
- •Передмова
- •Предмет геодезії
- •1.1. Загальні відомості про геометричне нівелювання ні і IV класів
- •1.1.1. Призначення державної нівелірної мережі
- •1.1.2. Класифікація державної нівелірної мережі
- •1.1.4. Складання проекту нівелірної мережі
- •1.1.5. Нівелірні знаки
- •1.2.2. Головні вимоги до нівелірних рейок
- •1.2.4. Будова, перевірки та дослідження нівелірів з компенсаторами
- •1.2.5. Електронні цифрові нівеліри. Тотальні нівелірні станції
- •1.2.6. Перевірки та дослідження нівелірних рейок
- •1.2.8. Дослідження руху фокусувальної лінзи
- •Фокусувальної лінзи
- •1.3. Виконання нівелювання III та IV класів. Похибки та точність нівелювання
- •1.3.1. Послідовність роботи на станції під час нівелювання III класу
- •1.3.2. Послідовність роботи на станції під час нівелювання IV класу
- •1.3.3. Похибки нівелювання. Їхнє зменшення та усунення
- •1.3.4. Точність нівелювання III, IV класів
- •1.4. Зрівноваження нівелірних ходів та мереж
- •1.4.1. Зрівноваження висот окремого нівелірного ходу
- •1.4.2. Зрівноваження нівелірної мережі з однією вузловою точкою
- •1.4.3. Зрівноваження перевищень нівелірних мереж методом еквівалентної заміни
- •1.4.4. Зрівноваження висот нівелірних мереж методом еквівалентної заміни
- •1.4.6. Зрівноваження нівелірної мережі порівнянням нев'язок суміжних ходів
- •1.4.7. Зрівноваження нівелірної мережі методом в.В. Попова
- •11.1.12. Виведення формули поперечної похибки полігонометричного ходу з попередньо ув'язаними кутами
- •11.2.2. Виконання лінійних вимірювань підвісними мірними приладами
- •11.2.4. Розрахунок допусків на окреме джерело похибок лінійних вимірів
- •11.3. Кутові вимірювання у полігонометрії
- •11.3.4. Будова оптичних та електронних теодолітів та тахеометрів
- •Перелік робочих функцій клавіш
- •11.3.5. Перевірки теодолітів
- •11.3.6. Вимірювання горизонтальних кутів способом кругових прийомів
- •Журнал вимірювання кутів способом кругових прийомів (опрацювання без урахування "затягування" лімба)
- •11.3.9. Джерела похибок вимірювання горизонтальних кутів
- •11.3.12. Похибка редукції
- •11.3.13. Похибки центрування теодоліта
- •11.3.16. Інструментальні (приладні) похибки
- •11.3.17. Вплив зовнішнього середовища на вимірювання горизонтальних кутів
- •11.4. Попереднє опрацювання результатів польових вимірювань у полігонометрії
- •11.4.2. Редукування довжин ліній на рівень моря і на площину Гаусса-Крюгера
- •11.4.4. Оцінка точності лінійних вимірювань за результатами польових робіт
- •11.4.5. Оцінка точності кутових вимірювань за результатами польових робіт
- •11.5.9. Лінійна геодезична засічка
- •11.6. Світловіддалемірна полігонометрія. Основи теорії й практики світловіддалемірних вимірювань
- •11.6.9. Перевірки світловіддалеміра ст-5
- •Журнал вимірювання с/в "Блеск"
- •11.7. Оптично-віддалемірна полігонометрія
- •11.7.3. Віддалеміри подвійного зображення
- •11.7.4. Суть паралактичної полігонометрії
- •Коефіцієнти умовних рівнянь
- •Строгим методом
- •111.1. Будова та принцип роботи геодезичних супутникових систем
- •111.1.2. Найважливіші відомості про будову глобальних навігаційних систем
- •Кількісні значення похибок
- •111.1.5. Основні відомості про параметри орбіт супутників
- •111.1.7. Структурна схема геодезичного супутникового приймача
- •111.2.1. Технології gps-вимірювання
- •Орієнтовна тривалість спостережень у статичному режимі
- •111.2.8. Робота у режимі "кінематика"
- •111.3.2. Системи координат, що використовуються у космічній геодезії
- •III.3.4. Складання робочого проекту
- •111.3.5. Підготування комплексу приладів до польового вимірювання
- •Init mode
- •Фактори збурення орбіт супутників
- •111.4.4. Вплив іоносфери
- •Ill.4.5. Вплив тропосфери
- •Ill.4.6. Багатошляховість
- •Ill.4.7. Інструментальні джерела похибок
- •111.4.8. Геометричний фактор
- •IV. 1.1. Топографічні плани та карти
- •IV. 1.5. Обґрунтування масштабу знімання
- •IV.2. Робочі (знімальні) мережі великомасштабного топографічного знімання
- •IV.2.3. Аналітичні мережі (польові роботи)
- •IV.2.6. Розрахунок планової точності та допустимої довжини мензульного ходу
- •Параметри допустимих мензульних ходів під час великомасштабного знімання
- •Допустимі параметри теодолітних ходів для різних масштабів знімання, які прокладаються
- •IV.2.10. Тригонометричне нівелювання для створення висотної знімальної основи
- •IV.2.11. Вимірювання зенітних віддалей. Вертикальна рефракція
- •IV.3.1. Виконання аерофотознімання
- •IV.3.2. Складання накидного монтажу. Оцінка якості аерофотознімання
- •IV.3.4. Прив'язування знімків
- •IV. 3.6. Маркування розпізнавальних знаків
- •IV.3.7. Планове підготування аерознімків
- •IV. 3.8. Висотне підготування аерознімків
- •IV. 3.11. Трансформування знімків
- •IV.3.12. Складання фотопланів
- •IV. 3.13. Складання графічних планів
- •IV.4.1. Встановлення мензули над точкою
- •IV. 6.1. Цифрова аерознімальна система
- •Основні технічні характеристики цифрової аерознімальної системи ads40
- •IV.6.3. Цифрові аерознімальні комплекси із лазерним скануванням
- •V.1. Автоматизація топографо-геодезичних робіт
- •V.1.7. Електронна тахеометрія
- •V. 1.8. Автоматичні координатографи
- •V.1.10. Наземні лазерні сканери
- •Технічні характеристики сканера hds 3000
- •V.2. Цифрові плани та карти
- •V.2.9. Сканування фотознімків
- •V. 2.10. Цифрові фотокамери
- •V.2.11. Цифрові фотограмметричні станції
Ill.4.6. Багатошляховість
Під час супутникового вимірювання під багатошляховістю прийнято розуміти таке поширення радіосигналів, за якого згадані сигнали сягають антени супутникового приймача не тільки за прямим шляхом, який з'єднує супутник із пунктом спостереження, але і за ламаним шляхом, який утвориться за рахунок відбиття від різних об'єктів, що оточують приймач (поверхня землі та води, будівлі і споруди, зовнішні геодезичні сигнали тощо).
За наявності відбитих радіосигналів на результати радіовіддалемірного вимірювання діє додаткова похибка, яка впливає на кінцеву точність супутникового вимірювання. Багатошляховість може бути причиною істотного послаблення сигналів, які надходять на вхід приймача і порушують його нормальну роботу.
Особливості впливу відбитих радіосигналів на результати віддалемірного вимірювання доволі детально вивчені під час створення і дослідження наземних радіовіддалемірних пристроїв. Було встановлено істотне розходження в механізмі впливу відображень на передавальні коливання і коливання, що їх модулюють. У зв'язку з тим, що в супутниковому GPS-вимірюванні використовують два типи зазначених вище коливань, можна оцінити цей вплив як на фазові вимірювання, які ґрунтуються на використанні передавальних коливань, так і на кодові вимірювання, які основані на застосуванні сигналів, що їх модулюють.
415
Розділ III
Оскільки вплив багатошляховості безпосередньо на передавальні коливання описується набагато простіше і наочніше, то розглянемо механізм такого впливу на характерні для супутникового вимірювання фазові вимірювання, які належать до передавальних коливань.
Припустимо, що відбитий від того чи іншого об'єкта радіосигнал проходить надлишковий шлях Ар, в результаті чого він набуває, порівняно із прямим сигналом, додатковий фазовий зсув АЧ*, що в частках фазового циклу може бути оцінений на підставі такого співвідношення:
(ПІ.4.20)
де f — частота передавальних коливань, х>— швидкість поширення електромагнітних хвиль.
Результуючий сигнал, який виявляється зсунутим за фазою щодо прямого сигналу на величину АФ, оцінюється співвідношенням:
(ІП.4.21)
де
-
коефіцієнт послаблення відбитого
сигналу, що наближено дорів-
нює коефіцієнту відбиття відбивної поверхні.
Аналіз (ІИ.4.20) свідчить про те, що максимальна похибка за багатошляховість за умови, що Евд < Е , спостерігається у разі протифазності
цих сигналів, причому розглянута взаємодія супроводжується не тільки виникненням похибки у результатах супутникових вимірювань, але й послабленням амплітуди результуючого сигналу, що може приводити до неможливості фіксації таких сигналів через їхню малу величину і, як наслідок, до пропуску фазових циклів під час взяття послідовних відліків під час орбітального руху супутника. Що стосується кількісної оцінки фазових зсувів, то з урахуванням того, що в системі GPS довжина хвилі передавальних коливань близька до 20 см, максимальна похибка фазового вимірювання може сягати значень, близьких до 5 см [24].
Під час виконання псевдовіддалемірного (кодового) вимірювання механізм розрахунку похибок через багатошляховість істотно ускладнюється. Не виконуючи громіздкого математичного аналізу, зазначимо, що під час підрахунку похибок у результатах кодового вимірювання відбувається перехід розглянутих вище фазових зсувів, характерних для передавальних коливань, у
416
Просторові супутникові мережі (основи супутникової геодезії)
фазові зсуви модульованих (тобто кодових) сигналів. Різниця ходу в кілька сантиметрів, характерна для передавальних коливань, трансформується у різницю шляху для модульованих коливань, яка оцінюється десятками метрів. Так, наприклад, фазовий зсув на рівні близько 90°, якого набувають сигнали, які містять інформацію про загальнодоступний С/А-код і хвилі, які мають довжину, близьку до 300 м, викликає похибку, що оцінюється величиною, близькою до 75 м. З урахуванням вищевикладеного на підвищену увагу заслуговують заходи, спрямовані на послаблення впливу багатошляховості, насамперед на результати кодового вимірювання. Варто зазначити, що за рахунок використання диференціальних методів вимірювання не вдається послабити розглянутий вплив, тому що обставини, які породжують виникнення багатошляховості, характерні для кожного конкретного пункту спостережень.
На основі виконання як теоретичних, так і експериментальних досліджень прийнято такі рекомендації для послаблення впливу джерел похибок, викликаних багатошляховістю:
місця розташування пунктів спостереження варто вибирати з таким розрахунком, щоб виключити наявність відбивних об'єктів поблизу антени системи супутникового приймача;
під час створення антенних систем для супутникових приймачів варто звертати увагу на необхідність установлення додаткових пристроїв, які екранують, перешкоджають променям відбитих радіосигналів на вхід антени (наприклад, установлення екранів під антеною, що дає змогу усунути вплив сигналів, відбитих від підстилаючої поверхні);
на пунктах, які піддаються впливу відбиття, варто передбачати сеанси спостережень більшої тривалості для того, щоб отримати циклічну криву зміни похибок через відбиття. Подальше усереднення дає змогу істотно послабити розглянутий вплив.
Сукупність перерахованих вище заходів допомагає мінімізувати вплив багатошляховості до рівня, за якого це джерело похибок не перешкоджає виконанню високоточного супутникового вимірювання.