Прикладная геодезия. азы космических измерений

      Комментарии к записи Прикладная геодезия. азы космических измерений отключены

Из прошлых статей отечественного цикла Прикладная геодезия мы выяснили, что для определения координат малоизвестной точки нам потребуется две точки с известными координатами, каковые жестко закреплены на местности (пункты Национальной геодезической сети). Время от времени они пребывали на большом растоянии от объекта съемки, что вынуждало исполнителей прокладывать теодолитные хода, обычно на пара километров.

Сейчас же неизменно перемещающиеся в пространстве спутники стали этакими твёрдыми точками, довольно которых и определяются координаты объектов на местности. GPS GPS (Global Positioning System совокупность глобального позиционирования) это совокупность радиоэлектронных средств, разрешающих вычислить скорость и местоположение перемещения объекта на поверхности Почвы либо в воздухе.

Эти параметры определяются благодаря GPS-приемнику, что принимает и обрабатывает сигналы со спутников. Для увеличения точности измерений совокупность позиционирования включает в себя еще и обработки и наземные центры управления данных.Прикладная геодезия. азы космических измерений В то время, когда речь заходит о GPS, значительно чаще имеется ввиду совокупность NAVSTAR, созданная по заказу Минобороны США.

По большому счету, большое количество чего инновационного было вначале обкатано армейскими, а позже было спущено в веса.

На много лет термин GPS стал синонимом спутниковой навигации, кроме этого как неологизм ксерокс обозначает в принципе любой копировальный аппарат, а не только производства компании XEROX. Сейчас не считая NAVSTAR GPS разрабатываются либо запущены китайская Бэйдоу, европейская Galileo, индийская IRNSS, японская QZSS и отечественный родной ГЛОНАСС. Способы космических измерений используются для:

и во многих вторых сферах деятельности человека. Разглядим кое-какие главные сферы применения совокупностей космических измерений более детально. GNSS С устройствами данной совокупности навигации мы сталкиваемся на бытовом уровне, под сокращением GNSS прячется термин Глобальная навигационная спутниковая совокупность (англ.

Global Navigation Satellites System).

Принцип работы спутниковой совокупности навигации пребывает в измерении расстояния от антенны приемника до спутников, положения которых известны с высокой точностью. Таблица положения спутника именуется альманахом и передается в момент начала измерений с ИСЗ на приемник.

Так, зная расстояния между спутниками, и руководствуясь альманахом, возможно посредством несложных геодезических построений, каковые мы разглядели в прошлых статьях отечественного цикла, вычислить пространственное положение объекта. Способ измерений расстояния от спутника к приемнику основан на определении скорости прохождения радиоволн. Для возможности измерений спутники передают сигналы правильного времени, синхронизированные со своей стороны с точными ядерными часами.

В начале работы системное время приемника синхронизируется со спутниковым, и предстоящие измерения базируются на отличии между временем излучения и временем сигнала его приемки. На основании этих данных навигационное устройство вычисляет пространственное положение наземной антенны, ну а скорость объекта, другие параметры и курс производные от начального положения приемника.

Как вы точно не забывайте из школьного курса физики, скорость прохождения радиоволн равна скорости света, так что имеете возможность представить, какая неспециализированная точность совокупности, определяющей расстояние по миллисекундам. GNSS/GPS антенна Отчего же в некоторых случаях мы приобретаем достаточно правильное значение расположения, а в некоторых значение не совсем корректное?

Не в каждом приемнике встроены ядерные часы, исходя из этого для определения и синхронизации расположения с приемлемой точностью нужно приобретать сигнал в один момент минимум с трех спутников. На мощность принимаемого сигнала воздействует гравитационное поле почвы, преграды в виде деревьев, домов, отраженные (фантомные) сигналы, атмосферные помехи и ряд других обстоятельств.

Так как на спутнике нереально разместить передатчики высокой мощности, самоё точное расположение вы получите на открытых пространствах при чистом горизонте. Сейчас, дорогой читатель, владеющий смартфоном со встроенным GPS-приемником, торопимся вас огорчить вам нельзя подавать заявку на открытие геодезической компании. Дело в том, что для вычисления расположения в карманном приемнике употребляется способ, именуемый полным.

При одновременном наблюдении 4-х спутников точность определения расположения может быть около 8метров, этого хватит для навигационных измерений. Для геодезии используют относительный способ измерений, в котором применяют минимум два приемника. Один из них устанавливается на точку с известными координатами (т.н. базу), а посредством второго определяют координаты малоизвестных точек.

При совместной работе 2-х приемников точность измерений возрастает в 100раз, и мы уже можем взять координаты с сантиметровой точностью, которой достаточно для геодезических потребностей. GPS для геодезических работ Для применения совокупностей космических наблюдений с целью проведения топографических работ применяют пара способов, каковые отличаются точностью взятых значений и временем, израсходованным для их получения.

Статика Для определения координат малоизвестной точки один приемник устанавливается на пункт триангуляции либо полигонометрии (узнаваемая точка), а второй приемник на точку, координаты которой нужно выяснить. Потом проводится синхронная инициализация устройств, поскольку измерения начинаются лишь тогда, в то время, когда два приемника включаются в один момент.

В случае если одно из устройств проработало полчаса, а второе 15мин., для получения данных будет использовано лишь 15мин. совместной работы. По окончании нахождения приемниками спутников начинается сбор данных, каковые потом обрабатываются на компьютере. От включения инструмента до начала работы (получения корректных значений) в большинстве случаев проходит 1530мин., в зависимости от в один момент замечаемых спутников.

В первые 2030мин. база снабжает покрытие с достаточной точностью измерений 5-километровой территории, после этого каждые 10мин. данный радиус расширяется на 5км, соответственно, зная приблизительное расстояние от точки стояния до базовой точки, возможно приблизительно вычислить время стояния инструмента для правильного определения координат. Как мы видим на скриншоте одной из программ уравнивания данных, зеленая полоса это время работы базы, а маленькие цветные полосы время нахождения приемников на станции с малоизвестными координатами.

Посредством специального ПО возможно отбраковать некорректные значения измерений и поднять неспециализированную точность взятых значений. Плюс этого способа высокая точность измерений, минус затраченное время на инициализацию каждой точки. Кинематика База таким же образом находится на пункте с известными координатами, а второй приемник по окончании инициализации может в движении регистрировать точки без дополнительной инициализации перед каждым измерением.

В случае если при первом методе мы приобретаем, предположим, две базисные точки, с которых будет вестись тахеометрическая съемка, т.е. для работы нам еще нужно иметь тахеометр, то при с кинематическими измерениями достаточно двух приемников, один из которых делает функцию тахеометра, время регистрации точки 1260 секунд. Данный метод прекрасно подходит для съемки линейно-протяженных объектов, таких как линии ЛЭП, каналы, дороги, нефтепроводы, и т.д.

Преимущество для того чтобы метода экономия времени, недочёт измерения нужно проводить на маленьком удалении от базы, приблизительно 515км. В случае если неожиданно сигнал от спутника пропадет, процедуру инициализации нужно будет проходить заново, исходя из этого таковой метод не всегда вероятно применить в больших городах, где деревья и высокие здания закрывают горизонт.

RTK GPS В случае если первые два метода дают нам положение точки в интернациональной совокупности координат, которую позже нужно перевести в региональную, то способ RTK (от англ. RealTimeKinematic кинематика в настоящем времени) разрешает нам приобретать значения пространственного положения точек в принятой для отечественной местности совокупности координат, применяя наряду с этим всего один приемник.

Нет, базисная точка, без сомнений, существует, но в этом случае базисные точки без движений закреплены на высоких строениях, и в совокупности образуют сеть, сродни мобильной. И приемник, и базисные станции, обмениваются информацией при помощи интернета, что разрешает им синхронизироваться не только со спутниками, но и между собой, минуя уравнивания координат и цепочку пересчёта в специальном ПО.

Как вы осознаёте, базисные станции строят отнюдь не энтузиасты, доступ к ним платный, но он с лихвой окупается числом затраченных человеко-часов. Вправду, в случае если при со статическими измерениями бригада состоит минимум из трех человек, один из которых стережет базу, а два вторых делают съемку посредством тахеометра, то для измерений RTK достаточно всего одного эксперта.

Инициализация таких устройств происходит фактически мгновенно, через пара мин. инструмент готов набирать эти либо делать обратное воздействие осуществлять вынос в натуру съемочных точек, заблаговременно рассчитанных на компьютере, что нужно, например, при разбивке участка под строительство. Это разработка будущего.

По большому счету, как ни парадоксально звучит, уже новое поколение геодезистов будет представлено IT-шниками, век программируемых таблиц и калькуляторов Брадиса безвозвратно ушел. GPS vs ГЛОНАСС Для определения координат NAVSTARGPS и ГЛОНАСС применяют 21действующий спутник и три запасных, вращающиеся на круговых орбитальных плоскостях, причем этих плоскостей в совокупности GPS втрое больше, чем в ГЛОНАСС.

Спутники оснащены солнечными батареями, и совершают собственный полет на высте более 20км от поверхности Почвы. Такое удаление от количество и планеты спутников обечпечивают фактически в любой точке земного шара одновременное наблюдение минимум 4-х спутников. Время полного витка около Почвы 12космических часов.

В совокупности GPS все спутники излучают сигнал на двух однообразных частотах, и любой аппарат отправляет собственный личный код, что разрешает распознавать спутники.

У ГЛОНАСС код однообразен для всех спутников, вещание ведется так же в двух диапазонах. Как видим, параметры у совокупностей приблизительно однообразные, так кто же лучше? В случае если GPS снабжает достаточную точность определения координат в мире, то ГЛОНАСС заточен под российские реалии, что теоретически разрешает ему с большей точностью определять пространственное положение точек на местности как раз у нас.

Русский совокупность позиционирования не зависит от настроения дяди Сэма, что на протяжении вооруженных конфликтов намерено понижал точность измерений, частично кодируя сигнал. В любом случае, GPS и ГЛОНАСС это не соперники, а в некоем роде союзники, так что имеет суть покупать приемники, в один момент поддерживающие две совокупности, точность от этого лишь победит. Владимир Стефанский, рмнт.ру

  • картографии и геодезии
  • строительства
  • навигации
  • мониторинга транспорта
  • сотовой связи
  • спасательных работ
  • мониторинга за тектоническим перемещением плит земной коры

Рандомные показатели записей:

Прикладная геодезия


Подборка наиболее релевантных статей: