
- •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
-по оси Хат +0,005 до +0,120 м при среднем значении +0,0001 м;
-по оси Кот +0,004 до +0,086 м при среднем значении +0,0002 м. Среднее квадратическое отклонение по 21 совмещенному пункту - 0,064 м.
Завершающим этапом обработки явилось совместное уравнивание всей городской геодезической сети в местной и государственной системах координат как линейно-углового построения с учетом весов измеренных величин старых и новых наблюдений.
Общее количество пунктов, вошедших в уравнивание, составило 2200. В том числе 148 пунктов каркасной сети:
пункты государственной сети 1 - 3 классов |
7 |
пункты городской триангуляции |
37 |
пункты ведомственных геодезических работ |
11 |
пункты городской полигонометрии 4 класса |
45 |
пункты городской полигонометрии 1, 2 разрядов |
25 |
вновь заложенные пункты (тип центра 160) |
20 |
Относительные ошибки по результатам совместного уравнивания городской геодезической сети г. Владимира составляют от 1:100 000 до 1:1 000 000, разности координат совмещенных пунктов составили от 21 до 303 мм.
7.4.3. О необходимости координации работ по созданию государственной и городских геодезических сетей
При выполнении работ по реконструкции городских геодезических сетей крупных городов - центров субъектов Федерации, таких, как Саров, Владимир, Нижний Новгород, Иваново, Кострома, Киров, Саранск, были выявлены существенные расхождения между точностью взаимного положения пунктов ГГС, являющихся исходными, и точностью измерений в городской сети с использованием спутниковых систем (рис. 7.11-7.14; табл. 7.4). Это противоречие было реальностью для пользователей каталогов координат СК-42. Как уже было сказано ранее, принципиальным отличием новой государственной системы координат СК-95 от СК-42 является ее однородность (относительные погрешности в ГГС СК-42 колеблются от 1:50 000 до 1:500 000), а также существенное снижение накопленных погрешностей от Пулково до Дальнего Востока. К сожалению, введение СК-95 не полностью устранило противоречия между точностью городских геодезических сетей и точностью государственной геодезической сети, пункты которой должны использоваться в качестве исходных [23].
269
Потсмино, 2 кл.
Нижний Новгород, ФАГС
'Ежово, 2 кл.
Охотино, 1 кл.
Безводное, 1 кл.
Бугры, 1 к л /
Рис. 7.11. Схема контрольных линий между пунктами государственной геодезической сети в Нижнем Новгороде
Пономарево, 1 кл. |
Крутик, 2 кл. |
Кострома
Дьяконово, 1 кл.
Рис. 7.12. Схема контрольных линий между пунктами государственной геодезической сети в Костроме
270
Рис. 7.13. Схема контрольных линий между пунктами государственной геодезической сети в Саранске
А
Улово, 1 кл.
Рис. 7.14. Схема контрольных линий между пунктами государственной геодезической сети во Владимире
271
Таблица 7.4
|
Линии |
|
|
|
Расхождения |
|
|
|
|
|
|
СК-42 |
СК-95 |
||
|
|
|
|
|
|||
От |
|
ДО |
D, км |
A D ,M |
D/AD |
AD, м |
D/AD |
г. Нижний Новгород |
|
|
|
|
|
||
Охотино, 1 кл. |
Сухаренки, 2 кл. |
31.7 |
0.027 |
1/1 160 000 |
0.046 |
1/688000 |
|
Охотино, |
1 кл. |
Безводное, 1 кл. |
40.5 |
-0.464 |
1/87 000 |
-0.060 |
1/670000 |
Охотино, |
1 KJI. |
Бугры, 1 кл. |
23.9 |
-0.160 |
1/149 000 |
-0.003 |
1/8870000 |
Сухаренки, 2 кл. |
Потемино, 2 кл. |
31.1 |
-0.316 |
1/98 000 |
-0.053 |
1/582000 |
|
Безводное, 1 кл. |
Бугры, 1 кл. |
25.3 |
-0.287 |
1/88 000 |
0.004 |
1/6596000 |
|
Безводное, 1 кл. |
Ежово, 2 кл. |
12.4 |
0.051 |
1/245 000 |
-0.016 |
1/768000 |
|
Потемино, 2 кл. |
Ежово, 2 кл. |
21.8 |
-0.069 |
1/316 000 |
0.055 |
1/396000 |
|
Бугры, 1 кл. |
Ежово, 2 кл. |
36.3 |
-0.193 |
1/189 000 |
-0.003 |
1/11980000 |
|
г. Кострома |
|
|
|
|
|
|
|
Пономарево, 1 кл. Дьяконово, 1 кл. |
55.3 |
-0.403 |
1/137 000 |
0.054 |
1/1024000 |
||
Пономарево, 1 кл. Крутик, 2 кл. |
44.0 |
-0.390 |
1/113 000 |
-0.034 |
1/194000 |
||
Головинск, 2 кл. |
Крутик, 2 кл. |
30.6 |
0.059 |
1/519 000 |
-0.022 |
1/1391000 |
|
Красное, 2 кл. |
Коковино, 2 кл. |
26.4 |
-0.059 |
1/447 000 |
-0.009 |
1/2933000 |
|
г. Саранск, |
|
|
0.087 |
1/320 000 |
0.087 |
1/320000 |
|
Начаналы, 2 кл. |
Косогоры, 2 кл. |
27.8 |
|||||
Пырма, 1 кл. |
Подвериха, 2 кл. |
58.8 |
-0.239 |
1/246 000 |
0.091 |
1/646000 |
|
Н. Самаевка, 1 кл. Кулдым, 1 кл. |
42.2 |
0.164 |
1/257 000 |
0.037 |
1/1140000 |
||
Подвериха, 2 кл. |
Н. Самаевка, 1 кл. 48.1 |
-0.062 |
1/776 000 |
-0.194 |
1/248000 |
||
г. Владимир |
|
|
0.165 |
|
-0.034 |
1/780000 |
|
Байгуши, 1 кл. |
Улово, 1 кл. |
26.3 |
1/159 000 |
||||
Байгуши, 1 кл. |
Мосино, 1 кл. |
18.9 |
0.158 |
1/120 000 |
-0.018 |
1/1057000 |
|
Байгуши, 1 кл. |
Лемешки, 2 кл. |
15.9 |
0.158 |
1/101 000 |
0.030 |
1/536000 |
|
Байгуши, 1 кл. |
Харино, 2 кл. |
11.1 |
0.120 |
1/93 000 |
-0.013 |
1/846000 |
|
Улово, 1 кл. |
Мосино, 1 кл. |
25.4 |
0.193 |
1/131 000 |
-0.041 |
1/626000 |
|
Улово, 1 кл. |
Лемешки, 2 кл. |
12.4 |
0.035 |
1/354 000 |
-0.063 |
1/196000 |
|
Мосино, 1 кл. |
Батюшково, 2 кл. |
7.4 |
0.034 |
1/217 000 |
0.035 |
1/209000 |
|
Лемешки, 2 кл. |
Харино, 2 кл. |
11.6 |
0.038 |
1/305 000 |
0.007 |
1/1685000 |
Связь городской геодезической сети и государственной геодезической сети для устранения существенного расхождения точности взаимного положения пунктов ГГС, являющихся исходными, и точностью измерений в городской сети с использованием спутниковых систем рекомендуется осуществлять следующим образом. Пространственные координаты одного или нескольких исходных пунктов городской сети, определенные относительно стационарных пунктов (Менделеево, Звенигород, Анкара и др.), а также результаты измерений между этими пунктами и всеми пунктами ГГС, входящими в городскую сеть, направляются в предприятие Роскартографии, ответственное за уравнивание ГГС, где используются при очередном этапе урав-
272