Резюме Биография Реферат Библиотека Ссылки Отчет о поиске Индивидуальный раздел

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

• Введение
• 1. Основная часть. Проведение экспериментальных исследований
• 2. Обработка результатов экспериментальных исследований
• Выводы
• Список источников

Введение

Среди всех сервисов, которые предоставляют украинские сети базовых GNSS станций особое место занимает корректирующая информация для реализации RTK – режима. Популярность RTK – поправок может быть объ-яснена тем, что пользователи могут сразу в полевых условиях получать координаты интересующих точек. При этом пользователям предоставляется корректирующая информация, как от одиночной базовой станции сети, так и сформированная с помощью соответствующих сетевых методов. Сетевые поправки позволяют получать точные координаты на обширных площадях, избегая при этом нарастания погрешности определения местоположения при удалении от базовой станции. Они создаются специальным алгоритмом программного обеспечения центра управления сетью с учетом спутниковых данных всех или нескольких базовых станций в момент работы мобильного спутникового приемника. Зная точные координаты базовых станций сети и используя непрерывно поступающие спутниковые данные с этих станций, программа центра управления с помощью алгоритма разрешения неоднозначности циклов биения фаз сигналов спутников находит мгновенные невязки координат для каждой из станций. На основе этих данных с помощью фильтра Кальмана строится модель погрешностей определения местоположения в сети, которая учитывает мгновенное состояние атмосферы, погрешности часов и орбит спутников ГНСС. Эта модель необходима для формирования дифференциальных поправок, общих для всех станций сети. Сетевые дифференциальные поправки передаются пользователям в различных видах, которые применяются для вычисления точных координат их местоположения [1].

1. Основная часть. Проведение экспериментальных исследований

Экспериментальные исследования проводились для изучения влияния: конфигурации базовых станций, расстояния между смежными базовыми станциями и мобильным устройством, а также способ формирования RTK поправок на точность координатных определений местоопределения пользователей в сетевом RTK-режиме. Для этого были созданы сегменты сети, состоящие из базовых станций, установленные в населенных пунктах. При выборе районов проведения экспериментальных исследований учитывались такие факторы как: наличие открытого небосвода и устойчивая работа GPRS канала связи. Схематически расположение базовых станций образующих ячейки и мобильного приемника представлено на рисунке 1.

Существуют 4 вида формирования сетевых RTK – поправок:

1. Flachen-Korrektur Parameter (FKP) или метод площадных поправок. Данный метод подразумевает расчет дифференциальных поправок на площади, охваченной несколькими базовыми станциями без учета предварительного положения подвижного спутникового приемника [2, 5].

2. Virtual Reference Station Method (VRS)

В данном методе текущие координаты местоположения мобильного спутникового приемника предварительно сбрасываются в центр управления. Получив эти координаты, программное обеспечение центра управления сети создает для пользователя дифференциальные поправки относительно виртуальной точки в пространстве, близкой к точке расположения мобильного спутникового приемника в данный момент времени, и отправляет их пользователю [2, 5].

3. Метод MAX (Master Auxiliary Concept)

В данном методе сервер центра управления посылает подвижному спутниковому приемнику потоки данных, включающие «сырые» спутниковые наблюдения и координаты базовой станции сети, называемой мастер-станцией, и разности значений исправленных после разрешения неоднозначности «сырых» наблюдений и координат других базовых станций сети, относительно данных мастер-станции. Другие станции называют вспомогательными. Значения поправок вычисляются на подвижном спутниковом приемнике, для чего он должен иметь соответствующее программное обеспечение. В подвижном приемнике восстанавливаются значения исправленных после разрешения неоднозначности «сырых» спутниковых наблюдений для всех базовых станций сети и определяются точные координаты его местоположения[2].

4. Метод i-MAX (Individualized MAX)

В данном методе поправки для пользователя создаются относительно реальных, физически существующих базовых станций сети. При этом спутниковые поправки формируются на основе данных базовых станций, расположенных в ячейке сети, фиксированной или создаваемой автоматически программой центра управления после получения координат местоположения подвижного спутникового приемника. Мобильный спутниковый приемник получает индивидуальные поправки, с учетом оптимально подобранных станций сети, исходя из удаленности, качества и объема спутниковой информации в текущий момент [2, 4].

При выполнении экспериментальных исследований на опорных точках вначале устанавливался двухчастотный спутниковый приемник, который производил накопление информации в статическом режиме работы не менее 4 часов для геодезической привязки точки. При накоплении информации во внутреннюю память приемник был настроен следующим образом: интервал записи – 5 сек., угол маски – 10 градусов. Затем на опорных точках производилась серия не менее чем из 10 измерений при ограничении каждого измерения по времени (15 эпох) в RTK режиме с получением поправок по различным технологиям, а именно МАХ, i-MAX, FKP, Virtual RS.

Окончательная обработка измерений осуществлялась в камеральных условиях. Координаты опорных точек определялись путем проведения постобработки накопленных измерений относительно ближайших базовых станций сети. Они принимались в качестве эталонных, которые сравнивались с координатами, полученными при измерениях RTK сетевом режиме.

2. Обработка результатов экспериментальных исследований

С помощью программного обеспечения LGO фирмы Leica Geosystems в режиме послесеансной обработки производился расчет эталонных координат точки, на которой затем производились RTK измерения[7]. Определялись расхождения по каждой координатной компоненте:

Расхождение в плане измеренных и эталонных значений координат вычислялось по формуле:

Кроме этого, вычислялись средние значения координат точки по всем измерениям и находились средние расхождения:

Также были определены среднеквадратические отклонения оцениваемых координат относительно их средних значений.

В таблице представлены результаты обработки и анализа измерений, проведенных в ячейках сети №1, 2, 3.

Таблица 1 – Результаты анализа точности определения координат в сетевом RTK-режиме

Тип используемых сетевых поправок	Расхождение по Хср, м	Расхождение по Уср, м	Расхождение по XУср, м	Расхождение по Hср, м	СКО плановых координат, м	СКО высотной компоненты, м
Ячейка сети №1
i-MAX	0.003	-0.005	0.005	0.013	0.005	0.009
MAX	-0.001	-0.007	0.007	0.013	0.005	0.015
Virtual RS	0.026	-0.009	0.027	0.029	0.013	0.017
FKP	0.030	0.042	0.051	0.075	0.098	0.202
Ячейка сети №2
i-MAX	0.001	-0.005	0.005	-0.022	0.006	0.010
MAX	-0.007	-0.014	0.016	-0.004	0.008	0.009
Virtual RS	0.002	0.004	0.005	0.007	0.004	0.011
FKP	0.001	-0.004	0.004	0.021	0.007	0.011
Ячейка сети №3
i-MAX	0.006	-0.008	0.010	-0.044	0.016	0.017
MAX	0.006	-0.006	0.009	-0.051	0.020	0.030
Virtual RS	-0.006	-0.007	0.009	-0.010	0.004	0.006
FKP	-0.030	-0.020	0.036	0.065	0.080	0.090

Выводы

1. Способ формирования сетевых поправок практически не влияет на точность измерений. Исключением является метод FKP, при использовании которого, было замечено ухудшение точности определение координат в 3-5 раз.
2. Увеличение количества базовых станций приводит к повышению точности определяемых координат.
3. При расстояниях между смежными базовыми станциями сети не превышающем 110 км возможно получение сантиметровых уровней точности, как в плане, так и по высоте. Такого уровня точности достаточно для решения большинства инженерно-геодезических задач.
4. Взаимное расположение мобильного приемника и базовых станций, образующих ячейку перманентной сети, практически не влияет на точность определения координат в сетевом RTK-режиме.

Список источников

1. Евстафьев О. В., Наземная инфраструктура ГНСС для точного позиционирования / О.В. Естафьев – М.: ГФК, 2009. – 48 с.
2. А. Горб, А. Горб, Р. Федоренко Оценка многолучевости базовых GNSS – станций сети NGC.NET// Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – 2012. – С. 68-71.
3. Генике, А.А. Глобальная спутниковая система определения местоположения GPS и ее применение в геодезии / А.А Генике, Г.Г. Побединский – М.: Картгеоцентр, Геоиздат, 1999 – 352 с.
4. А. Горб, Р. Нежальский, Р. Федоренко. Анализ точности GPS-измерений в сети базовых станций // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – 2006. – С. 97-102.
5. Leica Geosystems Networked Reference Stations [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.leica-geosystems.com....
6. Сети базовых станций RTK [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.navgeocom....
7. Краткое описание системы работы системы базовых станций Харьковской области [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ngcnet.com.ua....