8.4. Похибки,обумовленіGps-приймачем

1. Інструментальнапохибкаприймача,обумовленанаявністюшуміввелектронномутрактіприймача.Відношеннясигнал/шумприймачавизначаєточністьпроцедурипорівнянняопорногоіприйнятоговідШСЗсигналів,тобто,похибкуобчисленняпсевдовіддалі.Наявністьданоїпомилкиможеприводитиуабсолютномуметодідовиникненнякоординатноїпохибкиумежах1,2 м.

2. ЗсувтаваріаціїфазовогоцентруантениGPSприймачаприводятьдопохибоквизначенняпсевдовіддалейумежах1см.Фазовийцентрантени–цеточка,відякоївідраховуєтьсяпсевдовіддальдоцентраантенисупутника.Розрізняютьзміщенняфазовогоцентру(ексцентриситет)тайоговаріаціївідносноосіобертанняантенитавідліковоїточки.

Крімцьогоіснуєдвафазовіцентри,яківідносятьсядочастотL1іL2.Вони,відповідно,маютьрізніексцентриситети.Ексцентриситетфазовогоцентруможебутивикликанийнеточнимюстируваннямкомплектуючихантениабонепаралельністюосікруглогорівнядоосіобертанняантени.Ексцентриситетфазовогоцентрує,якправило,сталоювеличиною.Причиноюзмінийогопараметрівможутьбутипорушенняумовексплуатаціїприймача(сильнеструшування)аборемонтантени.Варіаціїположенняфазовогоцентрузалежатьвідгеометріїсузір’явидимихсупутниківтаїхвисотинадгоризонтом.

Ексцентриситетфазовогоцентруантениможначасткововилучатиізрезультатіввимірів,абойоговраховувати.Впершучергуцестосуєтьсягоризонтальноїскладової.ІнструкціїзексплуатаціїGPS-приймачіврекомендуютьпривимірахорієнтуватиупівнічномунапрямкувідповіднуміткуантенприймачів.

3. Похибка,пов’язаназцентруваннямантени.Вонавиникаєвнаслідокнеточноговстановленняцентраантениприймача(безпосередньонаточкузадопомогоюштанги,штативуабоіншогопристрою)надточкою.Цяпохибкацілкомзалежитьвідспостерігачатайогороботизобладнанням.Неакуратнаробота,особливозіштангою,можепризвестидозначноїпохибки,якуважковрахувати.

Тема9.Основніпринципивизначеннямісцеположеннязадопомогоюсупутниковихсистем

1. Системикоординатв gps

УСРНСвикористовуютьдвісистемикоординат–інерціальнутаземну.ЕлементиорбітШСЗвизначаютьсяуінерціальнійсистемікоординат,акоординатиобєктів–уземнійсистемікоординат.Циміповязананеобхідністьзастосуваннядвохтипівсистемкоординатівстановленняоднозначноговзаємозвязкуміжними.Умовнаінерціальнасистема,як і перехід доумовноїземної,описанівтемі2.

ДлявирішенняпроблемгеодезіїтагеодинамікиприйнятаУмовназемнасистема(CTS–ConventionalTerrestialSystem).Цегеоцентрична простороваортогональнасистемакоординат.ПочатокCTSсуміщенийізцентроммасЗемлі.ОскількиположенняосіобертанняЗемлібезперервнозмінюєтьсявнаслідокдіїнепередбачуванихгеофізичнихявищ,тоуCTSвісь^{Zприйнято}орієнтувативздовжсередньоїосіобертанняЗемлі,положенняякоївизначенозапевнийпроміжокчасу.ЦявісьвідповідаєсередньомуположеннюосіобертанняЗемлі.ВідповіднеположенняполюсуЗемліназиваєтьсяМіжнароднимумовнимпочатком(СIO–Conventional

InternationalOrigin).ВідносноСIOвизначаєтьсямиттєвеположенняполюсуЗемлі,якепублікуєтьсяубюлетеніМіжнародноїслужбиобертанняЗемлі(IERS–InternationalEarthRotationService).ВісьXспівпадаєзлінією,утвореноюперетиномсередньогоекватораЗемліісередньогоГрінвіцькогомередіану.ВісьYзнаходитьсяуплощинісередньогоекватораіперпендикулярнадоосейXі^Zіутворюєзнимиправостороннюортогональнусистемукоординат.

Рис9.1Умовна земна системакоординат

З1988рокунаIERS(МіжнароднаслужбаобертанняЗемлііопорнихсистемкоординат)покладенообов’язкивстановленнянайкращоїпрактичноїреалізаціїземноїсистемикоординатCTS.ЗцієюметоюпостійноуточнюютьсяпараметриобертанняЗемлі.ЗарезультатамивимірівметодамиVLBI(інтерферометріязнаддовгоюбазою),SLR(супутниковалазерналокація),DORIS(допплерівськаорбітографія),лазерноїлокаціїМісяця(LLR),таGPSспостереженьумережіміжнародноїгеодинамічноїслужби

(IGS)визначаєтьсярухполюсатапочатковогомеридіану,уточнюютьсягеоцентричнікоординатифундаментальнихгеодезичнихобсерваторійіконтролюютьсяїхвзаємнізміщення,обумовленітектонічнимирухами.Фундаментальніобсерваторії,якправило,виконуютькомплексVLBI,SLRтаGPS–спостережень,адеякіоснащеніапаратуроюдляLLR.З1991рокусистемакоординатCTSузагальненапідназвоюInternationalTerrestrialReferenceSystem(Міжнародназемна референтнасистема)-ITRS,щовключає теоретичніположеннятапрактичніреалізаціїзагальноземної системикоординатInternationalTerrestrialReferenceFrame(ITRF).

УрамкахЄвропейськогоконтинентуіснуєаналогічнадоIERSслужбаEuropeanTerrestrialReferenceSystem(ETRS)і,відповідно,практичніреалізаціїземноїсистемикоординатEuropeanTerrestrialReferenceFrame(ETRF),яківикористовуютьрезультатиспостереженьгеодезичнихобсерваторій,розташованихвиключноуЄвропі.

Узв’язкуізбезперервнимзростаннямкількостігеодезичнихобсерваторійірезультатівспостереженьтадинамічнимипроцесами,яківідбуваютьсяуземнійкорі,виникаєпостійнанеобхідністьудосконаленнясистемкоординатITRF.НовіреалізаціїсистемкоординатмаютьназвиITRF-YY,ETRF-YY.ІснуютьнаступніїхреалізаціїITRF-88,…,ITRF-2000іаналогічніETRF–реалізації.Кожнанаступнареалізаціяєбільшудосконаленою,оскількивикористовуєбільштривалийобсягспостережень,виконанихнабільшійкількостістанційзвикористаннямостаточнихрезультатів,отриманихурізнихцентрахобробкивимірів(див.табл.9.1).

Таблиця9.1

Вихідніданіпривстановленнісистем координатITRF

Системакоорди-нат	Кількістьстанцій	Кількістьрозв’язків					Загальнакількістьрозв’яз-ків
		VLBI	SLR	GPS	DORIS
ITRF-88	120	5	6	-	-	11
ITRF-89	113	6	8	-	-	14
ITRF-90	120	4	7	-	-	11
ITRF-91	131	5	7	1	-	13
ITRF-92	155	5	6	6	-	17
ITRF-93	160	6	4	5	-	15
ITRF-94	209	6	1	5	3	15
ITRF-96	209	4	2	7	3	16
ITRF-97	309	4	5	6	3	18
ITRF-2000	477	3	9	6+8*	3	21+8*
*-Розв’язкирегіональнихцентрівобробкиданих

ТрансформаціякоординатізоднієїITRF–реалізаціїуіншупроводитьсяізвикористанням7-мипараметрівперетворенняГельмерта:

^XxxYxx^Zxx

^XyyYyy^Zyy

_x 1 m

_y 1

z

^Xyy

m Y_yy

1 m Z_yy

,(9.1)

де:

X_xx,Y_xx,Z_xx,X_yy,Y_yy,Z_yy^{- координати пункту у}

системах координат ITRF-XX i ITRF-YY,

x^{,y,z -}

координатипочаткусистемиITRF-YYусистеміITRF-XX,

,, ^{-кутиповоротуЕйлерасистемкоординатITRF-XXi}

ITRF-YY, ^m-масштабниймножник.

СистемикоординатGPSтаГЛОНАССвважаютьсяідентичними(WGS-84іПЗ-90.02відповідно),оскількисистемакоординатГЛОНАСС-ПЗ-90.02трансформуєтьсявміжнароднуземнусистемукоординатITRF2000(системаWGS-84співпадаєзнеюізсубсантиметровоюточністю)шляхомпаралельногопереносупочаткукоординатприблизнонапівметра.Цезначноспрощуєроботукомбінованихприймачів,яківловлюютьсигналисупутниківобохсистем.