Орієнтовна тривалість спостережень у статичному режимі

Кількість супутників GDOP < 8	Наближена довжина базисних ліній	Приблизний час спостережень
		вдень	вночі
4 і більше	15-20 км	1-2 години	1 година
4 і більше	більше за 30 км	2-3 години	2 години

356

Просторові супутникові мережі (основи супутникової геодезії)

111.2.4. Визначення координат методом "стій/йди" ("stop and go")

Метод "стій/йди" створений на основі статичного методу. Він є най­швидшим для детального топографічного знімання. Застосовується, коли між базовою та мобільною станціями невеликі віддалі. Під час вимірювання технологією "стій/йди" беруть участь щонайменше два приймачі GPS. Найви-гіднішим у цій технології є те, що рухомий приймач виконує вимірювання на рядових пунктах (наприклад, пікетах) тільки 1-2 хвилини. Час витрачається переважно тільки на переміщення з пункту на пункт, а на пункті -"затримуємось" і зразу ж ідемо далі.

Робота в режимі "стій/йди" складається із двох частин: 1 - частина ініціалізації, яка необхідна для того, щоб розв'язати початкову неоднозначність під час постопрацювання за допомогою програмного забезпечення SKI; 2 — мобільна частина, у межах якої розв'язання неоднозначності вносяться в прог­рамне забезпечення SKI. Ініціалізація та наступна за нею мобільна частина називаються ланкою режиму "стій/йди ".

Головний недолік такої технології в тому, що протягом спостережень усієї мережі пунктів (під час вимірювання на пункті і навіть під час транспортування чи перенесення приладу з пункту на пункт) обов'язковим є зв'язок хоча б із чотирма супутниками GPS. Тому цю технологію неможливо застосувати на територіях із високими забудовами, у лісі. Рух під деревами, мостами перериває вимірювання. Якщо з'являється повідомлення про втрату захоплення сигналів і, у результаті, захоплення менше ніж чотирьох супутників, потрібно заново почати ланку спостережень. Тому цей метод можна застосувати тільки на відкритій місцевості, незарослій і незабудованій.

Ініціалізацію можна виконувати одним із трьох способів:

1. Приблизно 25-хвилинне статичне вимірювання довільної бази. Це виконується до початку вимірювання. Мінімум два приймачі ведуть статичне вимірювання на двох довільних пунктах, а далі рухомий приймач виконує мобільну частину. Такий спосіб ініціалізації називають ще режимом "швидкої статики".

2. Установлення станції на точці з відомими координатами або відомим вектором між двома точками. Виконується вимірювання статично протягом 5-10 хв.

3. Статичне вимірювання із заміною антен. Обидва приймачі вико­нують вимірювання статично упродовж 5 хв, а далі в приймачах замінюються антени і продовжуються спостереження ще близько 5 хв. Точність визначення координат точок у режимі "стій/йди" дорівнює 1-2 см ± 1 ррм.

357

Розділ III

Метод застосовується для знімання відкритих територій, доріг, трубо­проводів та інших споруд лінійного типу. Метод успішно працює для малих віддалей між точками знімання. Він найшвидший і найекономніший; для спостережень потрібні лише чотири супутники, виконується на будь-якому транспорті або пішки. Недоліки - сигнали від чотирьох супутників не повинні перериватися.

111.2.5. Вибір проміжку часу та параметри міси під час спостереження у режимі "стій/йди" ("stop and go")

Для успішного вимірювання в режимі "стій/йди" необхідно працювати у межах вікна з добрим розташуванням супутників. Необхідно вибрати вікно, за можливістю, з максимальною кількістю супутників; чим більше супутників, тим менше втрат захоплення сигналу. Треба намагатися вибрати вікна, у межах яких супутники розміщені на прийнятих висотах над обрієм; високо розміщені супутники будуть добре прийматись приймачем, отже, буде менше втрат захоплень сигналу (див. табл. III.2.2).

Таблиця III. 2.2

Вибір вікон для спостережень у режимі "стій/йди"

Вікно	Кількість супутників, їх висота над горизонтом, GDOP
Добре вікно	5 або більше супутників, висота >20°, GDOP < 5
Використовувати можна, але не рекомендується	4 супутники, вище за 15°, GDOP < 8
Не варто використовувати	4 супутники, GDOP > 8
Використовувати неможливо	3 супутники або менше

Під час роботи у режимі "стій/йди" можна використовувати статичну місію STS Default (Місія статичного знімання за замовчуванням). Проте можна створити спеціальну місію для роботи в режимі "стій/йди" для референцної станції і для мобільної станції. У референцному приймачі повинен бути встановлений режим роботи "статика" (STS), а у мобільному - "стій/йди" (SGS). В обох приймачах повинен бути встановлений ущільнений режим збирання даних ("COMPACTED"). Дискретність записування даних повинна бути однакова на обох приймачах. Під час вибору дискретності запису даних варто враховувати ємність записувальних пристроїв на референцній станції, а також тривалість перебування на точці, де встановлений мобільний приймач. Здебільшого дискретність запису даних вибирають такою, що дорівнює 3, 4 або 5 секунд (див. табл. ПІ.2.3).

358

Просторові супутникові мережі (основи супутникової геодезії)

Таблиця III. 2.3

Рекомендовані параметри місії для роботи у режимі "стій/йди"

Параметри	Референцна станція	Мобільна станція
Працездатність/частота Z^	AUTO	AUTO
Мінімальна висота супутника над горизонтом	15°	15°
Режим роботи	"статика" (STS)	"стій/йди" (SGS)
Ущільнений, вибірковий режим запису даних	ущільнений	ущільнений
Дискретність реєстрації даних	5 секунд	5 секунд

111.2.6. Визначення координат методом "швидкої статики"

Статичний метод - це класичний метод GPS-знімання, який вико­ристовується на довгих лініях. Спостереження можуть тривати декілька годин.

На коротких лініях, за нормальних умов для роботи, час спостережень може бути значно зменшеним - до 5-10 хвилин. Звідси термін "швидка статика". Отже, для "швидкої статики" час спостережень скорочується до проміжків часу, близьких до методу "стій/йди".

Проте під час "швидкої статики" мобільна станція залишається на пункті 5-10 хвилин. Потім вона вимикається і переміщується на наступну точку. Під час знімання в режимі "стій/йди" мобільна станція залишається увімкненою, а захоплення супутників обов'язково зберігається також під час переміщення приймача з точки на точку. У цьому істотна відмінність між "швидкою статикою" та методикою "стій/йди".

З іншого погляду, "швидка статика" є різновидом статичного методу. Для "швидкої статики" особливо необхідно, щоб іоносферні збурення були більш-менш ідентичними для двох точок встановлення. Для всіх GPS-вимірювань і, особливо, для "швидкої статики" потрібно намагатися мінімізувати довжини базисних ліній. Для надто короткого часу спостережень, поганого гео­метричного фактора (GDOP) або інтенсивних іоносферних збурень можлива така ситуація, коли програмне забезпечення під час постоброблення розв'яже неоднозначність, але результати будуть спотворені й істотно відрізнятимуться від технічних характеристик приймачів. Під час вимірювання "швидкою статикою", як і в попередніх технологіях, працюють щонайменше два приймачі. Один - встановлений на пункті відносності, другий переміщується з пункту на пункт. Технологія вимагає одноразового вимірювання на кожному визна-

359

Розділ III

чуваному пункті, проте вимірювання за цією технологією потрібно виконувати тільки двочастотними приймачами. Ця технологія запропонована в 1992 році фірмою "Trimble". Фірма створила відповідну програму, у якій запропоновано новий алгоритм виключення багатозначності під час фазового вимірювання. Істотною перевагою цієї технології є швидке визначення неоднозначності під час використання комбінації кодового і фазового вимірювання. Під час вико­нання вимірювання цей метод вимагає оптимальної конфігурації супутників.

У табл. Іїї.2.4 подано рекомендовану тривалість спостережень і довжини базисних ліній.

Таблиця III. 2.4 Орієнтовна тривалість і довжина баз для "швидкої статики"

Кількість супутників GDOP < 8	Наближена довжина базисних ліній, км	Приблизний час спостережень
		вдень, хв	Вночі, хв
4 і більше	до 5	5-10	5
4 і більше	5-Ю	10-20	5-Ю
5 і більше	10-15	більше за 20	5-20

III.2.7. Технологія псевдостатична, псевдокінематична, реокупаційна (Reoccupation)

Ця технологія позбавлена недоліків методики "стій/йди". Вона ґрун­тується 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.

У вимірюванні 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. Увесь маршрут кожний рухомий приймач повинен пройти за 2 години. Вимірювання на кожному пункті триває близько 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) у зворотній послідовності. Це подвійне вимірювання на кожному пункті замінює ініціалізацію. Точність виз­начення вектора завдовжки до 10 км цим методом із застосуванням висо­коточних, двочастотних приймачів є такою: довжина вектора 3 см ± 2 х lO^S, перевищення кінців вектора 4 см ± 2 х 10"⁶S.

360

Просторові супутникові мережі (основи супутникової геодезії)

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 ніж п'яти супутників.