Шавуров Геннадий Анатольевич Мельников Сергей Рафаэяьевшч геотроника. Наземные и спутниковые средства и методы выполнения геодезических работ учебное пособие

Вид материала

Учебное пособие

Содержание 7.4. Обработка спутниковых фазовых измерений Глобальные системы позиционирования |и1к п'щщдим аниимы-ыич Т|)«'\м1'|п11>1\ мпдс.н'н м1ч-пи1гп! ii 1шжсш'|)|1м\ (л

Подобный материал:

• Сергей Мельников: Точность распознавания речи доходит до 90%, 86.38kb.
• Рекомендовано к изданию решением секции организации строительного производства цнииомтп, 1660.36kb.
• Реферат отчет 213 с., 12 ч., 63 рис., 18 табл., 223 источников, прил, 258.47kb.
• Наименование программы Виды работ* Курсы по строительству бс-01, 118.49kb.
• Учебное пособие Челябинск Издательство юургу 1999, 543.67kb.
• Глинка Николай Леонидович. Общая химия: учебное пособие, 501.78kb.
• Регламентирующие методы управления, 75.96kb.
• Г. Р. Державина академия управления и сервиса кафедра менеджмента и маркетинга учебное, 1147.35kb.
• Правила выполнения и оформления экзаменационной работы по дисциплине Используемая литература, 10.3kb.
• Курс считается освоенным при условии успешного прохождения итогового теста., 378.91kb.

7.4. ОБРАБОТКА СПУТНИКОВЫХ ФАЗОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Обработка геодезических измерений — это этап работы, следую­щий за выполнением измерений. Результатом обработки является готовая продукция: каталог координат пунктов геодезической сети, цифровая карта, геоинформационная система региона или объекта. Здесь сделаем акцент на создании каталога координат. Это — важ­ная задача; от того, насколько эффективно она решена, зависит воз­можность решения всех последующих задач. В СРВ процедура обра­ботки компьютеризована. Программное обеспечение «скрывает» не­которые процедуры от пользователя. Вместе с тем активное вмеша­тельство пользователя в процедуру обработки необходимо.

При обработке геодезических измерений используют коррелат-ный и параметрический методы. В СР8 используют параметричес­кий метод. При этом подходе щзежде всего необходимосоставить урав­нение, связывающее измеряемую величину с определяемыми пара­метрами. В спутниковой геодезии измеряемые величины и определя­емые параметры связаны основ­ным соотношением, иллюстрируе­мым рисунком 7.1.

Будучи записанным в век­торном виде, это соотношение имеет вид:

г. (7.4)

В этом выражении Д — гео­центрический вектор пункта Р; р — топоцентрический вектор спутника 5; г — геоцентричес­кий вектор спутника. Геоцент-

Рис. 7.1. Геометрия спутниковый наблюдений

103

Геотроника

рический вектор спутника получают из его эфемерид. Геоцент­рический вектор пункта является тем, что необходимо полу­чить, работая в навигационном режиме. При выполнении гео­дезических измерений получают разность геоцентрических век­торов пунктов. Будучи по геометрической сути системой даль-номерной, ОР8 позволяет из измерений получать длину векто­ра р, то есть его модуль г. Уравнение (7.4) принимает вид:

р=|г-я|.

Именно это соотношение используют при обработке резуль­татов измерений. Для этого его выражают в координатной фор­ме, линеаризуют и выполняют все остальные процедуры, пре­дусмотренные совершенным механизмом способа наименьших квадратов [27].

Спутниковые измерения имеют много общего с другими гео­дезическими методами. Есть, однако, и особенности. Проявля­ются они на этапе постобработки и при разрешении многознач­ности фазовых измерений.

7.4.1. Постобработка

На этом этапе работ разрешают многозначность фазовых измерений и вычисляют вектор базы в \С8 84. Другими сло­вами, вычисляют компоненты вектора, соединяющего пункты, на которых установлены приёмники.

При правильной организации работы на объекте наблюдатели (операторы) выполняют первичную обработку данных сразу вслед за выполнением измерений. Оператор, прибыв после наблюдений на базу (в камеральное помещение, в офис) и поставив на зарядку аккумуляторы, приступает к постобработке. Задача состоит в том, чтобы выяснить, успешными ли были наблюдения прошед­шего дня и насколько полученные результаты согласуются с тем, что было сделано ранее. При выявлении проблем вносят коррек­тировки в планы на следующий день.

Зарегистрированные приемниками данные (необработанные данные, сырые данные, гате с1а1а) скачивают в офисный компь­ютер. Программное обеспечение таково, что оно может контро­лировать действия оператора и корректность вводимой инфор­мации. Говорят, что аппаратура обладает «защитой от дура­ка» — 1оо1 ргоо*. Например, приемник не позволит выключить

104

Глобальные системы позиционирования

Смысл индексов при этих коэффициентах состоит в следую­щем. Индекс и означает, что вычисляется именно аргумент широты и. Индексы с и а означают, что они стоят соответствен­но при косинусоид ал ьном и при синусоидальном членах. Да­лее такая система индексации сохранена. Окончательно на этом этапе вычисляют уточненное значение аргумента широты

_о

На третьем этапе вычисляют радиус г орбиты спутника. По­рядок вычислений следующий. Вычисляют приближенное зна­чение радиуса орбиты, используя формулу: г₀=а(1-есо81?). Вы­числяют поправку в радиус орбиты за сжатие Земли: Дг=С_гссо82ц₀+С„81п2ц₀. Смысл нижних индексов тот же, что и на предшествующем этапе. И окончательно на этом этапе вы­числяют уточненное значение радиуса орбиты: г=г_о+Дг.

На четвёртом этапе вычисляют координаты спутника в ор­битальной системе координат по формулам (7.3).

Координаты спутника, полученные по широковещательным эфемеридам, могут содержать ошибку до 100 метров. Причи­ны столь невысокой точности следующие. Во-первых, широко­вещательные эфемериды по своей сути являются результатом предсказания орбиты, то есть это - экстраполированные эфеме­риды. Во-вторых, при их вычислении учитывают только один, правда, наиболее существенный, фактор, возмущающий орби­ту спутника - влияние сжатия Земли. Неучет остальных фак­торов ведет к падению точности при сколько-нибудь длитель­ной экстраполяции.

7.3.4. Коды

Несущие колебания спутника манипулированы по фазе ко­довыми сигналами. Вернемся к рассмотрению кодов, начато­му в разделе 7.3.1.

По статистическим характеристикам коды являются слу­чайными, следовательно образуют широкополосный сигнал. Длина когерентности такого сигнала мала, поэтому при корре­ляционной обработке получают узкий главный максимум фун­кции корреляции. В свою очередь, это позволяет однозначно и с высокой точностью измерять временную задержку в кодовом режиме. Приемно-регистрирующая аппаратура, не «знающая» закономерности формирования кода, воспримет сигнал спут­ника как шумовой, случайный. На самом деле коды формиру­ют закономерно, хотя вид закона сложен. По причине сказан-

101




Об п вторам

||1ЛИ> |И1К П'ЩЩДИМ АНИИМЫ-ЫИЧ

Роди.ил I мирт 11111 ими- Окончи.! \11 ИП'ЛпК и 11171 пм\

ПО ГНГЦИа. Ц.Ши-1 II ;11"П>]11>11<1\|<> I ('К.ИМИII. . 1.С1 |<17Г) 1О.Ш р;|Гн) III. I 1111 1[11".К|'|||'[ПМ,|\ ||.||.К'|.-аШ|}|\. !1Н11-|1ШИ.1 |К|ГнгГу И Д||Д'.),'||ИГЩ

||а'11<.1|,1||н;а иарпш. С |!17."~1 тли - цпшр;нгм!аф<\|р1.1 ш.к-пи-Й ппк.иш ММИ1 ЛнК. ИО.1Ж*¹ ап-шТ'Чп :иой те кяфгдрм. Зяпигпм кандидатскую дигичп л цит и И)??* гиду. !1 |!И(Я пну :Н11НИ111.1 [сштгичатвп-сгтдцпн). И нмгпинкпчн'мит.кигп)))

'ггм111<|1^>1¹К11\ пну и. ИИ1.Г1П' 1,-{и|м* 1|>м имгшг МИПГЛкК. м|н«[нч-1Ч1|) .Мадри.к*1.'11П1 ич.ши-

(МАГ). г<а|нпин иаупн.н! ипил.и.ишт ИМИ "(спкшлщг'.

Д1'ПГ~Г|1у«)Н|НП ||1<.||'||<)Ц |1'(|,Ч<'.1|1<"1 .


Ре&ъьнос «рс.ня

_{ГЕОКОСМОС}

' как ||-11М|Ц1ши<1 .V»! и ирчилиид'ччн'ишчгри

ГРИ;И'.Ч1ЧС1"К11\ [ШГнУГ 1- НСИИ.ПьМШаШН'М 1-НуТ1Н1И1ЧЧЧ11 И

цнф|нШ1>Г<> г1-1)Д1':ш<1('п;1>1'о оборудпшшин п стчании

Т|)«'\М1'|П11>1\ МПДС.Н'Н М1Ч-ПИ1ГП! II 1ШЖСШ'|)|1М\ (Л

Мы ш-уиич-гкиил] нштаииу. "т.мику. гощмшчждспис и

1'<>рШК'Ну1<1 11(1 Т,1«'|Ш1Ку 11М1НИШЦ11ОМ111.1Х П'МЮ.'ННИИ

11пф|ни1Ы\ модск-п МГП1ИИ-ГИ и ]1Ш1ач1г| 1111,1 \ оГпи'кччщ, сГюра

\ Д-1Я ПК! II (1ДЦР, ибу'Ц'ПШ' II КН-уД!1|Н*1'1М.Ч1М\11) 1 1-1ИЧШ 111(11)1! !| ИМ-ШП













1 11II", IV
1'<чмги 1'1

Р|>.'1И."1гя Чл ммргл 1!)(!:Н пмн. Окич'им 4111111 "АиК и 1И85 году

1к> с ПИ1.1МПН-111 нрнк.ш.миш пч1 (1-.И1Л. <: 1ММ5 ипа пи !!К)П

|'1>.1 |1лГк|Щ.1 п11Ж1'П1|>|>м. м;Г1л.н.1И11;ом партии. 1.11111111.1м 1111-,|;|-нср<л| .н;с111мн[|П11 .N''121) иредщшнтмн .V*". С. |!)1И) ни и>д - г.иишыи |1|1(1.т|цр и|»' н'рнитшг "Гскипч'чМ". {'. I !('Ю но МН17 1>м — .1[|цг.1\мн|1ии .шГшратиригЛ и ичипшнги'.и.иа|;;и|нм|я-1м.и-111гГч1-1>Д1.щи М1IIИ'АкК.<' !!)!):{ года ,|11р1'1<"1<||1 11ау<1Н') ирин.итдг|щ'Шнчи ир

11сш>.|]₁.и>11Л|1111' и иттиш.л саммх 11Ы\.;н1ч!11-1Лк>\111и;а.1Ы[|,(Х п-ушмсимЛ и мро-||1амм]|<11111»Гич-|[гч1-1 и)» полно. 1)к"г ним :шш1

МЦТ1. .ШД||]>у |11С ПЧ.ШЦИИ 1111 |)00-НМ1'К1>М

|)Ы11|;1Ч1'О11111||11[1М1ЩП('11НЫЧ11-\Н1>.ТО|'ИИ II VI-ЛУГ И ])!!.(.III4111.1 \ СП'рШМИЧ. Т11К11Х Как Н)|1На1}|

Д1)Г)1.1ча. тч|)-ц-1 а.11)дш")1.|'1а, шпомиГш.м п и

".К1-.1>':ШОД1>|1Г>ЖНЫи Т|>111|СНО])Т. М11'ЖГНС|>111.К' П:||>|1'|;Ш1И11 И МрцСКПННШШК¹. <'Т|Х>ИТ(\11.1-Г1М],

у ПМЧМН'Й 1Н'Н(Н1

НИИ *'1 <1>КОГЧ!И-"

ной дг»тс;|1.м<м-гмг»