Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1856.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.98 Mб
Скачать

4. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА (ИСПОЛНИТЕЛЬСКАЯ ПРАКТИКА 4) – ПРАКТИКА ПО СПУТНИКОВЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

Цель работы: найти параметры связи системы отсчета, близкой к WGS-84 и МСК.

Для этого были поставлены следующие задачи: 1. Провести рекогносцировку местности (рис. 8).

 

 

И

 

Д

А

 

Рис. 8. Схема расположения исходных пунктов

б

 

 

2. Принять в качестве азовой станции один из имеющихся пунктов, выполнитьисовместные на людения с другими пятью пунктами.

3. Выполнить уравн ван е: а) свободноеСуравн ван е; б) калибровку;

в) максимально ограниченное уравнивание. Используемые приборы:

GNSS-приемник Spectra Precision Pro Mark 220 S/N 020513140082;

антенна ASM 111661 S/N 8694;

фирменная рулетка Ashtech;

GNSS-приемник Spectra Precision Pro Mark 220 S/N 0205131502175;

антенна ASM 111661 S/N 8500;

фирменная рулетка Ashtech.

В качестве исходных данных преподавателем был выдан каталог координат пунктов, представленный в табл. 6.

34

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

Каталог координат пунктов в МСК г. Омска и в БСНВ – 77

 

 

 

 

 

 

 

Пункт

X, м

 

Y, м

H, м

 

378

20280,395

 

5187,811

107,015

 

1_Fiz

20411,787

 

6018,082

109,913

 

314

20527,859

 

5873,310

111,166

 

318

19867,167

 

4906,587

90,137

 

322

20278,129

 

4427,794

103,143

 

82

20058,.280

 

4848,320

99,964

 

 

Проведение полевых работ

 

 

Технические характеристики

GNSSприемника Spectra Preci-

sion Pro Mark 220 представлены в табл. 7.

Таблица 7

 

 

 

 

 

Технические характеристики GNSSприемника Spectra Precision Pro Mark

 

 

 

 

220

Д

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

Тип антенны

 

ASH-661

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество каналов

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отслеживание сигналов

 

б

 

СС, SBAS

L1+L2 PS, +L2 ГЛОН

Форматы поправок для

и

 

 

 

ATOM, RTCM-2.3, RTCM-3.1, CMR, CMR+, DBEN,

RTK

 

LRK

А

 

Сетевое RTK

С

 

 

 

 

 

VRS, FKP, MAC

 

 

Погрешность определе-

 

 

 

 

 

ния координат

 

 

 

 

 

 

Статика, мм

 

в плане: 5 +D·10-6; по высоте: 10+D·10-6

Stop&Go, мм

 

в плане: 12 +2·D·10-6; по высоте: 24+2·D·10-6

RTK, мм

 

в плане: 10+D·10-6; по высоте: 20+D·10-6

Время инициализации

(OTF): < 1 минуты NAVSTAR+ ГЛОНАСС

Радиус действия ини-

циализации: до 40 км

NAVSTAR + ГЛОНАСС

Средства связи

GSM/GPRS-модем, Bluetooth, Wi-Fi,

порты:

RS-232, USB

 

 

 

35

 

 

 

 

 

Окончание табл. 7

 

 

 

 

 

Виртуальная буквенно-цифровая; 4-х позиционная на-

Клавиатура

 

вигационная клавиша, OK, menu, escape, zoom in/out,

 

 

contextual keys

 

 

Дисплей

 

3,5 цветной сенсорный TFT-дисплей высокого разре-

 

шения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процессор

 

Marvell PXA 320, 806МГц

 

 

 

Память

 

2ГБ; SDRAM: 256МБ; SDHC-слот

 

 

 

 

Питание

 

Li-Ion батарея 6600мАч

 

 

 

 

Время работы от батареи

> 8 часов при 20°С

 

 

 

 

Внешнее питание

 

9 – 28В постоянного тока

 

 

 

 

 

 

Размеры приёмника

 

190 x 90 x 43мм

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вес приёмника:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

без батареи

 

0,48 кг

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с батареей

 

0,62 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

Диапазон рабочих тем-

 

 

А

 

 

от –20°С до +60°С

 

ператур

 

 

 

 

 

Диапазон температур

 

б

 

 

хранения

 

от –25°С до +70°С

 

 

и

 

 

 

Пылевлагозащищённость IP65

 

 

 

АббревиатураСIP обозначает ingress Protection – защита от проникновения посторонних сред:

Первая цифра класса, например IP65, обозначает защиту от проникновения пыли (6 означает: пыленепроницаемость).

Вторая цифра класса, например IP65, обозначает защиту от проникновения воды (5 означает: защита от водяных струй, падающих в любом направлении).

Привести спутниковый приемник Spectra Precision Pro Mark 220 в рабочее положение:

1.Установить штатив над выбранной точкой.

2.Прикрепить трегер к головке штатива.

3.Закрепить антенну приемника на трегере.

4.Соединить антенну и приемник соединительным кабелем.

36

Описание технологии Z-BLADE GNSS Centric

В аналоге приемника Spectra Precision ProMark 220 должна быть реализована технология Z-BLADE GNSS Centric, разработанная российскими специалистами. Технология ориентирована на использование не только системы GPS как приоритетной, но и аналогичных спутниковых систем, например ГЛОНАСС. В отличие от приемников, в которых реализованы разнообразные технологии накопления данных спутникового позиционирования, такой приемник позволит выполнять быстрое и точное местоопределение в случаях, когда покрытие небосвода спутниками GPS недостаточно.

Организации, использующие систему ГЛОНАСС как приоритетную, действуют в соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 17 мая 2007 г. N 638 «Об использовании глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС в интересах соци-

тельной власти субъектов Российской ФедерацииИ, органам местного самоуправления муниципальных образований и организациям незави-

ально-экономического развития Российской Федерации».

В пункте 2 Указа сказано: «Рекомендовать органам исполни-

симо от их организационно-правовой формы применять аппаратуру

 

 

Д

спутниковой навигации, функционирующую с использованием сиг-

налов системы ГЛОНАСС».

Ключевые особенности алгоритмаАZ-Blade:

1.

Полностью незав с мое отслеживание и обработка сигналов

спутников GPSNAVSTARбГЛОНАСС.

2.

Алгоритмы быстрого определения сигналов для быстрого

 

 

и

первоначального и повторного захвата сигналов спутников.

3.

Улучшенная редукция многолучевности.

4.

Использование сигналов ГЛОНАСС для усиления GNSS-

решения.

С

 

5.

Улучшенная надежность решения в условиях городской за-

стройки и под кронами деревьев.

Порядок проведение спутниковых наблюдений:

1.

Установить штатив над выбранной точкой.

2.

Прикрепить трегер к головке штатива.

3.

Закрепить антенну приемника на трегере.

4.

Вращая подъёмные винты, центрировать прибор.

5.

Изменяя высоту ножек штатива, горизонтировать прибор.

6.

Соединить антенну и приёмник соединительным кабелем.

37

7. Включить приёмник.

8. Зайти в программу ProMarkField

9. Создать точку наблюдения: задать имя точки, ввести высоту антенны.

10. Переписать в журнал спутниковых наблюдений координаты в формате: широта (B), долгота (L), высота (H). Также в журнал спутниковых наблюдений необходимо ввести: дату наблюдений, начало и конец наблюдений, высоту антенны, погодные условия, условия наблюдений на пункте.

11. Все действия необходимо провести на всех геодезических пунктах.

Спутниковые наблюдения проводились в солнечную безоблач-

ную погоду при температуре от плюс двадцати семи до плюс двадцати девяти градусов по Цельсию, давлении 750 мм.рт.ст.

Высота антенны определялась на каждомИпункте. Погрешность определения высоты антенны была не более 1 мм. Антенна спутнико-

Во время приёма спутникового сигнала на точке непрерывно наблюдалось не менее четырех спутников одновременно. Состав

вого приемника над центром пункта устанавливаласьД на штативе. Погрешность центрирования антенны спутникового приемника над цен-

спутников в продолжение приёма мог меняться.

тром пункта была не более 1 мм. Геодезические координаты пунктов,

полученные абсолютным методомА, представлены в табл. 8. Погреш-

ность определения коорд нат составляет около 5–7 м.

 

 

 

 

б

 

 

Таблица 8

 

 

иКоординаты пунктов в WGS-84

 

 

 

Пункт

 

B

 

L

 

H, м

82

 

55°01'20,997"

73°17'59,743"

 

70,061

 

С

 

 

 

 

322

55°01'28,045"

73°17'36,067"

 

74,181

1_Fiz

55°01'32,482"

73°19'05,519"

 

78,491

314

55°01'36,202"

73°18'57,359"

 

79,362

378

55°01'28,202"

73°18'18,732"

 

107,015

318

55°01'14,828"

73°18'02,984"

 

60,355

Проведение камеральных работ

Предварительная обработка измерений в программе «GNSS Solutions»:

1. Создание нового проекта. Работу с новым объектом начинают

38

с создания нового проекта. Для того чтобы создать новый проект, необходимо запустить программу и щелкнуть на вкладку «Создать новый проект».

2. Импорт данных в программу «GNSS Solutions». Программа обработки спутниковых измерений «GNSS Solutions» может принимать данные в формате, характерном для спутниковых приемников фирмы Spectra Precision. Для того чтобы импортировать данные с приемников других фирм, необходимо воспользоваться форматом «RINEX». Формат «RINEX» – унифицированный формат представления данных, который не зависит от типа применяемого приемника. В этот формат данных можно конвертировать файлы наблюдений спутниковых приемников различных фирм-производителей.

Для того чтобы импортировать файлы, необходимо во вкладке меню «Импорт» выбрать команду «Импорт файлов сырых данных от ProMark/ProFlex». В проект были загружены данные роверного при-

емника и данные базовой станции (рис. 9).

 

 

 

 

И

 

 

 

Д

 

 

А

 

 

б

 

 

и

 

 

 

С

 

 

 

 

Рис. 9. Загруженные данные с роверного и базового приёмников

После того как все файлы будут загружены в программу, можно перейти во вкладку меню «Вид съёмки» и посмотреть результаты измерений (рис. 10).

39

 

И

Рис. 10. Окно проекта с импортированными данными с роверного и базо-

Д

вого приёмников

 

Направление пространственных GPS-векторов указывается от точки с более высоким качеством наблюдений к точке с более низким

качеством наблюдений. По умолчанию в программе понимается, что

 

б

точка с наибольшей продолжительностью сеанса спутниковых на-

блюдений является исходной точкой.

и

3. Обработка базовых линийА. Перед тем как выполнить свобод-

ное уравнивание сети, нео ход мо произвести обработку базовых ли-

С

 

ний. Для точного выч слен я базовых линий процессор базовых линий разрешает неоднозначность, находя верное количество полных фазовых циклов, прошедших расстояние от спутника до приёмника. Для того чтобы выполнить обработку базовых линий, необходимо во вкладке меню Обработка выбрать команду Параметры обработки.

В появившемся окне можно внести необходимые изменения, например, изменить режим наблюдений, количество спутников при наблюдении, изменить имя роверной точки и т.д. Затем нажать кнопку Сохранить и обработать выбранные базовые линии.

Необходимо добиваться фиксированного решения для каждого вектора. При получении плавающего (колеблющегося) решения можно попробывать исключить из обработки базовых линий спутники, с которых сигнал был зашумлен, присутствуют разрывы или сбои в приёме сигнала со спутников. Для этого в свойствах нуж-

40

ной нам точки выбрать Остатки и на общем плане найти спутники с некачественным сигналом (рис. 11).

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

Д

Исключить

спутники

 

 

 

А

 

урав -

 

 

 

 

 

 

нивание

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

свободное уравнивание;

 

 

 

 

 

 

 

 

калибровка;

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

максимально огран ченное уравнивание.

 

 

С

 

 

 

 

 

 

Свободное уравнивание спутниковой геодезической сети

необходимо

выполнить свободное уравнивание СГС. Свободное уравнивание СГС выполняется по методу наименьших квадратов (МНК) под условием того, что в сети имеется только один исходный пункт. В этом случае влияние погрешностей пространственного положения пунктов сведено к минимуму.

Пространственные координаты всех определяемых пунктов СГС, полученные в результате свободного уравнивания, будут содержать в себе только погрешности самих спутниковых наблюдений. В результате такого уравнивания погрешности взаимного положения всех пунктов СГС будут значительно меньше погрешностей взаимно-

41

го положения исходных пунктов, а их пространственное положение относительно друг друга будет наиболее правильным.

Только после свободного уравнивания можно приступать к этапу калибровки и этапу максимально ограниченного уравнивания.

Для того чтобы выполнить свободное уравнивание сети, одному из пунктов задают пространственные координаты. Чем они точнее, тем точнее будет происходить уравнивание. В нашем проекте в качестве исходного пункта была выбрана базовая станция «82», геодезические координаты которой были взяты из навигационного решения. Данной точке задали тип Исходная точка (рис. 12).

 

 

 

И

 

 

Д

 

А

 

б

 

 

и

 

 

 

Р с. 12. Окно изменения типа точки

После этогоСможно выполнять уравнивание.

Для того чтобы уравнять сеть, необходимо во вкладке меню Уравнивание выбрать команду Уравнивание сети либо нажать клавишу F7.

В результате уравнивания все точки сети получают координаты от исходного пункта по приращениям координат по векторам. В результате свободного уравнивания мы имеем возможность оценить взаимное положения пунктов СГС, ориентирования сети в пространстве происходит без учета погрешности исходных данных.

Отчет по уравниванию можно получить, выполнив действие

Экспорт Отчет о геодезической съёмке либо нажав клавишу F9. В

таблице 9 приведены данные по уравниванию: координаты и погрешности координат определяемых точек.

42

 

Результаты свободного уравнивания сети

Таблица 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точка

B

L

H, м

 

Погрешность

Погрешность

 

 

 

 

 

планового

вертикального

 

 

 

 

 

положения, м

положения, м

82

55° 01'

73° 17'

83,513

 

0,000

0,000

 

20,93806"

59,58360"

 

 

 

 

322

55° 01'

73° 17'

86,651

 

0,005

0,005

 

28,00820"

35,87781"

 

 

 

 

1_Fiz

55° 01'

73° 19'

93,472

 

0,006

0,005

 

32,47269"

05,37293"

 

 

 

 

314

55° 01'

73° 18'

94,665

 

0,006

0,005

 

36,21375"

57,20656"

 

 

 

 

378

55° 01'

73° 18'

90,612

 

0,005

0,005

 

28,15247"

18,65744"

 

 

 

 

318

55° 01'

73° 18'

74,259

 

0.,005

0,004

 

14,76314"

02,89386"

 

 

 

 

 

 

Калибровка СГС

 

 

 

 

 

И

 

Процесс калибровки спутниковой геодезической сети выполня-

ется для определения (уточнения) параметровДсвязи системы отсчета спутникового геодезического построения и применяемой системы координат. Для того что ы выполнить калибровку, необходимо для ка-

ждого пункта сети выбратьбтипАпункта Базовая точка, кроме пункта «82», и ввести их плановые координаты. Координаты точки следует вводить в таком порядке: X – Север; Y – Восток; H – Эллипсоидальная высота. Так как работа провод тся на небольшом участке, то вполне

допустимо принять поверхности квазигеоида и эллипсоида совпа-

дающими (рис. 13).

и

С

Рис. 13. Окно изменения типа точек и ввода плановых координат

43

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]