Neyro KOS
Раздел книги «Кадастр недвижимости»
Источники Комментарии Правки Поиск
Вход Регистрация
Данные актуализируются сотрудниками научно-производственного отдела и кафедры кадастра и основ земельного права МИИГАиК.
По вопросам выполнения геодезических и кадастровых работ, оформления земельных участков, проведения земельных экспертиз обращайтесь на сайт НПО МИИГАИК или по телефону (495) 774-88-15.
Опубликованы вопросы для экзамена кадастровых инженеров (в виде тестов с возможностью обсуждения)
Обсуждайте вопросы кадастра, делитесь материалами и заказами на сайте «Ассоциация кадастровых инженеров»
7.4.3.3. Методы позиционирования. Кодовые и фазовые измерения

Навигационной задачей принято называть нахождение пространственно-временных координат потребителя и составляющих вектора его скорости, в совокупности называемых вектором потребителя. В результате решения навигационной задачи в общем случае должны быть найдены пространственные координаты потребителя (х, у, z), поправка t к шкале времени потребителя относительно шкалы времени спутниковой навигационной системы и составляющие вектора скорости как производные от координат потребителя во времени.

Потребитель имеет возможность измерять задержку сигнала и доплеровский сдвиг частоты (радионавигационные параметры), а также выделять из сигнала данные альманаха и эфемерид (навигационное сообщение). Геометрические параметры, которые соответствуют радионавигационным, принято называть навигационными параметрами. Функциональную связь между навигационными параметрами и вектором потребителя называют навигационной функцией. Конкретный вид функции определяется многими факторами: системой координат, характером движения потребителя и т. п.

49%

Основные способы позиционирования можно разделить на следующие:

  • Абсолютные:
    • автономные
    • дифференциальные
  • Относительные:
    • статика
    • кинематика
49%

В абсолютном способе приемник определяет свои координаты, скорость и время по спутникам независимо от других приемников.

Автономно координаты определяют пространственной линейной засечкой по кодовыми псевдодальностям до четырех и большего числа спутников. При этом наблюдатель определяет местонахождение независимо от измерений на других станциях.

Автономные наблюдения очень чувствительны ко всем источникам погрешностей, обеспечивают точность определения координат от нескольких метров и используются для нахождения приближенных координат.

0%

При кодовых измерениях сигнал каждого спутника содержит его эфемериды — данные о его местоположении, позволяющие вычислить координаты спутника в земной системе координат, а также временную метку (время генерации сигнала – с использованием высокоточных атомных часов). Приемник, принимая сигнал от спутника, идентифицирует спутник по коду его сигнала, считывает временную метку и определяет время прохождения сигнала от спутника до приемника. Это позволяет вычислить дальность от приемника до спутника.

Однако, на приемнике сложно установить атомные часы, поэтому часы приемника и спутника идут не синхронно, а отличаются на некоторую поправку. Поэтому вычисленное расстояние от спутника до приемника называют псевдодальностью. Принципиальной формулой определения расстояния от спутника до приемника Rизм является формула 7:

0%

(7)
0%

Где выражение под квадратным корнем - длина вектора, определенная через координаты спутника S и приемника P;
δts – для каждого спутника определяется с помощью станции управления и передается в составе навигационного сообщения;
δtа – предвычислятся на основе моделирования задержек прохождения сигнала через атмосферу.

Следовательно, формула содержит четыре неизвестных – координаты приемника и поправка за уход приемника.

Они определяются путем решения системы уравнений полученных по результатам одновременных наблюдений не менее 4 спутников.

Координаты определяются по результатам кодовых измерений с точностью около 3 м.

Кодовые измерения применяются при решении задач навигации. В геодезических работах кодовые измерения играют вспомогательную роль – служат для определения приближенных координат пунктов сети.

0%

Для повышения точности абсолютные измерения можно выполнять одновременно на двух пунктах: базовой станции, расположенной на точке с известными координатами (обычно пункте государственной геодезической сети), и подвижной станции, установленной над определяемой точкой.

На базовой станции измеренные расстояния до спутников сравнивают с вычисленными по координатам и определяют их разности. Эти разности называют дифференциальными поправками, а способ измерения — дифференциальным.

При увеличении расстояния между станциями точность падает. Для повышения точности измерений увеличивают время наблюдений, которое может колебаться от нескольких минут до нескольких часов.

49%

Для решения геодезических задач, когда необходимо получать координаты точек с высокой точностью, используют относительные измерения, при которых дальности до спутников определяют фазовым методом, и по ним вычисляют приращения координат или вектора между станциями, на которых установлены спутниковые приемники.

49%

При фазовых измерениях точные геодезические измерения выполняют на несущих частотах L1 и L2 (в одночастотных приемниках – только на частоте L1). При этом измеряют разности фаз между колебаниями, принятыми от спутника, и колебаниями такой же частоты, выработанными в приемнике.

Принципиальной формулой определения расстояния от спутника до приемника является формула 8.

0%

Где N – число полных периодов изменения фазы за время прохождения сигналом расстояния от спутника до приемника; f – частота несущих колебаний.

0%

(8)
0%

Различают два основных способа относительных измерений: статический и кинематический.

При статическом позиционировании, как и при дифференциальных измерениях, приемники работают одновременно на двух станциях — базовой с известными координатами и определяемой. После окончания измерений выполняется совместная обработка информации, собранной двумя приемниками. Точность способа зависит от продолжительности измерений, которая выбирается в соответствии с расстоянием между точками. Современные приемники позволяют достичь точности определения плановых координат (5—10 мм) + 1 — 2 мм/км, высотных — в 2 — 3 раза ниже.

49%

Кинематические измерения позволяют получать координаты точек земной поверхности за короткие промежутки времени. При этом вначале статическим способом определяют координаты первой точки, т. е. выполняют привязку подвижной станции к базовой, называемую инициализацией, а затем, не прерывая измерений, передвижной приемник устанавливают поочередно на вторую, третью и т. д. точки.

И нициализация выполняется с помощью штанги (искусственном базисе), на которую крепятся две антенны или при помщи установки двух приемников (базового и ровера) на пункты с известными координатами.

Основные требования к способу:

  • инициализация с одновременным наблюдением приемниками не менее 4 общих спутников;
  • постоянное наблюдение базовым приемником и ровером не менее 5 спутников.

Для контроля измерения завершают на первой точке либо на пункте с известными координатами. Точность кинематического способа составляет 2 — 3 см в плане и 6 — 8 см по высоте.

49%

Основные методы съемки с применением спутниковых геодезических приборов приведены в таблице 17.

0%
Таблица 17 — Параметры, характеризующие точность определения положения

Режим измерений

Аппаратура

двухчастотная

одночастотная

a, мм

b, мм/км

a, мм

b, мм/км

статика

5

1

10

2

быстрая статика

5…10

1

10

2

реоккупация

10…20

1

10…20

2

кинематика и кинематика в реальном времени

10…20

1

20…30

2

Стой–иди

5…10

1

10…20

2

49%
© НПО МИИГАиК Все права защищены согласно российскому законодательству. Вся информация, размещённая на данной веб-странице, предназначена только для персонального использования и не подлежит дальнейшему воспроизведению или распространению в какой-либо форме, иначе как с письменного разрешения авторов. Разрешается частичное копирование материалов с обязательным указанием ссылки на источник.