PDF / МСиР ГОГС_Методы создания_Тема 6END

Рис. Квадрифиллярная (слева, вид сверху и сбоку) и геликальная антенны.

Реже применяются антенны виде спиралей или завитков. На рис. 6 показаны кваадрифиллярная и геликальная антенны. Такие антенны имеют хорошую диаграмму направленности, им не нужен отсекатель, но они не являются азимутально симметричными и имеют высокий профиль.

ГНСС антенны должны принимать сигналы от спутников разных систем GPS, ГЛОНАСС, Галилео, COMPASS. Для этого они должны охватывать диапазон частот от 1.164 до 1.610 ГГц. Важно также, чтобы такие широкодиапазонные антенны имели фазовые центры, устойчивые к пространственным и частотным изменениям.

Другое важное свойство ГНСС антенн – их невосприимчивость к многопутности или способность противостоять влиянию переотраженных сигналов. Многопутность возникает, когда на антенну поступает прямой сигнал и сигнал, отраженный от какоголибо предмета, что приводит к значительному ухудшению качества измерений. Один из приемов защиты от многопутности реализован в антеннах с заглушающими кольцами choke ring (рис. 14).

Рис. Микрополосковые антенны с экраном choke ring: а. компании Trimble Navigation; б. компании NovAtel (антенна GNSS-750); в. та же антенна с обтекателем.

Антенна компании Trimble Navigation имеет плоский экран, состоящий из четырех концентрических колец одинаковой высоты, расположенных вокруг антенного элемента на заземленном основании. Промежутки между кольцами (желобки) почти не оказывают влияния на прямой сигнал, но большое влияние на отраженный сигнал, идущий снизу. Электромагнитное поле отраженных сигналов вокруг заземленного основания антенны представляет сумму полей первичных и вторичных волн. Заземленное основание антенны гасит первичный и вторичный сигнал. Плоская кольцевая антенна оказывает влияние только на отдельную частоту, которая имеет резонансный режим.

Антенна GNSS-750 имеет трехмерный конический кольцевой экран choke ring (рис. 7б). Кольца экрана имеют различную высоту и равномерные прорези по окружности каждого кольца, смещенные относительно прорезей соседних колец. Такая конструкция экрана позволяет повысить качество отслеживания сигналов спутников, расположенных близко к горизонту в отличие от плоского экрана. В антенне GNSS-750 используется ультраширокополосный антенный элемент Dorne Margolin, который является стандартом точности и стабильности фазового центра антенны. Параметры колец экрана антенны оптимизированы для совместного применения с большинством существующих приемников ГНСС геодезического класса [Янкуш, Андреева 2008].

Многие типы антенн, применяемые на постоянно действующих станциях, имеют защиту от снега и дождя, а также от птиц в виде обтекателей конической или сферической формы (рис. 14в), изготовленные из радио прозрачной пластмассы [Евстафьев, 2009].

Фазовый центр антенны. Диаграмма направленности коэффициента усиления антенны должна обеспечивать обзор почти по всей верхней полусфере. Но обычно делают обзор не на всю полусферу, потому что в большинстве геодезических применений происходит фильтрация сигналов от самых малых высот, чтобы уменьшить влияние многопутности и атмосферных задержек, которые для малых высот определяются менее уверенно. Кроме того, контуры равных фаз вокруг электрического центра антенны, то есть фазового центра сами не являются идеально сферическими (рис. 15), поскольку характеристики диаграммы направленности оказываются различными в разных направлениях верхней полусферы. Это явление приводит к несовпадению электрического фазового центра, от которого приемник производит измерения расстояний до спутников, с геометрическим (называемым также механическим или физическим) центром антенны, положение которого фиксируется относительно марки геодезического пункта. При наблюдении нескольких спутников для каждого из них на каждой частоте подразумевается свой фазовый центр. Заметим, что для идеальной (изотропной) антенны изменения фазового центра (phase center variations, PCV) равны нулю.

Рис. 15. Фазовый и геометрический центры антенны

Ориентировка антенны и измерение ее высоты. В процессе измерений в антенне существует целое облако виртуальных фазовых центров. Если на обоих концах базовой линии используются антенны одного типа и одного изготовителя, то действительное положение фазового центра обычно не столь важно, нужно только измерять высоту над маркой геодезического центра для одних и тех же точек снаружи антенн и ориентировать антенны в одном направлении. Для этого изготовители снабжают свои антенны опорными марками на корпусе антенны, чтобы их можно было устанавливать в одном азимуте, обычно на север. Если на базовой линии или в сети используются смешанные антенны разного изготовления или модели, то в этом случае в программном обеспечении для обработки данных необходимо иметь таблицы поправок в плане и по высоте для фазовых центров антенн по отношению к опорным точкам на антеннах или проходящим через них горизонтальным плоскостям (antenna reference point, antenna reference plane, ARP). В

качестве опорных точек используют низ корпуса антенны (bottom of antenna mount), или

черту на ее ребре и др. Эта информация зарисовывается и заносится в журнал наблюдений. Поправки к фазовому центру получают в процессе калибровки антенн. В настоящее время калибровки проводятся в специализированных службах в США и Германии.

Влияние изменений в положении фазового центра на точное геодезическое позиционирование является очень важным. Особенности пункта наблюдений, длина сеанса наблюдений, ориентировка антенны, частота – все может влиять на определяемые координаты антенны. Максимальная величина влияния в плане может достигать нескольких миллиметров, а по высоте – до 10 см.

6.3. Методика составления проекта спутниковой сети

6.3.1. Технология построения опорных пространственных геодезических сетей на основе совместного использования спутниковых и традиционных геодезических измерений

Технология проведения работ со спутниковой ГЛОНАСС/GPS аппаратурой включает следующие этапы:

составление проекта геодезических работ на объекте;

получение разрешений для работы на режимных или частных территориях и на работу радиостанции;

полевая рекогносцировка, в результате которой делаются заключения об объекте, технологии работ и особенностях материально-технического обеспечения измерений. В итоге составляется проект полевых работ, и подготавливаются необходимый картографический материал;

закладка центров;

организация базовых станций (если этого требует технология);

планирование сеансов наблюдений, которое включает в себя определение оптимальных временных интервалов измерений, проектиро-вание последовательности сеансов или маршрутов обхода объектов съемки;

составление таблиц с кодами топографических объектов и печать штрих-кодовых карточек в соответствии с указанным в техническом задании классификатором объектов. Это необходимо для эффективного выполнения топографических или ГИС съемок;

полевые измерения (съемка объектов);

камеральная обработка, вывод результатов измерений;

составление технического отчета и оформление необходимой документации;

полевой контроль, архивирование и сдача материалов;

Как видно из перечня работ, в спутниковых и классических технологиях много общего и в дальнейшем будут обсуждаться только характерные особенности спутниковых технологий.

Укажем на еще один вид мероприятий, обоснованно рекомендуемых некоторыми авторами (например, [Sickle, 2001]). Это обучение наблюдателей перед выездом в поле. Особенно это важно, когда планируется применение новой аппаратуры (приемников, контроллеров) или программного обеспечения.

С организационно-правовой точки зрения применяемая для съемки аппаратура должна иметь следующие документы:

сертификат, дающий право на использования данной аппаратуры на территории государства;

свидетельство о метрологической поверке, подтверждающее паспортные данные прибора (аппаратуры) на период полевых работ;

разрешение Главного радиочастотного центра (ГРЧЦ) на использование радиомодемов.

6.3.2. Составление проекта сети 6.3.2.1. Особенности проекта спутниковой сети

Работа над проектом начинается со сбора и анализа материалов о геодезической и картографической изученности района работ. Сведения о выполненных ранее работах по ГЛОНАСС/GPS измерениям, триангуляции, полигонометрии, нивелированию и гравиметрическим определениям получают в территориальных инспекциях Госгеонадзора и в организациях, проводивших соответствующие работы.

В техническом проекте устанавливаются объемы работ, технология их выполнения, материально-техническое обеспечение и сметная стоимость. Текстовая часть проекта должна содержать:

сведения о назначении проектируемых работ, плотности пунктов и их точности;

сведения о ранее выполненных работах;

краткую характеристику физико-географических и климатических условий района работ, влияющих на организацию и проведение спутниковых определений. Особенно важными факторами являются сведения о характере растительности, дорожной сети и проходимости местности, наличии помех в виде радиолокаторов, УКВпередатчиков, ЛЭП. Для выбора аппаратуры важно указать возможный перепад температур на период работ; информация о глубинах промерзания и оттаивания грунтов, необходимая для правильного выбора типа центров; информация о гидрографическом режиме;

обоснование выбора типа геодезических знаков;

обоснование режима определения координат, типа аппаратуры и ее программного обеспечения, режимов измерений и технологии наблюдений;

характеристика запроектированной сети, способы ее объединения с существующей сетью в плане и по высоте, схема расположения пунктов сети, названия пунктов полные и краткие для использования в качестве идентификаторов при вводе данных в аппаратуру и при работе с программным обеспечением;

порядок обработки результатов наблюдений, выбор способов преобразований координат и высот;

обеспечение техники безопасного ведения работ;

сроки начала и окончания работ,

расчет объемов работ, сметной стоимости, обоснование штатного расписания.

6.3.2.2. Форма сети

В сетях триангуляции все углы в треугольниках измеряются с одинаковой точностью. В равносторонних треугольниках в процессе их решения это обеспечивает получение сторон с одинаковой точностью. Если встречается треугольник с разными углами, то сторона, лежащая против большего угла будет определяться грубее остальных сторон. Напротив, сторона, лежащая против острого угла будет получаться точнее большой стороны, но такая сеть будет быстро уменьшаться в размерах. Проблема формы треугольников объясняется нелинейной функциональной моделью, используемой в триангуляции для связи параметров измерений (углов) с параметрами сети (координатами пунктов).

Передача координат в сетях, построенных с применением СРНС, сводится к последовательному добавлению разностей прямоугольных координат от некоторой начальной точки. В отличие от триангуляции математическая модель спутниковой сети, состоящей из векторов базовых линий, оказывается линейной. Матрица коэффициентов уравнений поправок (матрица плана) содержит 1, -1 и 0 (см. раздел 11.6). В этом отношении векторная сеть подобна нивелирной сети. Из-за особого вида матрицы плана

форма наземной векторной сети не играет роли. «Геометрия решения» определяется геометрией спутникового созвездия, которая отражается в стохастической модели и числе векторов на пункт (то есть числе связей между пунктами). Спутниковая сеть может состоять из любых фигур (треугольников, четырехугольников, и других многоугольников), их комбинаций и траверсов. Хорошую векторную сеть могут образовать несколько пунктов, расположенных на прямой линии [Leick, 1994a]. Примеры проектов кольцевых сетей представлены в статье [Morgan, 1987].

Поскольку форма сети не имеет особого значения, и не нужно обеспечивать взаимную видимость между пунктами, то можно выбирать места для закладки пунктов там, где это удобно, – в легко доступных местах, поблизости от дороги и т.д. Учет взаимной видимости потребуется при выборе места для ориентирных пунктов или при работе с радио модемами и повторителями. При отсутствии прямой радио видимости между антеннами передатчика и приемника работа в режиме RTK невозможна. В этом отношении работа с телефонными модемами имеет преимущество, поскольку прямая видимость не требуется.

6.3.2.3. Длинные и короткие базовые линии

Присутствие в сети длинных и коротких базовых линий может создавать некоторые сложности при реализации проекта. Из-за высокой корреляции ошибок атмосферы на коротких базовых линиях целочисленные неоднозначности обычно разрешаются гораздо лучше, чем на длинных линиях. Решения с вычисленными неоднозначностями (фиксированные решения) приводят к малым средним квадратическим ошибкам в разностях координат. Плавающие решения, то есть без разрешения неоднозначностей, часто являются единственной возможностью для длинных базовых линий, но они дают значительно большие погрешности. Когда в сети

есть короткие и длинные базовые линии, совокупность коротких линий будет получаться с высоким весом в уравнивании сети. Это будет приводить к неравноточной сети пунктов. Поэтому длинные базовые линии следует находить из двучастотных измерений и с использованием точных эфемерид. Тогда их статистические оценки будут сравнимы с оценками коротких базовых линий [Leick, 1994a]. Впрочем, в работе [Eckl et al., 2001] делается вывод о том, что при использовании точных эфемерид и научного программного обеспечения точность определения векторов базовых линий слабо зависит от расстояния, есть зависимость только от продолжительности наблюдений.

Иногда короткие базовые линии специально вставляются в сеть, состоящую из длинных линий (тысячи километров), чтобы уверенно разрешать неоднозначности фазы, используя метод bootstrapping, в котором вначале решаются короткие линии, а затем делается переход к длинным линиям [Leick, 1995].

Данная проблема напрямую связана с определением ориентирных направлений. Ориентирные пункты располагаются в пределах прямой видимости, обычно на небольших расстояниях. Передачу координат из спутниковых измерений следует производить с контролем не менее чем по двум векторам.

6.3.2.4. Опорные и контрольные точки

Для объединения проектируемой сети с существующими сетями необходимо иметь несколько общих точек, чтобы провести полноценное уравнивание и контроль полученных данных. Число опорных точек, необходимых для уравнивания с ограничениями (то есть с определением параметров связи координатных систем) определяется размерами новой сети и требуемой точностью привязки, но оно не должно быть менее трех. Однако, если хотя бы одна из выбранных точек окажется неудачной, то привязка оказывается бесконтрольной или даже невозможной. Поэтому лучше иметь избыточное количество опорных точек. Для линейных сетей типа траверсов такие точки

рекомендуется располагать не реже, чем через 50 км. Плановую привязку можно проконтролировать, если связывать точку сети с парой опорных пунктов.

Проблема привязки спутниковых сетей по высоте более сложная, потому что спутниковые измерения дают приращения эллипсоидальных высот, а отметки реперов даются в системе нормальных (или ортометрических) высот. Для преобразования эллипсоидальных высот в нормальные высоты необходимо знать высоту квазигеоида над эллипсоидом, которая не является постоянной на объекте работ. Для равнинных районов работ расстояния между точками высотной привязки должны быть не реже, чем через 10 км, чтобы добиваться точности на уровне нивелирования IV класса. В горных районах расстояние должно быть еще меньше, порядка 5-8 км. Чем точнее планируется получить квазигеоид, тем больше необходимо иметь контрольных точек и чаще их располагать. Нельзя допускать, чтобы точки были сосредоточены в одной какой-либо части сети или располагались по прямой линии, они должны равномерно располагаться по всей площади объекта.

6.3.2.5. Независимые и зависимые базовые линии

Предположим, что приведенный на рис. будет выполняться четырьмя приемниками, и в первой сессии приемники будут установлены на точках 1, 2, 3 и 7.

Рис. Фрагмент сети, наблюдаемый четырьмя приемниками

Совокупность наблюдений, выполненных этими приемниками, дает возможность вычислить шесть векторов базовых линий. Однако нетрудно видеть, что любой из этих векторов можно получить путем сложения или вычитания других векторов. Например, вектор 1-7 можно найти, сложив векторы 1-2 и 2-7. В каждую сессию можно определить тот минимальный объем векторов, которые дают единственное решение. На рисунке сплошными линиями показаны независимые или не тривиальные линии. Три линии, которые показаны пунктиром, называют тривиальными или зависимыми линиями. Где бы ни использовались 4 приемника, всегда создаются 6 линий. Однако любые из них три линии будут полностью определять положение станции относительно других в данной сессии. Поэтому пользователь может считать любые три из 6 линий независимыми. Но как только решение сделано, только эти три линии включаются в сеть. Остальные три линии тогда считаются тривиальными и исключаются. На практике почти всегда выбираются кратчайшие линии, а три самые длинные линии – исключаются как тривиальные или зависимые. Этот случай как раз и проиллюстрирован.

Если R – число приемников, то каждая сессия дает R (R-1)/2 всех комбинаций линий, но независимыми являются только R-1. Например, 4 приемника, использовавшиеся в 10 сессиях должны давать 30 независимых базовых линий. Нельзя сказать, что кратчайшие базовые лини всегда выбираются как независимые линии. Иногда бывают причины, чтобы отвергнуть более короткие векторы из-за неполных данных, большого количества потерь счета циклов, многопутности или какого-либо другого недостатка в измерениях. Прежде чем делать такое заключение, каждый сеанс необходимо проанализировать после того, как данные действительно были собраны. На стадии планирования всегда лучше за независимые базовые линии принимать кратчайшие линии.

Другой аспект, связанный с различием между зависимыми и независимыми базовыми линиями включает концепцию невязок или не замыканий замкнутых фигур. Замыкание представляет процедуру, при которой проверяется внутренняя согласованность спутниковой сети. Любое замыкание фигуры, использующей базовые

линии, выведенные из единственной общей сессии будет давать ноль, поскольку они получены по одним и тем же одновременным наблюдениям [Sickle, 2001].

Из приведенных рассуждений следует, что поскольку при планировании необходимо для каждой сессии отбирать только независимые линии, то на некоторых станциях потребуется провести несколько сессий. Кроме того, для лучшей согласованности данных и повышения точности сети некоторые независимые векторы требуется вычислять из различных сессий.

6.3.2.6. Количество приемников

Производительность работ при наблюдении геодезической сети зависит как от ее класса, конфигурации, физико-географических и погодных условий, доступности пунктов, так и от количества используемых приемников и их распределения по пунктам в сеансах наблюдений. Рассмотрим вопрос о том, сколько сеансов потребуется для съемки сети из P пунктов, если в распоряжении имеется R приемников.

Очевидно, что для определения координат P пунктов достаточно P-1 базовых линий. Для контроля потребуется некоторое избыточное количество линий, хотя контроль можно делать и посредством замыкания полигонов. Пока ограничимся числом необходимых базовых линий.

Как уже было показано, с помощью R приемников можно определить R-1 независимых базовых линий из их общего количества в сеансе R (R-1)/2. Поэтому, если, например, одновременно работают три приемника, то они не обеспечивают объективный контроль в треугольнике, который они образуют, так как третья базовая линия является точной комбинацией двух других базовых линий. В треугольнике можно обработать все три линии раздельно и убедиться, что невязки в замкнутой фигуре по каждой координате равны нулю. Небольшие отступления от нуля возможны из-за ошибок округлений или отбраковки разных измерений. Таким образом, число сеансов Q, необходимое для определения P точек с использованием R приемников равно:

где квадратные скобки означают переход к целому числу, ближайшему к вещественному в скобках. Если каждая линия измеряется k раз, то величину Q нужно умножить на это число, а после умножения на продолжительность одного сеанса оценить необходимую продолжительность наблюдений.

Известны другие подходы для расчета количества сеансов. Например, в книге [Sickle, 2001] дается следующая формула оценки количества сессий Q для наблюдения сети из P станций R приемниками:

Опыт коллектива представлен в этой формуле переменной p. Деление финального числа действительных сессий, необходимых для выполнения прошлых проектов, на начальную оценку дает отношение, которое можно использовать для улучшения будущих проектов. Это отношение является фактором продуктивности, его типичное значение равно 1.1.

Фактор безопасности в 0.1, обозначенный как k, рекомендован для GPS проектов, выполняемых в пределах 100 км от базы компании. За пределом этого радиуса фактор безопасности увеличивается до 0.2.

6.3.2.7. Стохастическая модель измерений в сети

В результате обработки одновременных наблюдений двумя приемниками на двух пунктах, из которых один имеет координаты, получается трехмерный вектор базовой линии D и его ковариационная матрица K размера 3 3. В результате последовательного решения базовых линий координаты распространяются по всем пунктам сети, а совокупность ковариационных матриц дают стохастическую модель сети. Если каждая линия наблюдается независимо от других, то полная априорная ковариационная матрица для сети будет блочно диагональной, каждый блок этой матрицы является ковариационной матрицей соответствующей базовой линии.

Если одновременно наблюдают R приемников, то из возможных R(R-1)/2 базовых линий независимых линий будет только R-1. Остальные линии будут зависимыми или тривиальными. Научные программы позволяют делать строгую обработку одновременных измерений R приемниками и получать полную ковариационную матрицу размера 3 (R- 1) (R-1). Большинство коммерческих программ рассчитано на обработку измерений, сделанных парой приемников, они позволяют получать только блочно диагональную ковариационную матрицу, то есть блоки вне главной диагонали будут нулевыми. В итоге такая ковариационная матрица не будет отражать действительную точность сети, что будет приводить к погрешностям порядка произведения коэффициента корреляции на стандартные ошибки соответствующих компонент базовых линий. Для сетей, в которых слишком высокая точность не требуется (на уровне 5·10-6 и грубее), использование зависимых базовых линий и искаженной стохастической модели не существенно. Для высокоточных сетей, где стохастическая модель сети должна соответствовать реальной методике наблюдений, имеется две возможности:

использовать дорогие научные программы (сейчас появляются службы обработки online, также и в России);

использовать только два приемника, чтобы все измерения были независимыми. При наблюдении тремя приемниками можно уменьшить корреляцию между

базовыми линиями, если они располагаются под углами, близкими к 90 (в пределах ±30 )

(см. статью [Schaffrin, Zieliñski, 1989]).

Включение в уравнивание сети всех базовых линий, и независимых, и зависимых дает на выходе очень высокие показатели точности, которые не соответствуют действительности, обычно они завышены в 10 и более раз. Другим возможным следствием от наблюдения всей сети или ее части многими приемниками за один сеанс является то, что ошибки в установке антенны или измерении ее высоты обычно не выявляются. Получается, что высокоточные измерения относятся к совершенно другой точке.

Кроме того, поскольку чувствительность спутниковых наблюдений к систематическим ошибкам (смещениям) выше, чем чувствительность к случайным ошибкам (шумам), то даже при длительных сеансах (сутки и более) результаты различаются на величины, которые значительно больше случайных ошибок. Было бы полезно переводить смещения в шумы, что можно достигать, если проводить многократные наблюдения непродолжительными сеансами при различных условиях. Это дополнительный аргумент против длительных сеансов. К примеру, среднее из двух сеансов по два часа с промежутком между ними в 12 часов или 24 часа даст точность выше, чем из одного сеанса в четыре часа (промежуток выбран кратным периоду обращения спутников GPS). Такого рода рекомендации входят в некоторые руководства по наблюдениям, например, [Zilkoski et al., 1997].

Когда базовые линии вычерчены на карте проекта для статических измерений или для любой другой GPS работы, где точность находится в центре внимания, проектировщик должен помнить, что их эффективность частично зависит от формирования замкнутых геометрических фигур. Когда проект выполняется, эти независимые векторы должны образовывать замкнутые фигуры, которые объединяют базовые линии от двух до 4-х разных сессий [Sickle, 2001].

6.3.2.8. Точность априорных координат начальной точки сети и эфемерид

Одна из проблем, которая стоит перед геодезистом при построении небольших сетей по GPS-измерениям заключается в назначении априорных координат начальной точки в геоцентрических системах WGS-84 и/или ПЗ-90, в которых работают СРНС. Перевод координат из системы СК-42 может привести к ошибкам в системе WGS-84 до 10 и более метров. При отсутствии такой возможности геодезист вынужден производить обработку базовых линий с координатами, полученными из точечного позиционирования, когда результаты навигационных определений, записанные в файл измерений, усредняются на некотором интервале времени. К счастью, из-за отмены режима селективного доступа ошибка координат, полученных при навигационном решении, в настоящее время уменьшена примерно до 15 м, но по высоте может быть достаточно большой (до 50 м), причем увеличение продолжительности наблюдений здесь не очень помогает из-за систематического характера ошибки. Более точные координаты можно получить, передавая их от станций МГС или от пунктов ГГС (ФАГС, ВГС или СГС-1).

Как было показано в разделе 9.6.1, ошибка M в координатах начала сети вызовет ошибку MD в базовой линии длиной D, определяемую формулой:

M D / D k M / R ,

где R –радиус Земли. Коэффициент k у разных авторов принимает значения от 0.3 до 1. Если нужно измерить базовую линию с относительной ошибкой, равной 10-6, то рекомендуется иметь координаты в геоцентрической системе с ошибкой не более 10 м, а для ошибки 10-7 – с ошибкой не более 1 м. Дополнительное влияние этих ошибок заключается в повышении общего уровня ошибок в сети, появлении систематических ошибок и ухудшении разрешения неоднозначностей фазы, особенно для одночастотных измерений [Антонович и др., 2000].

Координаты спутника на момент измерения вычисляются по элементам орбиты. Они могут быть получены по навигационному сообщению (бортовые эфемериды), либо взяты из службы точных эфемерид, либо определяются в процессе уравнивания сети. В последнем случае требуется применение специальных научных программ. Ошибка ME положения спутника на орбите с высотой H над земной поверхностью будет вносить в базовую линию ошибку, величину которой можно оценить по формуле:

M D / D k E M E / H .

Для коэффициента kE в разных источниках приводятся значения от 0.1 до 1. Точность бортовых эфемерид спутников GPS по данным 2004 г. имеет порядок 2 м. Если проектируемая сеть имеет уровень точности 10-6 или более высокий и, тем более, содержит длинные базовые линии, то необходимо предусмотреть обеспечение точными эфемеридами. Для пользователей СРНС в условиях России наиболее приемлемым является использование продуктов деятельности МГС. Для этого достаточно иметь выход в Интернет.

Другое влияние ошибок эфемерид заключается в увеличении времени, необходимого для разрешения неоднозначности фазы. Это особенно важно для кинематического режима наблюдений в реальном времени. Метод сетевой RTK в значительной степени

компенсирует этот недостаток, поскольку сводится к уточнению эфемерид и атмосферных задержек.

6.3.2.9. Способ учета метеоданных

Исходными параметрами моделей для вычисления тропосферных поправок являются температура T , давление P и влажность h или давление P (вместо влажности может быть сухая температура Td и влажная температура Tw). Разработано несколько способов для их определения:

измерение метеопараметров на каждой точке синхронно через определенный интервал времени (обычно достаточна дискретность 0.5-1.0 часа) с помощью термометров, барометров и психрометров или автоматической метеостанции;

использование стандартной метеорологической модели (используются данные P, Td

иTw для одной опорной высоты, например, для уровня моря, для всех точек);

построение локальной метеорологической модели (данные P, Td и Tw для одной опорной высоты, вертикальные градиенты выводятся по собранным в течение сеанса данным от всех точек);

определение метеорологических параметров из обработки спутниковых измерений или использование стохастических оценок параметров для каждой станции;

использование SINEX файлов с оценками тропосферной зенитной задержки на станциях МГС или цифровых прогнозов погоды;

измерение влажности с помощью аэрологического зондирования, радиометров паров воды, лидаров.

Нужно заметить, что учет реального состояния атмосферы необходим тогда, когда требуется построить геодезическую сеть с точностью 10-6 и лучше. Для менее точных сетей практически всегда достаточно использовать модели поправок Хопфилд, Саастамойнена и др. для стандартной тропосферы, и только в районах с большими перепадами высот (более 100 м) могут потребоваться метеорологические данные. Можно, конечно, посоветовать закладывать новые пункты примерно на одной высоте, это делает сеть менее чувствительной к ошибкам тропосферной модели. Однако это не везде возможно.

6.4. Полевые наблюдения и контроли

6.4.1. Рекогносцировка сети и закладка центров

При полевой рекогносцировке участка предстоящих работ исполнитель должен выбрать места для установки новых пунктов и подтвердить пригодность для спутниковых наблюдений существующих пунктов. По мере возможности необходимо стремиться использовать старые пункты, чтобы избежать закладки новых.

Места для размещения новых пунктов и закладки центров. Места размещения пунктов должны обеспечивать оптимальные условия для выполнения наблюдений, долговременную сохранность пунктов, их устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени, возможность работать в течение суток и в любое время года. Нельзя размещать пункты в зонах перспективного строительства, в местах, предназначенных для выполнения гидротехнических, дорожных, строительных работ, где не может быть гарантирована сохранность пункта.

Главное условие для оптимальных условий наблюдений – чистое небо от высоты 10 - 15 над горизонтом. Высокие деревья с плотной листвой обычно создают проблемы в наблюдениях: листья и ветки блокируют сигналы спутников или сильно их ослабляют. Нежелательно устанавливать приемник около высоких стен или на крышах. Плоские поверхности около антенны, как вертикальные так и горизонтальные, создают многопутность сигналов. От одноэтажных зданий необходимо отходить на 15 – 20 м, а от многоэтажных – на 50 м и более. Можно допускать наличие препятствий к северу от