- •Предисловие ко 2-му изданию
- •Введение
- •Раздел 1. Основные принципы действия спутниковых систем определения местоположения
- •1.1. Особенности геодезических измерений спутниковыми методами
- •1.2. Двусторонний и односторонний методы дальномерных измерений
- •1.4. Общие принципы построения глобальных спутниковых систем позиционирования
- •1.5. Космический сектор
- •1.5.1. Краткие сведения о спутниках, входящих в состав систем позиционирования
- •1.5.2. Назначение и схемная реализация устанавливаемой на спутниках аппаратуры
- •1.5.3. Высокостабильные спутниковые опорные генераторы
- •1.5.4. Принципы формирования кодовых последовательностей
- •1.5.5. Содержание и формирование на спутнике навигационного сообщения
- •1.5.6. Методы объединения и формы передачи радиосигналов со спутника в аппаратуру потребителя
- •1.6. Сектор управления и контроля
- •1.6.1. Основные функции сектора
- •1.7. Сектор потребителя (приемно-вычислительный комплекс)
- •1.7.1. Функции геодезического приемно-вычислительного комплекса
- •1.7.2. Обобщенная структурная схема геодезического спутникового приемника
- •1.7.4. Селекция сигналов, поступающих от различных спутников
- •1.7.6. Принципы демодуляции принимаемых сигналов
- •1.7.7. Краткие сведения о работе системы управления GPS-приемника
- •Раздел 2. Методы измерений и вычислений, используемые в спутниковых системах определения местоположения
- •2.1. Абсолютные и относительные методы спутниковых измерений
- •2.2. Основные разновидности дифференциальных методов
- •2.4. Принцип измерения псевдодальностей и практическое использование данного метода
- •2.5. Упрощенный анализ фазовых соотношений при спутниковых дальномерных измерениях
- •2.6. Первые, вторые и третьи разности, базирующиеся на фазовых измерениях несущих колебаний
- •2.6.1. Первые разности
- •2.6.2. Вторые разности
- •2.7. Интегральный доплеровский счет
- •2.8. Принципы разрешения неоднозначностей при фазовых измерениях
- •2.8.1. Геометрический метод
- •2.8.3. Метод поиска наиболее вероятных значений целого числа циклов
- •2.8.4. Нетривиальные методы разрешения неоднозначности
- •2.9. Выявление пропусков фазовых циклов
- •2.10. Общая схема обработки наблюдаемых данных
- •Раздел 3. Системы координат и времени, используемые в спутниковых измерениях
- •3.1. Роль и значение координатно-временного обеспечения для спутниковых методов определения местоположения
- •3.1.2. Краткие сведения о системах отсчета времени, используемых в GPS и ГЛОНАСС
- •3.2. Координатные системы, характерные для GPS и ГЛОНАСС
- •3.2.1. Звездные системы координат
- •3.2.2. Геодезические системы координат и их преобразования
- •3.2.3. Переход к общеземной системе координат
- •3.2.4. Геоцентрическая координатная система ПЗ-90
- •3.2.5. Геоцентрическая координатная система WGS-84
- •3.3. Методы преобразования координатных систем для спутниковой GPS-технологии и параметры перехода
- •3.4. Особенности определения высот с помощью спутниковых систем
- •Раздел 4. Основные источники ошибок спутниковых измерений и методы ослабления их влияния
- •4.1. Классификация источников ошибок, характерных для спутниковых измерений
- •4.3. Учет влияния внешней среды на результаты спутниковых измерений
- •4.3.1. Влияние ионосферы
- •4.3.2. Влияние тропосферы
- •4.3.3. Многопутность
- •4.4. Инструментальные источники ошибок
- •4.4.1. Ошибки, обусловленные нестабильностью хода часов на спутнике и в приемнике
- •4.4.2. Ошибки, обусловленные неточностью знания точки относимости
- •4.5. Геометрический фактор
- •4.6. Причины и методы искусственного занижения точности GPS-измерений
- •Раздел 5. Проектирование, организация и предварительная обработка спутниковых измерений
- •5.1. Специфика проектирования и организации спутниковых измерений
- •5.2. Предполевое планирование в камеральных условиях
- •5.2.1. Составление технического проекта
- •5.4. Вхождение в рабочий режим и контроль за ходом измерений
- •5.5. Завершение сеанса наблюдений. Хранение собранной информации. Ведение полевого журнала
- •5.6. Специфика редуцирования результатов спутниковых измерений при внецентренной установке приемников
- •Раздел 6. Обработка спутниковых измерений, редуцирование и уравнивание геодезических сетей
- •6.1. Первичная обработка спутниковых измерений, производимая в приемнике
- •6.2. Предварительная обработка спутниковых измерений, производимая после окончания измерений
- •6.3. Окончательная обработка спутниковых измерений
- •6.3.1. Окончательная обработка спутниковых измерений по программе фирмы-изготовителя спутниковых приемников
- •6.3.2. Окончательная обработка спутниковых измерений по специально разработанной программе
- •6.4. Уравнивание геодезических сетей, созданных на основе использования спутниковой технологии
- •6.4.1. Уравнивание по программе фирмы-изготовителя спутниковых приемников
- •6.4.2. Уравнивание по специально разработанной программе
- •6.4.3. Уравнивание спутниковых измерений как сетей трилатерации
- •Раздел 7. Использование спутниковых технологий для построения геодезических сетей
- •7.1. Построение глобальной опорной геодезической сети
- •7.2. Построение континентальных опорных геодезических сетей
- •7.3. Построение государственной геодезической сети России на основе спутниковых технологий
- •7.3.1. Фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС)
- •7.3.2. Высокоточная геодезическая сеть (ВГС)
- •7.3.3. Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС-1)
- •7.4.3. О необходимости координации работ по созданию государственной и городских геодезических сетей
- •7.4.4. Разработка проекта «Инструкции по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS»
- •Раздел 8. Специальные применения спутниковых геодезических измерений для решения различных геодезических задач
- •8.1. Решение геодинамических задач
- •8.2. Применение спутниковых технологий в прикладной геодезии
- •8.4. Выполнение аэросъемочных работ с использованием спутниковых координатных определений
- •8.5. Использование спутниковых технологий при выполнении топографических и различных специализированных съемок
- •8.6. Особенности решения навигационных задач с использованием спутниковых приемников
- •8.6.1. Персональные навигационные системы
- •8.6.2. Навигационные системы транспортных средств
- •Заключение
- •Словарь англоязычных терминов
- •Список литературы
- •Содержание
нивания ГГС. Новые координаты пунктов ГГС могут использоваться для уравнивания городской сети в государственной системе координат и получения каталогов в этой системе без искажения результатов спутниковых измерений.
Измерения на исходном пункте городской сети — постоянно действующем пункте города, интегрированном в ВГС, целесообразно периодически повторять для целей уточнения его абсолютных координат и использования этих данных в решении задач высшей геодезии - уточнении параметров общеземных систем координат.
7.4.4. Разработка проекта «Инструкции по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS»
Необходимость разработки нормативно-технических документов, регламентирующих геодезические работы в городах, стала очевидной после появления в различных производственных организациях высокоточных современных приборов - электронных теодолитов, тахеометров, светодальномеров, спутниковых приемников с паспортной точностью 1-2 см. Требования к точности городских геодезических сетей, изложенные в [30, 64], устарели и не соответствовали современным возможностям. Если в 1995 г. на Международной конференции «Сферы применения GPS-технологий» эта проблема поднималась в нескольких докладах [53, 68], то уже в 1999 г. на Международной конференции «220 лет геодезическому образованию в России» была организована работа круглого стола «GPS-технологии при развитии городских геодезических сетей» [60].
В соответствии с «Программой разработки новых и переработки ранее утвержденных нормативно-технических актов и нормативных документов по производству на период 1999-2000 годы», утвержденной руководителем Роскартографии 28 июня 1999 г. в 2000-2001 годах был разработан проект «Инструкции по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS» [41]. Проект подготовлен на основе опыта построения и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем в городах Москве, Владимире, Нижнем Новгороде, Туле, Костроме, Саранске, Рузаевке, Вязниках, Павлово, Сарове, Тольятти, Сызрани и других специалистами Верхневолжского АГП, Московского АГП и МИИГАиКа.
Основой для разработки проекта Инструкции служили «Концепция перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений», «Инструкция по
273
топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500» (ГКИНП-02-033 — 79), «Руководство по математической обработке геодезических сетей и составлению каталогов координат и высот пунктов в городах и поселках городского типа» (ГКИНП-06-233 - 90), РТМ В—01—95 «Применение приемников спутниковой системы WILD GPS System 200 фирмы Лейка (Швейцария) при создании и реконструкции городских геодезических сетей».
Вразработке проекта принимали участие ведущие специалисты полевых и камеральных подразделений Верхневолжского и Московского АГП, руководители, научные работники и ученые ВАГП, МАГП, МИИГАиК.
Свведением Инструкции предполагается отменить действие следующих нормативно-технических документов:
разделов 5.7-5.12, 6.1-6.20, 7.1-7.11, 8.1-8.44 «Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500» (ГКИНП-02-033—79), изд. 1982 г. и дополнение от 16.02.88 г.;
Руководства по математической обработке геодезических сетей и составлению каталогов координат и высот пунктов в городах и поселках городского типа, (ГКИНП-06-233 - 90), изд. 1990 г.;
РТМ В-01-95 «Применение приемников спутниковой системы WILD GPS System 200 фирмы Лейка (Швейцария) при создании и реконструкции городских геодезических сетей», ВАГП, 1995 г.
Впроекте Инструкции изложены сведения о спутниковых радионавигационных системах (СРНС) ГЛОНАСС и GPS, классификации спутниковых городских геодезических сетей, освещены принципы построения и этапы создания и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых технологий.
Целью реконструкции городских геодезических сетей является повышение точности сети, надежности определения параметров преобразования между геоцентрической общеземной координатной системой, государственной и городской геодезическими системами координат и возможность формировать каталог координат пунктов во всех используемых в городе координатных системах.
Главной особенностью работ по созданию и реконструкции городских геодезических сетей является необходимость сохранения городской системы координат, в которой ранее были выполнены крупномасштабные съемки территории городов (1:500-1:2000) и одновременно с этим обеспечить высокую однородную точность городской геодезической сети для решения других задач.
Периодичность реконструкции городских геодезических сетей производится в сроки, определенные для обновления топографических планов. Допускается осуществлять реконструкцию без обновле-
274
ния планов в случае большой утраты пунктов при интенсивном развитии городской инфраструктуры или увеличения ее территории.
Структурная схема спутниковых измерений включает следующие этапы:
-создание одного или нескольких исходных пунктов (ИП);
-спутниковые измерения на пунктах каркасной сети (КС);
-спутниковые измерения на пунктах спутниковой городской геодезической сети 1 класса (СГГС-1), в том числе на существующих пунктах ранее созданной городской геодезической сети для связи с традиционной сетью;
-обработку результатов измерений совместно с ранее выполненными плановыми и высотными сетями.
Впроекте Инструкции приводятся рекомендации по созданию и хранению каталогов и схем в электронной форме с прилагаемым банком геодезических данных. Это дает возможность оперативного исправления при последующих топографо-геодезических работах, а также обеспечивает исходной информацией обработку геодезических измерений, цифровой картографии, ГИС-технологий для издания разнообразных каталогов и топографо-геодезических материалов, экспорта данных в различные информационные системы.
Вприложениях к Инструкции приведены примеры схем спутниковых сетей, формулы обработки, образцы оформления отчетных материалов производства с использованием ЭВМ. Компьютерные элементы оформления касаются применяемых в документах текстов и шрифтов к ним, а также таблиц, каталогов координат, условных знаков, этикеток.
Проект Инструкции рассматривался и обсуждался в апреле 2001 г. на совещании главных инженеров и ведущих специалистов Роскартографии «О ходе работ по введению государственной системы координат СК-95», на различных семинарах и совещаниях специалистов в области спутниковых технологий в 2001 -2002 гг.
Первая редакция Инструкции принята распоряжением Роскартографии от 11.12.2001 г. № 84-р [41]. В настоящее время ведутся работы над второй редакцией.