплення сигналу або розташування супутників, SКІ не може передавати вперед значення неоднозначностей, і ланка буде перервана.
Значення GDOP не повинне перевищувати 8, якщо результати по точності повинні досягати значень, зазначених у технічних характеристиках. Бажано, щоб значення GDOP було рівним або менше 5.
Для досягнення високоточних результатів визначень координат в режимі «кінематика» необхідно виконувати вимірювання в максимально сприятливих вікнах розміщення супутників.
Таблиця 5 – Вибір вікон для спостережень у режимі «кінематика»
Вікно |
|
Кількість супутників, |
|
|
їх висота над горизонтом, GDOP |
||
|
|
||
|
|
|
|
Добре вікно |
5 |
і більше супутників, висота за |
|
можливістю більше 20°, GDOP < 5 |
|||
|
|||
Можна використовувати, але не треба |
4 |
супутники, вище 15°, GDOP < 8 |
|
|
|
|
|
Не рекомендується використовувати |
4 |
супутники, GDOP > 8 |
|
|
|
|
|
Використовувати не можна |
3 |
супутники або менше |
|
|
|
|
|
9 Робота у режимі «кінематика у польоті»
Визначення координат в режимі «Кінематика в польоті» (КВП) забезпечує отримання траєкторії руху сенсора без необхідності виконання статичної ініціалізації. Сенсор може безперервно рухатись, починаючи з першої епохи спостережень.
Ланка вимірювання в режимі КВП складається тільки з мобільної (рухомої) частини. У цьому режимі може бути досягнутий такий самий рівень точності визначення координат, як і в режимі «кінематика». Для цього необхідно:
•під час першої епохи спостережень захопити не менше 5-ти супутників;
•повинно бути невелике значення коефіцієнта GDOP;
•відсутність пропуску циклів або зникнення сигналу під час перших 200 секунд спостережень в ланці;
•максимальна відстань між референцною і мобільною станціями повинна зберігатись на рівні не менше 5 км.
Значення неоднозначностей будуть передаватись вперед по ланці КВП до того часу, поки будуть спостерігатись не менше 4-х супутників без втрати. Як тільки кількість супутників стане менше 4-х, необхідно буде ще 200 секунд спостережень не менше 5-ти супутників без їх втрати.
37
Програма для опрацювання GPS-вимірювання буде виконувати опрацювання результатів у 2 етапи:
На 1-му етапі неоднозначність буде розв'язуватися після перших 200 секунд реєстрації даних. Після цього вирішені неоднозначності передаються вперед протягом часу спостереження не менше 4-х супутників.
На 2-му етапі вирішені неоднозначності передаються назад на початок ланки, що забезпечує отримання високоточних результатів визначення координат для першої епохи під час руху вперед.
Метод КВП рекомендується застосовувати в тих випадках, коли ініціалізацію в статичних умовах важко виконати, або під час визначення координат із рухомих об'єктів.
Для досягнення високоточних результатів визначень координат в режимі «Кінематика в польоті» необхідно виконувати вимірювання в максимально добрих вікнах розташування супутників, поданих в таблиці 5.
10 Технологія диференційного DGPS-вимірювання (Dіffегеntіаl GРS)
Ця технологія спочатку опиралась тільки на навігаційні кодові вимірювання псевдовіддалей, які виконувалися з розривами в часі. В останні роки в цій технології почали застосовувати також фазові вимірювання й опрацювання вимірів типу «раst-ргосеssing». Суттєвим в цій новітній технології є те, що базова станція передає до рухомого приймача поправки, які використовуються цим приймачем для уточнення свого положення (координат).
Сучасна диференційна технологія передбачає наявність базової станції, яка стаціонарно, цілодобово працює на пункті з високоточновизначеними координатами і визначає певні систематичні похибки. Як раз такі дані, як поправки, передаються до рухомих приймачів. Це дозволяє в реальному часі визначати точні результати (координати) рухомого приймача.
Зауважимо, що під час цього методу користувач може мати тільки один приймач, оскільки роль другого приймача виконує базова, стаціонарна станція.
Для диференційних технологій використовують спеціально обладнані приймачі, які мають підтримувати безперервний зв'язок із базовою станцією. Деякі із цих приймачів, що забезпечують метрову точність визначення координат, мають масу менше 1 кг, а розміри їх такі, що вони поміщаються на долоні.
Точність вимірювання. DGPS, що базується тільки на кодових вимірюваннях, складає 1…2 м. Така точність є достатня для навігаційних цілей, а також для виклику міліції (поліції), швидкої допомоги, пожежників, автотранспорту тощо. На цій засаді працюють також морські та авіаційні системи.
Контрольні питання
1Технології GPS-вимірювання.
2Які методи спостережень за допомогою GPS-приймачів використовують
угеодезії?
3Методи відносної технології GPS-вимірювання.
38
4Статичний метод визначення координат пунктів.
5Від чого залежить час виконання спостережень при використанні статичної технології?
6Геометричний фактор для супутникових спостережень.
7Геометричний фактор зниження точності.
8Геометричний фактор зниження точності розташування в горизонтальній площині.
9Геометричний фактор зниження точності розташування у вертикальній площині.
10Іоносферне збурення.
11Параметри статичної місії.
12Тривалість та довжини векторів під час роботи у статичному режимі.
13Визначення координат методом «стій/йди» («stop and go»).
14Ініціалізація в режимі «стій/йди».
15Мобільна частина в режимі «стій/йди».
16Ланки режиму «стій/йди».
17Способи виконання ініціалізації.
18Застосування методу «стій/йди».
19Недоліки методу «стій/йди».
20Вибір проміжку часу та параметри місії під час спостереження у режимі
«стій/йди» («stop and go»).
21Визначення координат методом «швидкої статики».
22Технологія псевдостатична, псевдокінематична, реокупаційна
(reoccupation).
23Переваги псевдостатичної, псевдокінематичної, реокупаційної технологій.
24Недоліки псевдостатичної, псевдокінематичної, реокупаційної технологій.
25Робота у режимі «кінематика».
26Ланки режиму «кінематика».
27Робота у режимі «кінематика у польоті».
28Застосовування методу «кінематика у польоті».
29Технологія диференційного DGPS-вимірювання (Differential GPS).
30Точність технології диференційного DGPS-вимірювання.
39