ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.09.2020
Просмотров: 2024
Скачиваний: 4
ного
приемника
могут
быть
определены
со
средней
квадратической
погреш
-
ностью
от
10
до
100
м
.
Современные
системы
NAVSTAR GPS
и
ГЛОНАСС
в
полной
ком
-
плектации
состоят
из
21
действующего
спутника
и
трех
запасных
.
Орби
-
ты
спутников
практически
круговые
,
расположены
в
трех
орбитальных
плоскостях
(
ГЛОНАСС
)
и
в
шести
орбитальных
плоскостях
(NAVSTAR
GPS).
Спутники
оснащены
солнечными
батареями
,
которые
обеспечи
-
вают
энергией
все
системы
,
в
том
числе
и
во
время
прохождения
спут
-
ник
а
в
тени
Земли
.
Орбиты
спутников
расположены
на
геодезической
высоте
,
равной
20180
км
,
и
на
расстоянии
26600
км
от
центра
Земли
.
Станции
слежения
принимают
все
сигналы
с
проходящих
над
ними
спутников
,
вычисляют
расстояния
до
спутников
,
измеряют
местные
метео
-
рологические
параметры
и
передают
информацию
на
главную
станцию
контроля
.
На
главной
станции
контроля
обрабатывают
всю
поступающую
информацию
,
вычисляют
и
прогнозируют
эфемериды
и
поправки
в
часы
спутников
,
формируют
навигационные
сообщения
.
Наземные
антенны
пере
-
дают
на
спутник
навигационное
сообщение
,
сформированное
на
главной
стан
-
ции
слежения
.
Наземные
передающие
антенны
расположены
так
,
что
каж
-
дый
спутник
ежедневно
имеет
по
крайней
мере
три
сеанса
связи
с
системой
слежения
.
Основное
назначение
системы
GPS —
военное
.
Для
исключе
-
ния
несанкционированного
использования
системы
в
эфемериды
спут
-
ников
умышленно
вносятся
искажения
,
а
также
искажаются
показания
часов
спутников
и
несущая
частота
[
так
называемый
режим
Selective Avail-
abiling (SA)].
Исключить
эти
искажения
может
лишь
приемник
,
имеющий
доступ
к
Р
-
коду
(
только
военный
приемник
).
В
этом
случае
предельная
по
-
грешность
определения
абсолютных
координат
составляет
10...20
м
.
В
на
-
стоящее
время
режим
SA
выключен
.
Обычный
приемник
,
работающий
лишь
по
С
/
А
коду
,
может
определить
абсолютные
координаты
с
предель
-
ной
погрешностью
150...200
м
.
В
систему
ГЛОНАСС
искажения
не
вносят
-
ся
,
и
любой
пользователь
может
определить
координаты
своего
местопо
-
ложения
с
предельной
ошибкой
20
м
.
Приведем
некоторые
возможные
классификации
современных
приемни
-
ков
.
Приемники
,
способные
принимать
:
С
/
А
код
;
С
/
А
код
+
фазовые
измерения
на
частоте
L
1
;
С
/
А
код
+
фазовые
измерения
на
частотах
L
1
и
L
2
;
С
/
А
код
+
Р
-
код
+
фазовые
измерения
на
частотах
L
1
и
L
2
.
В
геодезии
широкое
применение
нашли
приемники
,
занимающие
2-
ю
и
3-
ю
позиции
в
приведенной
выше
классификации
.
В
геодезических
работах
в
основном
используют
приемники
,
способные
производить
фазовые
измерения
на
частоте
L
1
или
двух
частотах
L
1
и
L
2
.
Од
-
нако
для
определения
поправок
в
часы
приемника
и
обеспечения
синхронной
работы
нескольких
одновременно
работающих
приемников
параллельно
с
121
фазовыми
измерениями
производят
кодовые
измерения
с
использованием
С
/
А
кода
.
По
кодовым
измерениям
микропроцессор
приемника
автоматиче
-
ски
вычисляет
поправку
и
корректирует
часы
приемника
с
точностью
1
мс
=
0,001
с
.
Следовательно
,
несинхронность
работы
приемников
,
производящих
измерения
на
различных
пунктах
,
не
превышает
2
мс
.
12.2.
Режимы
наблюдений
Режимы
наблюдений
спутниковыми
приемниками
подраздеяют
на
аб
-
солютные
и
относительные
.
При
абсолютных
наблюениях
,
используя
кодо
-
вые
измерения
,
определяют
координаты
пунктов
,
а
при
относительных
—
приращения
координат
(
иногда
их
называют
вектором
базы
между
пункта
-
ми
).
В
геодезической
практике
часто
используются
относительные
измерения
как
наиболее
точные
.
Существуют
несколько
режимов
относительных
наблю
-
дений
,
которые
,
в
свою
очередь
,
подразделяютя
на
две
группы
:
статические
и
кинематические
.
При
любом
режиме
относительных
измерений
один
из
при
-
емников
находится
на
пункте
с
известными
координатами
,
а
другие
—
на
определяемых
пунктах
.
Статика
.
Статический
режим
наблюдений
как
наиболее
точный
явля
-
ется
основным
методом
при
создании
сетей
,
однако
он
требует
наибольших
временных
затрат
.
Время
измерения
одного
пункта
колеблется
от
40
мин
до
нескольких
часов
(
в
зависимости
от
требуемой
точности
измерений
,
числа
и
расположения
наблюдаемых
спутников
,
состояния
ионосферы
и
т
.
п
.).
Быстрая
статика
.
Быстрая
статика
—
это
разновидность
статического
режима
измерений
,
при
котором
время
наблюдений
может
быть
сокращено
до
10
—
15
мин
.
Информацию
о
необходимом
времени
наблюдений
оператор
получает
от
приемника
,
когда
получен
достаточный
объем
информации
.
Чтобы
избежать
неоднозначности
при
обработке
результатов
наблюдений
,
практикуют
возврат
приемника
на
ранее
определенный
пункт
или
меняют
ме
енны
.
стами
ант
Кинематика
.
При
кинематическом
режиме
измерений
передвижной
при
-
ем
rover—
скиталец
),
уста
-
ник
,
который
иногда
называют
роверным
(
от
англ
.
на
тод
называют
вливают
в
определенных
пунктах
на
короткое
время
.
Такой
ме
«stop and go» («
стой
и
иди
»).
Кинематический
режим
измерений
начинают
с
инициализации
,
т
.
е
.
с
начальных
измерений
,
при
которых
выполняется
раз
-
решение
неоднозначности
.
Для
инициализации
оба
приемника
устанавливают
в
нескольких
метрах
друг
от
друга
,
и
время
измерений
составляет
примерно
15
мин
;
если
ровер
-
ный
приемник
устанавливают
вдалеке
от
опорного
,
то
время
инициализации
увеличивается
и
может
достичь
1
ч
.
После
завершения
инициализации
роверный
приемник
переключают
в
режим
кинематики
и
перемещают
к
следующему
определяемому
пункту
.
При
перемещении
роверный
приемник
должен
оставаться
в
рабочем
режи
-
ме
и
обеспечивать
прием
сигналов
от
не
менее
четырех
одних
и
тех
же
спут
-
ников
.
На
крытой
местности
и
особенно
под
мостами
могут
возникать
срывы
122
непрерывных
измерений
,
о
чем
приемник
информирует
наблюдателя
звуко
-
вым
сигналом
и
записью
на
дисплее
.
В
таком
случае
необходимо
вернуться
на
один
из
ранее
определенных
пунктов
или
перейти
в
режим
статики
и
повторить
инициализацию
приемников
.
При
установке
роверного
приемни
-
ка
на
определяемом
пункте
оператор
записывает
его
название
(
или
номер
),
определяет
высоту
приемника
над
пунктом
и
вводит
эти
данные
в
прием
-
ник
.
Кинематика
«
в
полете
» (on the fly
—-
OTF).
Кинематика
«
в
полете
»
—
это
разновидность
кинематического
режима
наблюдений
без
инициализа
-
ции
приемников
.
Он
используется
в
тех
случаях
,
когда
есть
уверенность
,
что
время
непрерывного
приема
достаточного
числа
спутников
составляет
не
менее
20
мин
.
За
это
время
накапливается
достаточное
количество
ин
-
формации
для
успешного
разрешения
неоднозначности
.
Кинематика
в
реальном
времени
.
При
необходимости
выполнить
обработку
результатов
наблюдений
на
роверном
приемнике
одновременно
с
измерениями
используют
режим
«
кинематика
в
реальном
времени
» (Real
Time Kinematics — RTK).
С
этой
целью
на
опорном
приемнике
устанавли
-
вают
радиомодем
,
который
обеспечивает
дополнительную
цифровую
ра
-
диосвязь
с
роверными
приемниками
,
снабженными
также
приемными
ра
-
диомодемами
.
На
опорном
приемнике
вычисляют
необходимые
поправки
в
результаты
измерений
и
передают
на
роверные
приемники
,
на
которых
осуществляется
обработка
результатов
фазовых
измерений
с
учетом
приня
-
тых
поправок
.
Время
получения
приращений
координат
занимает
несколько
секунд
.
12.3.
Приёмники
GPS
Все
получившие
распространение
в
практике
производства
инженер
-
ных
работ
приемники
можно
условно
разделить
на
следующие
группы
.
Одноканальные
приемники
,
наиболее
экономичные
и
дешевые
,
ис
-
пользуют
в
тех
случаях
,
когда
не
требуется
вести
измерения
«
в
режиме
ре
-
альн
змерения
до
четырех
различных
спут
-
нико
ого
времени
»,
т
.
е
.
непрерывно
,
и
не
требуется
измерения
скорости
объекта
,
на
котором
установлен
приемник
.
Прежде
чем
вычислить
коорди
-
наты
местоположения
,
одноканальный
приемник
должен
выполнить
по
-
следовательно
четыре
отдельных
и
в
.
Вся
операция
по
определению
координат
одной
точки
может
зани
-
мать
от
2
до
30
с
,
что
во
многих
случаях
может
оказаться
вполне
приемле
-
мым
.
Тем
не
менее
одноканальным
приемникам
свойственны
некоторые
недостатки
:
1)
с
помощью
такого
приемника
нельзя
производить
измерения
с
подвижного
объекта
(
например
,
с
автомобиля
при
кинематической
съемке
плана
и
продольного
профиля
автомобильной
дороги
);
2)
в
ходе
каждого
цикла
из
четырех
измерений
приемник
должен
ос
-
таваться
неподвижным
;
123
3)
работа
одноканальных
приемников
по
определению
координат
прерывается
в
моменты
,
когда
навигационные
спутники
передают
свои
инф
чив
цикл
частич
-
ной
без
перерыва
процесса
определения
координат
.
Все
это
сущест
-
приемников
.
ис
-
поль
ьных
и
многоканальных
),
работающих
на
одной
частоте
ра
-
диов
вают
более
точ
-
ное
ормационные
сообщения
,
прием
и
расшифровка
каждого
из
которых
занимает
около
30
с
.
Двухканальные
приемники
работают
по
следующему
принципу
.
Когда
один
канал
приемника
производит
обработку
результатов
временных
из
-
мерений
до
одного
спутника
,
другой
канал
устанавливает
радиоконтакт
с
очередным
спутником
для
проведения
измерений
.
Закон
обработки
данных
,
первый
канал
мгновенно
переключается
на
измере
-
ния
до
очередного
спутника
без
потери
времени
на
его
«
захват
»
и
«
про
-
слушивание
».
Тем
временем
второй
канал
,
называемый
административ
-
ным
,
обращается
к
следующему
спутнику
и
т
.
д
.
Административный
канал
используется
для
приема
информационных
сообщений
спутников
без
пре
-
рывания
процесса
определения
координат
местоположения
и
может
быть
использован
для
обработки
временных
измерений
.
Кроме
того
,
современ
-
ные
двухканальные
приемники
программируются
для
слежения
за
более
чем
четырьмя
спутниками
и
в
тех
случаях
,
когда
за
одним
из
рабочих
спут
-
ников
оказывается
потерян
контроль
,
мгновенно
используется
другой
спутник
,
венно
ускоряет
работу
Многоканальные
приемники
(
непрерывного
слежения
)
одновременно
отслеживают
четыре
и
более
спутников
.
Многоканальные
приемники
,
зуемые
при
производстве
инженерно
-
геодезических
работ
,
могут
иметь
4, 6, 8, 10, 12
и
даже
24
канала
слежения
.
Кроме
очевидного
пре
-
имущества
—
непрерывного
определения
координат
в
режиме
реального
времени
,
скорости
и
траектории
движения
,
многоканальные
приемники
могут
обрабатывать
сигналы
всех
спутников
рабочего
созвездия
,
видимых
в
настоящий
момент
на
небосклоне
,
а
некоторые
приемники
—
одновре
-
менно
и
спутников
разных
орбитальных
систем
—
NAVSTAR (
США
)
и
ГЛОНАСС
(
Россия
).
Одночастотные
и
двухчастотные
приемники
.
Кроме
приемников
(
од
-
но
/
двухканал
олн
,
в
практике
инженерно
-
геодезических
работ
используют
и
много
-
канальные
двухчастотные
приемники
,
работающие
с
использованием
ко
-
дов
на
двух
частотах
.
Приёмники
такого
уровня
обеспечи
определение
координат
точек
местности
,
а
также
быструю
инициали
-
зацию
(
присваивание
начальных
значений
)
приемника
,
что
особенно
актуально
в
местах
,
где
могут
часто
блокироваться
сигналы
спутников
.
По
точности
определения
координат
и
назначению
различают
прием
-
ники
следующих
классов
:
-
навигационного
класса
с
точностью
определения
координат
150—
200
м
;
124
-
класса
картографии
и
ГИС
с
точностью
определения
координат
1—5
м
;
-
геодезического
класса
с
точностью
определения
координат
до
1
см
.
Приемники
навигационного
класса
точности
призваны
решать
главным
образом
навигационные
задачи
на
транспорте
,
в
народном
хозяй
-
стве
(
например
,
при
поиске
полезных
ископаемых
и
т
.
д
.)
и
на
отды
-
хе
.
Приемники
класса
точности
картографии
и
ГИС
доступны
про
-
ектно
-
изыскательским
и
строительным
организациям
.
Точность
приемни
-
ков
класса
картографии
и
ГИС
может
быть
существенно
повышена
при
ба
-
зовом
варианте
их
использования
в
случае
применения
базовых
станций
,
и
они
могут
быть
использованы
при
решении
большинства
инженерно
-
геодезических
задач
,
включая
задачи
,
решаемые
в
режиме
реального
вре
-
мени
(
например
,
съемка
плана
и
продольного
профиля
существующей
ав
-
томо
о
с
орбитальным
комплексом
США
NAVSTAR,
а
преж
бильной
дороги
с
движущегося
автомобиля
).
Приемники
геодезического
класса
точности
в
автономном
режиме
работы
обеспечивают
определение
координат
точек
местности
с
точностью
до
1—3
см
в
кинематическом
режиме
и
до
1
см
при
статических
измерени
-
ях
,
поэтому
они
применимы
для
решения
практически
любых
инженер
-
но
-
геодезических
задач
.
При
огромном
многообразии
приемников
GPS,
обеспечивающих
вы
-
полнение
инженерно
-
геодезических
задач
на
изысканиях
и
в
строительст
-
ве
,
нужно
стремиться
приобретать
приемники
и
геодезические
системы
,
работающие
не
тольк
де
всего
с
отечественной
навигационной
системой
ГЛОНАСС
.
12.4.
Организация
геодезических
работ
с
использованием
базовых
станций
DGPS
Использование
GPS-
приемников
класса
точности
определения
коор
-
динат
картографии
и
ГИС
,
дающих
ошибки
до
нескольких
метров
,
оказы
-
вается
возможным
и
для
измерений
геодезического
класса
точности
(
до
1
назв
иального
позиционирования
основана
на
том
,
что
тех
же
марок
в
пределах
одного
локального
участка
местности
пр
)
в
точке
с
точно
известными
координатами
,
можно
определять
разницу
ме
ради
геодезической
сети
)
либо
на
пункте
,
специально
созданном
в
любом
см
),
если
использовать
методику
дифференциального
(
относительного
)
по
-
зиционирования
в
режиме
работы
с
базовыми
станциями
,
получившими
ание
Differential GPS — DGPS.
Технология
дифференц
ошибки
определения
абсолютных
координат
разными
приемниками
одних
и
актически
одинаковы
.
Если
установить
DGPS-
приемник
(
базовую
стан
-
цию
жду
эталонными
и
GPS-
координатами
и
ретранслировать
поправки
по
оканалам
на
другие
(
ведомые
) GPS-
приемники
.
Базовую
DGPS-
станцию
устанавливают
на
точке
с
точно
известными
высотой
и
плановыми
координатами
(
например
,
на
пункте
государствен
ной
125