Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Способы определения положения точек

Читайте также:
  1. I. Абсолютные и средние показатели вариации и способы их расчета
  2. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  3. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  4. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  5. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  6. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  7. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  8. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  9. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  10. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Способы определения положения точек делят на абсолютные и относительные. Абсолютными способами определяюткоординаты точек. Относительнымиспособами находят приращения координат или расстояние (вектор) между двумя точками. Относительные способы иначе называют векторными (baselines). И в том, и в другом способах основные измерения выполняют точным – фазовым – методом. Одновременно с фазовыми измерениями для нахождения приближенных значений координат и определения числа N неоднозначности выполняют измерения абсолютным методом, т.е. измеряют кодовые псевдодальности.

Точность способов существенно различна: от нескольких десятков метров до единиц миллиметров. Наибольшую точность обеспечивают относительные дифференциальные способы.

 

6.4.1. Абсолютные способы позиционирования

 

Абсолютные определения делят на автономные и дифференциальные.

Автономность нужно понимать в том смысле, что положение точки определяется независимо от измерений на других точках. Таким образом, появляется возможность отойти от привычного понятия сети как системы пунктов, связанных между собой взаимной видимостью и поэтому занимающих вполне определенное геометрическое положение, часто далекое от объекта работы и поэтому неудобное.

Автономно положение точки определяют пространственной линейной засечкой. Определение координат сводится к составлению четырех уравнений типа (6.5), где неизвестные координаты X, Y, Z и поправка Dt к часам приемника выражены через четыре измеренных расстояния Di , i = 1...4.

Все вычисления производятся микропроцессором приемника практически мгновенно, результат обновляется на табло 1-2 раза в секунду.

Точность определения координат зависит, очевидно, от точности стандартов частоты спутника и приемника, точности знания коэффициента преломления по трассе прохождения радиосигнала, точности знания координат спутников (эфемерид) в момент измерений, продолжительности наблюдений. Общая погрешность абсолютного определения положения точки с помощью СРНС составляет 15...30 метров.

Точность определения абсолютного положения можно повысить до 1...3 метров за счет выполнения дифференциальных измерений (DGPS).

Автономное определение координат сопровождается значительными погрешностями, но большинство из них имеет систематический характер и может быть исключено путем введения поправок.

 

 
 


 

В С

А

Рис. 6.6

Смысл дифференциального способа состоит в использовании двух спутниковых приемников: один из них – базовая станция – устанавливается на пункте А с известными координатами, а другой – подвижная станция – перемещается по точкам В, С ... (рис. 6.6), координаты которых требуется определить. Расстояния АВ, АС между приемниками (обычно < 10 км) несоизмеримо меньше расстояний до спутника и поэтому радиосигналы от спутника до точек А, В, С идут по практически одинаковому пути, испытывая одинаковые задержки и искажения.

На базовой станции измеряют расстояния до спутников и сравнивают их с расстояниями, вычисленными по известным координатам. Разности измеренных и вычисленных расстояний называются дифференциальными поправками. Эти поправки передаются на подвижную станцию для исправления измерений. Передача осуществляется сразу по дополнительному цифровому каналу радиосвязи или после окончания измерений, когда подвижная станция возвращается к базовой. В первом случае обработка измерений на подвижной станции выполняется сразу, т.е. в режиме реального времени (RT DGPS). Во втором случае требуется дополнительная обработка измерений с помощью ЭВМ. Такой режим называется постобработкой.

Дифференциальные поправки быстро стареют, поэтому базовый приемник производит непрерывные измерения расстояний и запись их в накопитель информации в течение всего периода работы подвижной станции.

 

 

6.4.2. Относительные способы определения положения точек

 

Спутниковая аппаратура предназначена для работы в режимах “Статика” и “Кинематика”. Точные измерения выполняют относительными способами.

Статический метод - основной и наиболее точный. Он состоит в накоплении результатов измерений двумя приемниками в течение продолжительного времени и последующей обработкой с помощью ЭВМ. При использовании одночастотных приемников требуется несколько часов работы на определяемой точке. При использовании двухчастотных приемников время сокращается до 10 – 20 минут и менее (быстрая статика).

Одна из станций установки приемника, местоположение которой выбрано в качестве исходного, считается базовой. Второй приемник перемещается по определяемым пунктам. При последующей обработке формируют разности измерений, выполненных двумя приемниками, определяют приращения координат и вектор, соединяющий станции. Разности координат свободны от большинства искажений. Таким образом, относительный способ есть определение не координат, а их приращений.

Дифференциальные поправки при этом не вычисляют, они автоматически устраняются из разностей.

Наилучшие результаты получаются при одновременной работе не двух, а трех приемников, два из которых подвижные. В этом случае появляются избыточные измерения и возможность надежного контроля результатов.

Псевдостатический метод заключается в повышении точности за счет повторных измерений (реоккупации). Идея этого метода состоит в наблюдении спутников, расположенных иначе, то-есть с другой геометрической формой засечки. Так как спутники движутся медленно, то заметное изменение их положения происходит примерно через час. Измерения организуют так, что на каждой определяемой точке приемник работает примерно 5 - 10 минут, а по прошествии 1-2 часов измерения на всех определяемых точках повторяют.

Статический метод требует наличия 4 - 5 спутников с хорошей геометрией и высоким качеством сигнала.

Кинематический метод – это работа в подвижном режиме. На базовой станции производится разрешение неоднозначности (инициализация), после чего последовательно переносят подвижный приемник на определяемые точки, где выполняют измерения в течение 5...30 секунд. В процессе съемки подвижный приемник должен быть включен и связь со всеми наблюдаемыми спутниками должна поддерживаться постоянно. В случае потери сигнала (нарушения фазовой синхронизации) необходимо вернуться на точку, которая была ранее определена. Такой способ кинематического метода называется “Стою/иду”.

Если не делать остановки на точках, а задать режим фиксации координат через заданные промежутки времени, то получится способ непрерывной кинематики, который позволяет определять положение точек относительно базовой станции с сантиметровой точностью.

При измерениях таким способом можно производить съемку местности. Современные приемники спутниковых сигналов комплектуются пакетами прикладных программ, позволяющих формировать цифровую модель местности и выдавать ее в дальнейшем с помощью компьютера и графопостроителя в виде плана местности.

Конструкция приемников спутниковых сигналов непрерывно совершенствуется, что приводит к расширению диапазона применения GPS-способа.

 


Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 59 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2021 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав