Планирование сессий измерений

Планирование сессий измерений

Министерство образования и науки Украины

Донецкий национальный технический университет

Горный факультет

Кафедра геодезии и маркшейдерского дела

Лабораторная работа

Планирование сессий измерений

Выполнила:

ст. гр. ЗК-11 Григоренко Э.В.

Проверила: Сытник И.Л.

г. Красноармейск 2015

1. Планирование сессий измерений

спутник измерение планирование альманах

Перед спутниковыми измерениями выполнялось планирование сессий (Session Planning) по файлу-альманаху в программе, специально предназначенной для целей предварительной и последующей обработки спутниковых измерений (например, MSTAR).

Основной задачей этого процесса является оценка геометрии спутников в течение определённого периода для точки полигона по ее приближенным координатам.

Планирование является в большинстве случаев необязательной, но желательной процедурой, так как GPS приемник автоматически отбирает спутники, обеспечивающие самое низкое значение PDOP.

Этот фактор является функцией от двух составляющих HDOP (снижение точности определения плановых координат, широта и долгота) и VDOP (снижение точности определения высоты), и т.к. в работе акцентируется внимание на вертикальную точность, то при планировании выбирается время, когда VDOP минимален.

Таблица 4.1 - Влияние ошибки PDOP на точность измерений

Точность измерений современными геодезическими спутниковыми приемниками зависит от типа приемника и выбранного метода измерений.

Точность определения геодезических высот, как правило, в 1,5 раза ниже точности определения векторов.

Точность спутниковых измерений обеспечивается при нормальных условиях наблюдений, которые должны соответствовать следующим требованиям:

) Значение РDOP не более 7 единиц на всем протяжении измерений.

) Отсутствие невосстанавливаемых сбоев (пропусков циклов - Cycle Slip) при приеме спутниковых сигналов на всем протяжении измерений.

) Минимальный угол возвышения наблюдаемых спутников над горизонтом (угол маски)- не менее 10°.

) Отсутствие помех, препятствующих приему сигнала или искажающих сигнал. Не рекомендуется располагать пункты вблизи ЛЭП, массивных железных объектов, под стеной здания или вблизи водоёмов.

) Нормальное атмосферное влияние.

В результате планирования сессии спутниковых измерений в программном модуле Session Planning получили следующие графики (рис. 3.2 - 3.8).

Предварительно задают следующие параметры:

дату, на которую планируются измерения;

время на Гринвичском меридиане с учётом разницы во времени с точкой, на которой планируются измерения;

промежуток времени, в который будут выполняться измерения;

интервалы времени.

Кроме того, необходимо задать географические координаты точки, на которой планируется производить измерения (берут с графического материала с точностью до секунд). А также необходимо загрузить файл альманаха (.alm), который будет использоваться. Альманахи содержат в себе информацию о траектории движения искусственных спутников по своим орбитам. Альманахи обновляются непрерывно, когда приёмник в рабочем состоянии. Однако для планирования можно использовать альманахи, возраст которых не превышает 1 недели, в противном случае его необходимо обновить с помощью приёмника или же посредством сети.

Рисунок 4.1 - Дополнительные параметры, необходимые для планирования сессии измерений

.1 PDOP

Рисунок 4.2 - График предположительных значений ошибки PDOP в установленных временных рамках

Так как допустимой величиной ошибки PDOP является значение 7 единиц, то исходя из анализа графика, можно сделать следующий вывод: на протяжении всего планируемого периода ошибка не превышает допустимого значения. Минимальное значение - 1.35 (10:30 и 10:50 ч), максимальное значение - 2.85 (между 17:30 и 18:00 ч).

.2 CPDOP

Анализируя график, сделаем следующий вывод: минимальная ошибка - 0.5 (11:20 - 11:40 ч), максимальная ошибка - 2.6 (13:00 - 13:20 ч).

Рисунок 4.3 - График предположительных значений ошибки СPDOP в установленных временных рамках

.3 Количество спутников

Для получения качественных измерений необходимо, чтобы количество спутников было не менее 6. Анализируя полученный график, сделаем следующий вывод: наиболее благоприятным периодом для выполнения измерений являются: 9:00 и 10:45. Так как в это время количество спутников - 11 и на протяжении продолжительного времени.

Рисунок 4.4 - График учёта спутников

.4 Величина угла подъёма спутника над горизонтом

Наиболее благоприятным периодом проведения измерений является время, на которое приходится наибольшее количество спутников, расположенных высоко над горизонтом. Предпочтительно, чтобы спутник был как можно выше по той причине, что в таком случае сигнал претерпевает наименьшее влияние слоёв атмосферы, так как проходит меньшее расстояние.

Анализируя график, сделаем следующий вывод: спутники 5, 20, 21, 29, 17, 6 - располагаются высоко над горизонтом в течение продолжительного времени, что позволяет их использование для проведения измерений.

Рисунок 4.5 - Расположение спутников над горизонтом

1.5 Величина азимутов

Для местности, в которой планируются измерения, критическими являются значения азимутов 330º-350º. В связи с этим, можно сделать следующий вывод: видимость на спутники 25, 22, 6, 2 - не достигается, что исключает их из плана будущих наблюдений.

Рисунок 4.6 - Азимуты направлений на спутники

.6 Видимость точки со спутников

Наиболее точные данные можно получить с помощью спутников - 6, 15,17, 20, 29, 14, 24.

Рисунок 4.7 - Видимость точки со спутников

1.7 Продолжительность появления спутников

Наибольший период видимости у 6 спутника.

Рисунок 4.8 - Время видимости спутников