- •Супутниковагеодезія
- •П.Г. Черняга, і.М. Бялик, р.М.Янчук супутниковагеодезія
- •Кредитно-модульнасистемаорганізаціїнавчальногопроцесу
- •6.080101“Геодезія,картографія таземлеустрій”
- •Описпредметанавчальноїдисципліни……………….….4Метаі завданнянавчальноїдисципліни……………..…..5
- •Програма навчальної дисципліни «Супутниковагеодезія»………….………………………………….…..…6
- •Методичні рекомендації до вивчення окремихзмістовихмодулів….……..……………………….……10
- •Методичнірекомендаціїдовиконаннялабораторнихробіт………………………………………………………94
- •4.Тестовапрограма……………………………………...145
- •Порядокоцінюваннязнаньстудентів……….……...149Рекомендованалітература………………………………150
- •Метаі завданнянавчальноїдисципліни
- •Програманавчальноїдисципліни
- •Тематичнийплантарозподілнавчальногочасу
- •Програмнийматеріалблоківзмістових
- •Змістовиймодуль1
- •Тема 1.Предметтазавдання супутниковоїгеодезії
- •Тема 7.Глобальнірадіонавігаційнісистеми
- •2.1Змістовиймодуль1
- •Тема1.Предметтазавдання супутниковоїгеодезії
- •Предметтазавдання супутниковоїгеодезії
- •Етапирозвиткусупутниковоїгеодезії
- •Методисупутниковоїгеодезії
- •Геометричнийметод
- •Динамічнийметод
- •Тема2. Системинебеснихтаземнихкоординат
- •Поняттяпронебесну сферу
- •Системикоординат
- •Умовнаінерціальнанасистемакоординат
- •Земнагеоцентричнасистемакоординат
- •ГеоцентричнасистемакоординатWgs-84
- •Тема3. Системивиміручасуізв’язкиміжними
- •Одиницівимірюваннячасу
- •Системивимірюваннячасу
- •Системивсесвітньогочасу
- •Пояснийтадекретнийчас
- •Динамічнийтаефемериднийчас
- •Системивідліку часувкосмічнихсистемах
- •Тема4.ЕлементитакласифікаціяорбітШсз
- •Поняттяорбіти. Ефемеридиорбіти
- •КласифікаціяорбітШсз
- •ЕлементиорбітиШсз
- •Тема5.ОсновитеоріїрухуШсз
- •ПоняттяпронезбуренийрухШсз.ЗакониКеплера
- •Збурюючіфактори
- •ДиференціальнірівняннянезбуреногорухуШсз
- •5.4Елементарнийвивідрівнянняруху супутника
- •Обчисленнянезбуреноїефемериди
- •Визначення попередніх елементів орбітиспостережень
- •Тема6.ТехнічнізасобитаметодиспостереженнязаШсз
- •АктивнітапасивніШсз
- •КласифікаціяметодівспостереженьШсз
- •Радіотехнічніспостереження
- •Доплеровськіспостереження
- •6.6.Умовирадіовидимостісупутників
- •2.2Змістовиймодуль2Супутниковірадіонавігаційнісистеми
- •Тема7.Глобальнірадіонавігіційнісистеми
- •Поняттяпросупутниковірадіонавігаційнісистеми
- •БудоваGps іГлонасс
- •Космічнийсегмент
- •Контрольнийсегмент
- •Сегменткористувача
- •Тема8.СтруктурапохибокGps-спостережень
- •8.1. Загальна характеристика похибок при gps–вимірюваннях
- •Похибк,иобумовленісузір'ямсупутників,критеріїїхоцінки
- •Похибки,обумовленізовнішнімиумовами
- •8.4. Похибки,обумовленіGps-приймачем
- •Тема9.Основніпринципивизначеннямісцеположеннязадопомогоюсупутниковихсистем
- •Системикоординатв gps
- •Системичасув gps
- •9.3МіжнароднаGpSслужбаIgs.ПоняттяпроперманентнустанціютавикористанняїїданихприGps-спостереженнях
- •9.4.ЗастосуванняGpSдляпобудовигеодезичнихмереж
- •Тема 10. Методи визначення координат при gps-спостереженнях
- •Класифікаціятехнологій визначеннякоординатGps-спостережень
- •ДиференціальніметодиGps-спостережень
- •Статичнийметод
- •Визначеннякоординатметодомшвидкоїстатики
- •Кінематичнийметод
- •Методстій-іди
- •Псевдостатична,псевдокінематичнатареокупаційнатехнології
- •Тема11.Плануваннягеодезичногознімання
- •НеобхідністьтазагальнізасадиплануванняGps-спостережень
- •ПрограмиплануванняGps-спостережень
- •Тема12.ОпрацюванняданихGps-спостережень
- •Загальнийпорядоктазавдання,щовиникаютьприопрацюванніданихGps-спостережень
- •ОпрацюванняданихGps-спостереженьіззастосуваннямспеціальнихпрограмнихпродуктів
- •ОцінкаточностіGps-спостережень
- •3.Методичнівказівкидлявиконаннялабораторнихробіт
- •Лабораторнаробота№1 Тема:ПеретвореннякоординатточкиназемнійповерхнізреференцноїгеодезичноїсистемикоординатB,l,Hвреференцнудекартовусистему координатXr,Yr,Zr
- •Лабораторнаробота№2 Тема:ВизначенняосновнихпараметрівнезбуреногорухуШсз
- •Лабораторнаробота№3 Тема: ОбчисленнянезбуренихефемеридШсз
- •Лабораторнаробота№4 Тема:БудоватапризначенняGps-приймачівTrimble4800
- •Лабораторнаробота№5 Тема:БудоваітехнічніхарактеристикиконтролераTsc-1
- •Лабораторнаробота№6
- •Лабораторнаробота№7 Тема:gps-спостереженняметодомшвидкоїстатики
- •Лабораторнаробота№8 Тема:gps-спостереженняметодомстій-іди
- •Лабораторнаробота№9 Тема:ЗнайомствозструктурамиGps-сигналутафайлууформатіRinex
- •Лабораторнаробота№10 Тема:ІмпортданихGps-спостереженьтароботавTgOв режимі«знімання»
- •Лабораторнаробота№11 Тема:РоботавTgOврежимі«План»таімпортданихвAutoCad
- •Лабораторнаробота№12 Тема:СтворенняпланувпрограміAutoCaDнаосновіекспортованихданихGps-спостережень
- •«Швидкастатика»?
- •ЧернягаПетроГервазійовичБяликІгорМиколайовичЯнчукРусланМиколайович супутниковагеодезія
ОпрацюванняданихGps-спостереженьіззастосуваннямспеціальнихпрограмнихпродуктів
Розглянемодетальніше кожнийзетапів.
ІмпортфайлівзданимиGPS-спостереженьпервинновиконуєтьсябезпосередньозприймача.
Дляцьогоспочаткувпрограмномупродуктістворюютьновийпроект.Вінмаєміститиоднелогічнозакінченезніманняоб’єктуабомісцевості,незалежновідкількостіGPS-сесійтаметодів,якимивонибуливиконані.Вцьомупроекті
проходитьповнийциклопрацюванняданих–відімпортузприймачадоотриманнякінцевихрезультатів.дляякихівиконувалисьGPS-спостереження.Пристворенніпроектунеобхіднообов’язкововводитийогопараметритавластивості,такіякодиницівимірюваннядовжин,кутів,метеопараметрів,годиннийпояс,референцеліпсоїд,параметриперетвореннясистемкоординат,модельгеоїдатабагатоінших.
ДляімпортуданихGPS-спостереженьвикористовуєтьсяспеціальнийкабель,щоз’єднуєкомп’ютерзприймачем(комп’ютерповиненбутиоснащенийпортамитипуCOM,LPTібажаноPCMCIAдлязчитуваннякартпам'ятіприймачів),абозадопомогоюкартпам'яті,якізчитуютьсякомп'ютером.
Длярозпізнанняданихсупутниковихспостереженькомп’ютеромнеобхідновстановититипносіяінформації(модельприймача,картипам'яті,CD–дисктощо),атакожвказатиформатзаписуданих.Будь-якепрограмнезабезпеченнязчитуєрезультатиспостережень,якправило,тількиудвохформатах.ЦеспеціальнийформатприймачафірмивиробникаіRINEX-формат.
Передостаточнимзаписомрезультатівспостереженьнеобхідноперевіритизапольовимижурналамиспостереженьнаявністьусіхвимірів,назвипунктівспостережень,висотиантенитафазовогоцентру,елементиприведенняфазовогоцентруантени.Привиявленніпомилокїхвиправляють.
Призаписірезультатівспостереженьтакожнеобхідновказатитипсупутниковихефемерид(broadcastабоprecise).Супутникові(broadcast)ефемеридипоширюютьсяразомізсупутниковимсигналомізаписуютьсяприймачемуфайлирезультатіввимірів.Точні(precise)ефемеридивизначаютьсязарезультатамиспостереженьстанційстеженнязасупутникамиіпоширюютьсязадопомогоюмережіІнтернетіззапізненнямучасівід1до6діб.Вонивикористовуються,якщоточкиспостереженняприсупутниковихефемеридахнедосяглинеобхідноїточності,абопривисокоточнихспостереженнях.
Наступнийетапопрацюваннясупутниковихрадіонавігаційнихспостереженьбазуєтьсянасуміснійобробцівідкоригованихрезультатівспостереженьнаокремихстанціяхівизначенніприростівкоординатусіхможливихвекторівбазових ліній.
Опрацюваннявекторівможевиконуватисьнаступнимиспособами:
визначенняокремихбазиснихлінійіїхоб’єднаннявмережі;
обчисленняодносеанснихспостережень,проведенихнабагатьохстанціях;
суміснаобробкаданихдекількохсеансівспостережень.
Розв'язоквекторівбазовихлінійотримуютьоб'єднаннямвсієїодержаноїурезультатівимірюваньінформації(двочастотні,фазові,кодовітадопплеровськіспостереження).Прицьомунеобхідноврахуватитропосфернутаіоносфернузатримкипоширеннясупутниковогосигналу.Прирозв'язкувекторівпрограмнимзабезпеченнямфірмвиробниківсупутниковоїрадіонавігаційноїапаратуридляврахуваннятропосферноїтаіоносферноїзатримоквикористовуютьстандартнімоделі.ДлятропосфериприймаєтьсямодельHopfield,дляіоносфери–стандартнамодель.
Передрозв'язкомвекторівнеобхідновказатинаближенумаксимальнудовжинувектораіапріорнусереднюквадратичнупохибкувизначеннядовжинивектора.
Розв'язокнеоднозначності(врахуваннядиференційнихпоправок)навекторахдо 20кмвиконуєтьсястандартнимиметодами.Длявекторівбільшоїдовжинивикористовуютьсяспеціальніметоди(наприклад,Fara).Якщопрограмнийпродуктневибираєавтоматичнооптимальнийметодрозв'язкунеоднозначностізавказаноюнаближеноюдовжиноювектора,тонеобхідноувідповідномувікніпрограмногопродуктувибратиспосіброзв'язкунеоднозначності.
Критеріємдостовірноговизначеннякомпонентвектораєрозв'язокфазовоїнеоднозначності.Увипадкунерозв'язання
фазовоїнеоднозначностівиконуєтьсядетальнепроведенняаналізукількостісупутників,доякихпроводилисьвиміри,тазмінивеличиниGDOP.Якщонапочаткуабоукінціінтервалуспостереженькількістьсупутників,доякихпроводилисьвиміри,буланедостатньоюабопараметрGDOPперевершував6одиниць,тодопускаєтьсякоригуванняобсерваційногофайлуRINEX-форматушляхомвилученняпочатковихабокінцевихепох,якінезадовольняютьумовамспостережень.Якщоповторнеопрацюваннявідкоригованогофайлунедозволяєрозв'язатифазовунеоднозначність,тоточкипідлягаютьповторнимвимірюванням.
Наосновіобробленихбазовихлінійвідбуваєтьсязрівнюваннямережі.Передзрівнюванняммережнеобхідновиконатиперевіркурозв'язанихвекторівбазовихлінійнанаявністьнедопустимихпохибок.Дляцьогонеобхідновсівекторивключитиуокремітрикутникиівизначитинев'язкицихтрикутниківзаприростамиусіхкоординат.Занев'язкамиприростівкоординатвизначаєтьсязагальнанев'язкакожноготрикутниказанаступним виразом
S x2
y2 z2
(12.1)
де x,
y,z
– нев'язки трикутника за відповідними
координатами.
Загальноземнісистемикоординатімоделігеоїдачастоневраховуютьрегіональніспотворенняприпереходідопрямокутноїсистемикоординат.Длязменшенняцихспотвореньвикористовуєтьсякалібрування.
Подальшеопрацюванняданихпроходитьвтихмежах,якінеобхіднідлярозв’язанняпоставленихзадач.Цеможебутиперетвореннякоординатточокзоднієїсистемивіншу,опрацюваннякодівелементівмісцевості,інтерполяція,створення3D-моделітавиконанняіншихлокальних задач.
Програмніпродуктиможутьвиконуватиперетвореннякоординатпунктівзоднієїгеодезичноїсистемивіншузавідомимипараметрамипереходуміжними.Дляцьогоу
відповідномувікніпрограмногозабезпеченнянеобхідноввестисімпараметрівпереходуміжсистемамикоординатізаписатиїхвокремийфайл.ДопускаєтьсявизначеннялокальнихпараметрівпереходуізсистемиETRF-89усистемуСК-42(СК-63,УСК-2000)натериторію,охопленумережею,івизначеннязанимикоординатпунктівусистеміСК-42.
ДлявизначенняпараметрівпереходуміжсистемамикоординатETRF-89іСК-42(СК-63,УСК-2000)необхідноввестикоординатиякмінімумчотирьохвихіднихпунктівусистеміСК-42увідповідневікнопрограмногозабезпечення.Якмінімумтрипунктиповинніохоплюватипопериметрустворенумережу,ачетвертийпунктповинензнаходитисьнатериторії,покритіймережею.УвідповідномувікніпроводитьсяідентифікаціяпунктівусистемахкоординатETRF-89іСК-42іпроводитьсяобчисленняпараметрівпереходуіоцінкаточностімоделітрансформації.Обчисленіпараметрипереходузаписуютьвокремийфайл.
ВикористаннятопокодівпідчасGPS-спостереженьможеполегшитинанесенняситуації.Підчасзйомкикожнійточціприсвоюєтьсятопокод,якийвідповідаєзапевнійоб’єктабозамежунамісцевості.Впрограмномупродукті,використовуючиспеціальнібібліотеки,можнадоситьлегкоішвидкоїхрозшифруватитананестиситуацію.Відеалітопокоди(атакожназвиточок,щодоповнюютьїх)можутьзамінититрадиційнийабрис,протепідчасGPS-спостереженьвиконуватийого необхідно.
Проведенняінтерполяціївідбуваєтьсяавтоматично,протеможливередагуваннягоризонталейвручномурежимі.
Існуєможливістьімпортуватиокреміоб’єктидопроектутавикористатиїхвстворенніплану.
Набудь-якійстадіїобробкиіснуєможливістьекспортуданихGPS-спостереженьвіншіпрограмніпродуктидляподальшого опрацюванняабовикористання.
Такимчином,використанняавтоматизаціїприопрацюванніданихGPS-спостереженьзначноекономитьчас працівників.
