Глава 12

предполагаемых спутниковых наблюдений. При планировании

должны быть учтены сведения об условиях наблюдений на данном

пункте, полученные в процессе рекогносцировки пунктов опорной

сети. При планировании спутниковых наблюдений используют

фирменные пакеты специального программного обеспечения.

Технологическая последовательность статических измерений

регламентируется требованиями Инструкции и Основных положе-

ний, а также методикой спутниковых измерений, разработанной в

ЦНИИГАиК.

Последовательность действий при измерении на пункте следу-

ющаи:

— установка штатива над центром пункта;

— центрирование и горизонтирование подставки антенны;

— соединение приемника кабелем с аккумулятором и антенной;

— установка антенны в подставку, проверка центрировки и

ориентирование антенны относительно направления на север;

— измерение высоты антенны над центром пункта произво-

дится с точностью 1 мм три раза (с трех сторон антенны) до и после

завершения каждого сеанса наблюдений одним из предусмотрен-

ных способов (зависящих от типа антенны): до фазового центра; до

контрольной точки антенны, до края корпуса антенны по схеме.

Расхождения между измерениями не должны превышать 2 мм. За

окончательное значение берется среднее арифметическое;

— включение приемника. При построении фрагмента спутни-

ковой сети приемник должен работать в режиме статики. После

включения необходимо дождаться, пока приемник позициониру-

ется, затем можно включать запись (в некоторых типах приемни-

ков включение записи производится автоматически). Результаты

наблюдений каждого сеанса записываются в отдельном файле, ко-

торый имеет имя, содержащее дату, порядковый номер сеанса и

день с начала года.

Запись в журнале спутниковых измерений:

— название пункта, фамилия наблюдателя, организация, на-

именование объекта наблюдений;

— дата, время начала сеанса, маска, дискретность, режим изме-

рений;

— метеоданные (давление, температура);

— тип геодезического знака и центра (марки);

— схема смежных пунктов и названия файлов измерений;

— наличие препятствий;

— измеренные значения высоты антенны и схема ее измере-

ния.

После окончания сеанса — выключение приемника, запись в

журнале времени выключения приемника, троекратное измерение

высоты антенны и запись ее значения в журнал.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕК1РОННЫХ МЕ10ДОВ ДЛЯ АВ1ОМА1ИНАЦИИ ГЕОДЕНИЧЕСКИХ РАБ01

Продолжительность сеанса зависит от расстояния между опре-

деляемым и исходным пунктами. При расстояниях до 20 км реко-

мендуется проводить сеансы спутниковых наблюдений в режиме

статики продолжительностью не менее 1 часа.

По окончании наблюдений переходят к математической обра-

ботке их результатов (в программном продукте, поставляемым

вместе с оборудованием). В результате этого вычисляют координа-

ты определяемых пунктов.

При понижении требований к точности определения поло-

жения объектов можно использовать и другие способы спутни-

ковых наблюдений. Например, способ быстрой статики и реокку-

пации.

Способы быстрой статики и реоккупации являются модифика-

циями статического способа и в отличие от последнего менее точ-

ными. Так, при использовании режима быстрой статики резко сни-

жают продолжительность сеанса наблюдений (при одновременно

«видимых» пяти ИЗС в местах установки обоих приемников сеанс

наблюдений длится не более15 — 20 минут, а при б ИСЗ вЂ” не более

10 мин), а режим реоккупации предусматривает выполнение не-

прерывных в течении всего сеанса спутниковых наблюдений на

одном пункте с известными координатами (базовая станция), а вто-

рой приемник, который сначала устанавливается на другом пункте

с известными координатами и на нем выполняются спутниковые

наблюдения в течение примерно 10 мин. Затем данный приемник

переносят на определяемые точки. По истечении часа второй при-

емник возвращают на соответствующий исходный пункт и продол-

жают на нем спутниковые наблюдения, т. е. непрерывность изме-

рений на базовой станции сохраняется, а на подвижном приемнике

они зафиксированы только в начале и в конце часового интервала.

При съемке объектов недвижимости используют следующие спо-

собы (режимы) спутниковых наблюдений:

° Кинематический режим, используемый при съемке объектов

местности, предусматривает установку на пункте с известными ко-

ординатами (базе) неподвижного в данном сеансе наблюдений од-

ного приемника спутниковых сигналов, в то время как второй при-

емник, называемый ровер, непрерывно перемещается (не преры-

вая прием сигналов не менее 4 ИСЗ).

° Режим «стой — иди» являющийся вариантом кинематическо-

го режима, предусматривает кратковременную (несколько минут)

остановку на определяемой точке.

В настоящее время высокая эффективность использования

при земельно-кадастровых работах кинематического способа до-

стигается в процессе GPS-съемки объектов в режиме кинематики

реального времени — RTK (Real Time Kinematics). Комплект обору-

дования для RTK-съемки, как правило, состоит из двух модифици-

331

HIABA 12

332

рованных двухчастотных приемников сигналов навигационных

искусственных спутников земли с антеннами и полевыми контрол-

лерами. Один из приемников устанавливают на базовом пункте с

известными координатами, друтой выполняет роль ровера. Для по-

лучения координат в режиме реального времени в состав каждого

приемника включают радиомодемы. В процессе съемки ровер пе-

реносят по определяемым точкам. Одновременно он принимает ра-

диосигналы, передаваемые с базовой станции и включающие в

себя соответствующую служебную, в том числе координаты стан-

ции, и измерительную информацию (результаты спутниковых на-

блюдений на базовой станции). По ней и по результатам спутнико-

вых наблюдений ровера его контроллер вычисляет сначала относи-

тельные, а потом и геодезические координаты точки установки

ровера. В последующем измеренные таким образом координаты

места установки ровера могут быть преобразованы в местную или

условную систему координат. В качестве радиоканала для передачи

данных используется УКВ-диапазон, требующий наличие радиови-

димости между базовой станции и ровером (в равнинной местнос-

ти до 10 — 15 км). Для этих же целей возможна передача данных по

каналу GSM, работающего по принципу пакетной передачи данных

(стандарт GPRS). Достоинствами GPS-съемки в режиме реального

времени являются, во-первых, высокая производительность, т. к.

на съемку каждого пикета затрачивается несколько секунд; во-вто-

рых, высокое качество выполненных работ. Кроме того, исполни-

тель имеет возможность контролировать результаты съемки в про-

цессе ее выполнения, а также решать непосредственно в поле раз-

личные задачи, в том числе определять расстояние между точками,

площади земельных участков, выполнять вынос проекта в натуру и

другие. В камеральных условиях имеется возможность сразу после

выполнения полевых работ сформировать цифровую модель мест-

ности.

Повышение точности абсолютных определений возможно пу-

тем использования т. н. дифференциального метода спутниковых

наблюдений, который основан на учете при вычислении координат

определяемой точки дифференциальных (разностных) поправок.

В основе метода лежит относительное постоянство во времени и

пространстве некоторых погрешностей, доминирующих в форми-

ровании общей погрешности измерений абсолютного положения

определяемых точек. Для реализации дифференциального метода

глобальную навигационную спутниковую систему дополняют ря-

дом технических средств, совокупность которых образует своеоб-

разную подсистему. Эта дифференциальная подсистема не влияет

на функционирование всей ГНСС в основном, стандартном ее ре-

жиме, однако предоставляет пользователю возможность перейти

при необходимости на работу в дифференциальном режиме. Так,

NPNMENENNE ЭЛЕК1РООВЫХ МЕ10ДОВ ДАВ АВ1ОМА1ВЭАВВВ 1ЕВДЕЭОВЕККВК PA6NT

например, система GPS, дополненная дифференциальной подсис

темой, получила название DGPS (Differential Global Positioning

System).

На рис. 12.3 показан внешний вид аппаратуры базовой стан-

ции, производящейся в России. В качестве базовой станции ис-

пользуют геодезический пункт с известными с заданной точностью

координатами. Центром такого пункта часто является закреплен-

ная на крыше здания антенна приемника спутниковых сигналов.

При этом, координаты Х„, У„, У„центра пункта соотносят к поло-

жению фазового центра антенны. Сигналы навигационных искус-

ственных спутников земли одновременно принимаются базовой

станцией и приемником, установленным в определяемой точке, и

записываются ими. В дальнейшем на базовой станции соответству-

ющие сигналы поступают в блок формирования корректирующей

информации. Основное назначение данного блока — вычисление

корректирующих поправок и формирование кадра корректирую-

щей информации, который по каналу связи с базовой станции пе-

редается в приемник спутниковых сигналов, установленный на оп-

ределяемом пункте. Полученными поправками корректируют ре-

зультаты спутниковых наблюдений, выполненные на определяемой

точке, и затем вычисляют окончательные координаты точки.

Рис. 12.3. Спутниковая базовая станция СБС-161

Примером дифференциальных подсистем являются т. н. спут-

никовые системы межевания земель, развернутые в Московской и

Ленинградской областях. Они состоят из референцных станций с

известными координатами фазовых центров установленных на

HIABA 12

них антенн спутниковых приемников, вычислительного центра, ка-

налов связи и приборного пула.

Площадь территории, обслуживаемой спутниковой системой

межевания земель в Московской области, составляет 50 тыс. км'.

12.2.6.2. 1реююнюния к еюнтникюным измерениям юри ююетрюении OMC

При построении ОМС сеть должна содержать не менее трех

исходных пунктов, которые используют в качестве опорных (базо-

вых). Основной фигурой при развитии сети является треугольник.

Не рекомендуется создавать сеть полярным способом, при котором

для создания сети используется один исходный пункт и два прием-

ника. При этом один из приемников устанавливается на исходный

пункт, а второй последовательно перемещают по определяемым

пунктам, на которых ведутся соответствующие спутниковые на-

блюдения в режиме статика.

Длина стороны сети должна быть не более 15 км при построении

сети полигонометрии 4-го класса и 5 км при развитии опорной меже-

вой сети взамен полигонометрии 1-го разряда (независимо от класса

опорной межевой сети длина стороны должна быть не менее 0,5 км)

На рис. 12.4 представлена одна из рекомендуемых схем постро-

ения опорной межевой сети с помощью спутниковых систем.

При построении сети одновременно используют три приемни-

ка спутниковых сигналов. Исходными пунктами являются три пун-

кта триангуляции 3-го класса (пункты А, В и С).

В

прз

— исходный (базовый) пункт

— определяемый пункт

Рис. 12.4. Схема построения ОМС

В момент времени t, первый (Пр1) приемник, установленный

334 на исходном (базовом) пункте (А) принимает сигналы ИСЗ. Одно-

ОРИМЕОЕОИЕ ЗЛЕК1РОООЫХ МЕ10ДОВ ДЛЯ АВ10МА1ИЗАЦИИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБ01

временно, с помощью приемника Пр2, ведутся спутниковые на-

блюдения на друтом исходном пункте (В) и приемником Пр3 ia оп-

ределяемом пункте (пункте 1). В дальнейшем, не прекращая прием

сигналов на исходном пункте В, с помощью первого и третьего при-

емника, ведутся синхронные спутниковые наблюдения на других

пунктах, перемещая указанные приемники таким образом, чтобы

образовывались такие треугольники, в которых, одна из вершин

является определяемым пунктом, а положение (координаты) двух

друтих либо заданы (случай двух исходных пунктов), либо в даль-

нейшем могут быть вычислены по результатам предыдущих спут-

никовых наблюдений.

Накопленный опыт построения ОМС позволяет сделать следу-

ющие рекомендации:

1. В сети должно быть не менее трех исходных пунктов.

2. Одновременные наблюдения желательно выполнять на 3 — 4

пунктах.

3. На каждом пункте должен быть предусмотрен достаточно

продолжительный период наблюдений, конкретная продолжитель-

ность которого зависит от взаимной удаленности и требований к

точности определения положения пунктов.

4. С целью выявления грубых промахов на каждом пункте сле-

дует проводить спутниковые наблюдения с необходимой тщатель-

ностью, особенно это касается измерений высоты антенны.

5. Продолжительность измерений при создании опорной ме-

жевой сети ОМС 1 должна быть не менее часа, а при развитии ОМС

2 — 40 минут.

б. Число одновременно наблюдаемых одноименных навигаци-

онных искусственных спутников земли должно быть не менее

пяти.

7. Угол отсечки должен быть не менее 15'.

8. Геометрический фактор PDOP должен быть менее трех на

протяжении всего сеанса спутниковых наблюдений.

а 12.3. AexoMaxeaaye eoneesix pa6ox, esieoeeeeMsix eaaeMeoi

анна ат вй

12.3.1. Устройстне электронного текеометре

Рассмотрим основные части электронного тахеометра на при-

мере тахеометра марки Sokkia 530RK (рис. 12.5). Друтие марки при-

боров не имеют кардинального отличия и, в основном, состоят из

аналогичных деталей. Прибор устанавливается на подставку, кото-

рая при помощи станового винта закрепляется на площадке штати- 335