Сделай Сам Свою Работу на 5

Основные принципы и положения спутниковой технологии выполнения съемочных работ

 

Сущность спутниковой технологии развития съемочного обоснования и съемки ситуации и рельефа состоит в использовании глобальной навигационной спутниковой системы и системы вычислительной обработки (ЭВМ и программного обеспечения) для получения координат и высот точек местности (пунктов съемочного обоснования и съемочных пикетов).

Местоположение точки может быть получено с использованием глобальных навигационных спутниковых систем как из абсолютных, так и из относительных определений.

Абсолютные определения выполняются по принципу пространственной обратной линейной засечки, образованной измеренными псевдодальностями до 4-х и более спутников с одной точки, на которой размещен спутниковый приемник. Точность абсолютных определений местоположения ограничена рядом факторов, среди которых основным является влияние погрешностей эфемерид спутников. Стандартная точность определения местоположения абсолютным методом не превышает 5 м, что не позволяет использовать этот метод при развитии съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа, поэтому в настоящей Инструкции абсолютные определения не рассматриваются.

Методы относительных определений основаны на принципе компенсации сильно коррелированных погрешностей (к которым относятся и эфемеридные погрешности) при одновременном определении кодовых и фазовых псевдодальностей до спутников одного и того же созвездия с двух точек.

Спутниковые определения относительными методами обеспечивают определение плановых координат и высот в системе координат и высот пунктов геодезической основы.

Для реализации относительных спутниковых определений используют два или более приемников, один из которых является базовой станцией, а другие - подвижными.

Наблюдения спутников базовой и подвижными станциями осуществляют приемами, объединенными в сеансы.

Различают следующие методы относительных спутниковых определений:

Статический - метод, при котором наблюдения подвижной станцией на точке выполняют одним приемом продолжительностью не менее 1 часа.

Быстрый статический - метод, при котором наблюдения подвижной станцией на точке выполняют одним приемом продолжительностью 5-20 минут*. Ориентировочные значения продолжительности наблюдений на точке при применении быстрого статического метода в зависимости от числа наблюдаемых спутников приведены в таблице 6.

 

Таблица 6

 

Продолжительность наблюдений на точке при применении быстрого статического метода

 

Число наблюдаемых спутников   Продолжительность наблюдений, мин.  
  20  
  10-20  
6 и более   5-10  

 

 

Кинематический - метод, при котором подвижная станция находится в режиме непрерывной работы как во время выполнения приема на точке, так и во время перемещения между точками. Его разновидностями являются способ "стой-иди" и способ непрерывной кинематики. Работа способом "стой-иди" складывается из выполнения подвижной станцией приема, называемого инициализацией (продолжительностью около 15 минут), и выполнения связанных с этой инициализацией приемов на определяемых точках продолжительностью до 1 минуты. При реализации способа непрерывной кинематики остановок на точках для выполнения приема не требуется. Однако точность этого способа для производства топографических съемок недостаточна, и использовать его для этих работ не рекомендуется.

Каждый спутник передает радиосигналы на двух несущих частотах - L1 и L2. В системе ГЛОНАСС значение L1 составляет около 1,6 ГГц, а значение L2 - около 1,2 ГГц. В системе GPS значение L1 составляет 1575,42 МГц, а значение L2 - 1227,60 МГц.

На частоте L1 передается радиосигнал стандартной точности, радиосигнал высокой точности и служебная информация; на частоте L2 - радиосигнал высокой точности и служебная информация.

К факторам, влияющим на прохождение радиосигнала, относятся механические препятствия, отражающие объекты, радиопомехи, влияние ионосферной и тропосферной рефракции.

Препятствия, такие как здания и сооружения, густая растительность и крупные предметы, при их нахождении на прямой, соединяющей спутник и приемник (независимо от продолжительности нахождения), исключают возможность наблюдения этого спутника. Линии электропередач, провода и кабели диаметром до 2-3 см не являются препятствиями для прохождения радиосигнала.

Объекты, отражающие радиосигнал, находящиеся вблизи приемника (на расстояниях менее 50 м), в большей или меньшей степени, в зависимости от расстояния и площади поверхности объекта, создают эффект многопутности, понижающий точность спутниковых определений. К таким объектам относятся искусственные сооружения и крупные предметы, особенно металлические. Во избежание появления эффекта многопутности в процессе работ необходимо следить, чтобы точки съемочного обоснования не попадали в зоны, близкие к крупным металлическим объектам (опорам высоковольтных линий электропередач, нефтеналивным бакам и т.п.). Влияние многопутности на точность спутниковых определений обычно незначительно для точностей, реализуемых при развитии съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа, и, таким образом, не исключает возможности проведения этих работ.

Радиопомехи, создаваемые источниками радиосигналов (мощными радиостанциями), находящимися на расстоянии менее 1 км от приемника, а также подвесными высоковольтными линиями электропередач, находящимися на расстоянии менее 50 м от приемника, понижают точность спутниковых определений. Необходимо избегать размещения спутниковых приемников вблизи этих объектов.

При выполнении спутниковых определений не рекомендуется наблюдать спутники, возвышение которых над горизонтом составляет менее 15°, т.к. в противном случае полученные данные будут значительно искажаться влиянием атмосферной рефракции.

Влияние конфигурации спутникового созвездия на точность спутниковых определений. Фактор понижения точности ( DOP)

Точность спутниковых определений зависит от конфигурации спутникового созвездия в период выполнения приема.

Влияние конфигурации спутникового созвездия на точность спутниковых определений характеризуется фактором понижения точности DOP (dilution of precision), представляющим собой отношение средней квадратической погрешности определения местоположения к средней квадратической погрешности измерения расстояний до наблюдаемых спутников. Фактор DOP имеет несколько видов, основные из которых приведены в таблице 7.

 

Таблица 7

Виды фактора понижения точности (DOP)

Вид DOP   Обозначение   Определяемые параметры  
Геометрический   GDОP   координаты, высота, время  
Позиционный   PDOP   координаты, высота  
Горизонтальный   HDOP   координаты  
Вертикальный   VDOP   высота  

 

 

Идеальная для спутниковых определений конфигурация спутникового созвездия достигается в случае, когда один из спутников находится в зените, а остальные равномерно распределены по окружности с центром в определяемой точке так, что их возвышение над горизонтом составляет 20°. Ситуация, когда спутники сгруппированы в небольшой части неба, является неблагоприятной.

Для определения периода времени, благоприятного для выполнения спутниковых наблюдений, на стадии проектирования работ выполняется прогнозирование спутникового созвездия. При этом используют фактор вида PDOP (или GDOP, если программное обеспечение не позволяет вычислять значение PDOP). Спутниковые определения не рекомендуется выполнять при значениях фактора PDOP более 7.

Прогнозирование спутникового созвездия.

Одним из этапов подготовки к проведению спутниковых определений является прогнозирование спутникового созвездия. Цель его - определение дат, моментов и интервалов времени, в которые параметры конфигурации спутникового созвездия оптимальны для спутниковых определений.

Исходными данными для прогнозирования спутникового созвездия являются координаты объекта работ и эфемеридная информация о спутниках. В случае, если в районе расположения пунктов геодезической основы, съемочного обоснования или топографических съемок имеются предметы или сооружения, препятствующие прохождению радиосигналов от спутников, то в качестве исходной информации при прогнозировании необходимо использовать также значения высот и азимутов границ нахождения препятствий.

В качестве исходных координат объекта работ используют географические координаты, взятые с точностью до 1°.

Эфемеридную информацию в виде файла, называемого в эксплуатационной документации альманахом, получают либо из специально для этого выполняемых спутниковых определений, либо используют эфемеридную информацию, образовавшуюся в процессе каких-либо ранее выполненных спутниковых определений. В любом случае спутниковые определения для получения альманаха должны быть выполнены в дату, отстоящую не более чем на 30 суток от даты, на которую выполняют прогнозирование. Если для получения альманаха специально проводят спутниковые определения, то их выполняют одним приемником, в течение 5 минут.

Для объекта работ или его части, где препятствия прохождению радиосигналов, передаваемых спутниками, отсутствуют, прогнозирование выполняют сразу для всех пунктов и снимаемых участков объекта.

В случае, если на объекте работ препятствия имеются, прогнозирование должно быть выполнено с учетом этого обстоятельства. Оно должно быть осуществлено в отдельности для каждого пункта, если выполняют подготовку к производству работ по развитию съемочного обоснования, или в отдельности для каждого участка съемки, в пределах которого условия прохождения радиосигналов можно принять одинаковыми, если производят подготовку к выполнению съемки. При этом используют высоту и азимут объектов, препятствующих прохождению радиосигналов от спутников, определенные в ходе рекогносцировки.

Прогнозирование спутникового созвездия выполняют на ЭВМ с помощью программного пакета, входящего в комплект спутниковой аппаратуры, как описано в прилагаемой эксплуатационной документации.

При прогнозировании для каждого пункта геодезической основы или съемочного обоснования или участка съемки в функции времени суток получают график числа доступных для наблюдения спутников и график значений PDOP (GDOP), на каждую дату предстоящих работ. Данная информация выводится на дисплей ЭВМ или может быть напечатана как в графической форме, так и в форме таблиц. Кроме того, может быть составлена диаграмма видимых положений спутников на небесной сфере в некоторый задаваемый интервал времени (рисунок для спутников NN 7, 8, 12, 16)

 

 

 

Рисунок 6.Пример диаграммы видимых положений и траекторий движения спутников на небесной сфере

 

По полученным графикам и таблицам находят периоды, оптимальные для наблюдения спутников на пунктах геодезической основы или съемочного обоснования или участках съемки, которые используются для планирования сеансов наблюдений.

Общие указания по выполнению спутниковых определений.

В продолжение приема необходимо непрерывно наблюдать как базовой, так и подвижной станциями не менее 4 спутников одновременно; при применении динамических методов, и особенно кинематического метода, рекомендуется наблюдать не менее чем 5 спутников. Состав спутников в продолжение приема может меняться.

Высоту антенны необходимо определять на каждом пункте и пикете. При этом следует руководствоваться эксплуатационной документацией комплекта приемника. Во избежание ошибок, рекомендуется производить измерения в метрической мере и в дюймах.

При работе со спутниковой аппаратурой необходимо соблюдать следующие правила:

Следить за индицируемым на дисплее значением свободного объема запоминающего устройства приемника и вовремя принимать меры по передаче накопившейся информации в ЭВМ.

Во избежание утраты данных спутниковых определений, по окончании каждого рабочего дня копировать полученные данные на дискету (PC-карту).

В городах, в районах промышленных комплексов, на действующих предприятиях горнодобывающей и нефтедобывающей промышленности все новые съемки выполняют, как правило, в ранее принятой системе координат.

Средняя плотность пунктов государственной геодезической и нивелирной сетей для создания съемочного обоснования топографических съемок с применением глобальных навигационных спутниковых систем, в зависимости от масштаба съемки и характера территории, должна соответствовать значениям, указанным в таблице 8.

 

 

Таблица 8

Средняя плотность пунктов государственной геодезической и нивелирной сетей для создания съемочного обоснования топографических съемок с применением глобальных навигационных спутниковых систем

 

Масштаб съемки   Площадь территории, на которую должен приходиться 1 пункт государственной геодезической/нивелирной сети, км  
    Застроенные и подлежащие застройке в ближайшие годы территории городов   труднодоступные районы   прочие территории  
1:5000   5/5   20-30/10-15   20-30/10-15  
1:2000 и крупнее   5/5   5-15/5-7   5-15/5-7  

 

1.3.4 Основные технические требования, предъявляемые к приемникам, используемым для развития съемочного обоснования и съемки ситуации и рельефа

 

Приемники, предназначаемые для производства работ по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа, должны быть сертифицированы для геодезического применения в РК и иметь свидетельства о поверке. Поверку необходимо выполнять ежегодно перед выездом на полевые работы.

Приемники, предназначаемые для производства работ по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа, должны соответствовать следующим техническим требованиям:

Должно иметься не менее 6 каналов приема радиосигналов.

Должна быть обеспечена возможность измерения фазы несущего радиосигнала.

Встроенное программное обеспечение должно поддерживать необходимые для работы методы спутниковых определений.

Во время наблюдения спутников должна обеспечиваться возможность получения и вывода на дисплей следующей основной информации:

1) числа наблюдаемых спутников;

2) числа эпох наблюдений;

3) значения фактора PDOP (или GDOP);

4) сообщения о потере связи.

Должна быть обеспечена возможность ввода, хранения и вывода в ЭВМ семантической информации.

В комплект приемника должен входить программный пакет для ЭВМ, обеспечивающий вычислительную обработку.

Целесообразно, чтобы приемники, предназначенные для использования при съемке ситуации и рельефа, удовлетворяли также следующим требованиям, специфичным для этого вида работ:

Приемники должны иметь минимальный вес и габариты;

Должна быть обеспечена возможность размещения антенны отдельно от блоков управления и индикации на специальной вехе, устанавливаемой на пикете.

Порядок проверки готовности аппаратуры и исполнителей к проведению работ на объекте

 



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.