Реферат на тему:
До питання оптимізації GPS-вимірів у державних мережах 1 і 2 класу
Побудова та модернізація сучасної державної мережі України вимагає
розробки оптимальних із економічної точки зору GPS-технологій. У зв’язку
із цим є актуальною проблема точності визначення компонент векторів у
межах від 10 до 50 км. У залежності від тривалості спостережень.
Аналогічні дослідження вже виконані [1] на спектрі векторів у межах 2-10
км. Основними факторами , які впливають на точність GPS – вимірів є:
Тривалість спостережень;
Довжина вектора;
Іоносферна та тропосферна рефракції;
Геометрична конфігурація сузір’я супутників.
Найбільш суттєвий вплив на точність вимірювань мають перші два фактори.
Для того, щоб дослідити вплив цих факторів необхідно створити еталонні
полігони. Однак, за відсутністю таких полігонів на території України ми
змушені піти іншим шляхом.
В Інтернеті з WEB-сторінки SOPAC (Scripps Orbit and Permanent Array
Center) були запозичені точні ефемериди супутників, обсерваційні і
навігаційні файли GPS- спостережень виконаних на пунктах перманентних
станцій приведених у таблиці 1. Ця інформація була вибрана на
01.07.2000р.
Між цими станціями вибрано вектори які за довжиною приблизно рівні
10,20,30,40.50 км. Інформація про вибрані вектори приведена у таблиці
2.
Таблиця 1.
Перманентні станції використані у дослідженні точності векторів довжиною
10-50 км.
№ п/п. Повна назва пункту Скорочена назва пункту Організація B, o L, o
H, м
1. Longdon Yard, Irwindale, California, USA. long SCIGN 34.11 -118 74.29
2. Azusa, Azusa, California, USA. Azu1 SCIGN 34.13 -117.9 144.78
3. Whiteman Airport, Pacoima, California, USA. Wmap SCIGN 34.26 -118.41
268.12
4. SCU Dominguez, Carson, California, USA. Csdh SCIGN 33.86 -118.26
-9.16
5. SCU Northridge, Northridge, California, USA. Csn1 SCIGN 34.25 -118.52
261.53
6. Occidental College, Eagle Rock, California, USA Oxyc SCIGN 34.13
-118.21 209.83
7. Point Blunt 1, Point Blunt, California, USA. Pbl1 BARD 37.85 -122.42
-8.06
8. Chabot, San Leandro, California, USA. Chab BARD 37.72 -122.12 213.98
9. Beatty, Nye County, Nevada, USA. Beat BARGN 37.04 -116.62 1465.34
10. Little Skull, Nye County, Nevada, USA. Litt BARGN 36.75 -116.31
1041.13
11. Bullfrog, Nye County, Nevada, USA. Bull BARGN 36.92 -116.87 1411.95
12. Chloride, Beatty, Nevada, USA. Chlo BARGN 36.75 -116.77 892.00
13. Coon, Magma, Utah, USA. Coon BARGN 40.65 -112.12 1700.00
14. Wasatch, Red Butte, Salt Lake City, Utah, USA. Rbut EBRY 40.78
-111.81 1667.73
15. Horn Point Enviromental Lab., Cambridge, Maryland, USA. Hnpt IGS
38.59 283.87 -27.48
16. Solomons Island, Solomons Island, Maryland, USA. Sol1 IGS 38.32
283.55 -18.07
17. College Observatory, Alaska, USA. Clgo AKDA 64.87 -147.86 260.00
18. Gilmore Creek Observatory, Fairbanks, Alaska, USA. Fair IGS-C 64.98
-147.5 319.01
Результати спостережень оброблялись в пакеті програми SKI на ПК. Файли
результатів спостережень імпортувувались у пакет SKI з Р-кодом, але
перед тим у проект вводились точні ефемериди супутників. Перед тим як
перейти до обробки заданого вектора вводились наступні параметри :
модель іоносфери – стандартна;
модель тропосфери – Хопфілда;
кут відсічки супутників над горизонтом – 15o;
приблизна довжина вектора;
точні ефемериди.
Для встановлення залежності між точністю визначення компонент векторів і
тривалістю часу спостережень, кожна сесія вимірів ок була розділена на
12 інтервалів:
– 1 інтервал – 30 хв. з початку сесії
– 2 інтервал – 30 хв. в кінці сесії
– 3 інтервал – 60 хв. з початку сесії
– 4 інтервал – 60 хв. в кінці сесії
– 5 інтервал – 120 хв. з початку сесії
– 6 інтервал – 120 хв. в кінці сесії
– 7 інтервал – 240 хв. з початку сесії
– 8 інтервал – 240 хв. в кінці сесії
– 9 інтервал – 360 хв. з початку сесії
– 10 інтервал – 360 хв. в кінці сесії
– 11 інтервал – 720 хв. з початку сесії
?
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
okd
?FOe
?FOe
o??
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
?FOe
– 12 інтервал – 720 хв. в кінці сесії
Таблиця 2.
Назви векторів та істинні координати перманентних станцій
№ п/п Назва пунктів Наближена довжина вектора.
L, км. Істинні координати (м.)
X Y Z
1. Azu1 10 -2472979.28 -4671338.17 3558107.72
Long
-2482077.49 -4667439.15 3556771.62
2. Clgo 20 -2299609.38 -1444753.13 5751925.84
Fair
-2281621.51 -1453595.8 5756961.84
3. Bull 20 -2308136.88 -4555161.3 3810897.66
Chlo
-2304646.7 -4569254.46 3795405.64
4. Coon 30 -1825218.74 -4490247.45 4134278.9
Rbut
-1797278.79 -4491525.9 4145132.59
5. Csdh 30 -2510006.47 -4670036.59 3533692.73
Oxyc
-2498227.88 -4657747.94 3558400.72
6. Chab 30 -2685744.91 -4278240.82 3881399.49
Pbl1
-2703286.44 -4256586.11 3892573.45
7. Beat 40 -2284553.37 -4557948.98 3821772.33
Litt
-2268192.49 -4587678.06 3795464.71
8. Chlo 40 -2304646.7 -4569254.46 3795405.64
Litt
-2268192.49 -4587678.06 3795464.71
9. Hnpt 40 1196626.46 -4846358.53 3956723.11
Sol1
1173608.84 -4871160.87 3933263.09
10. Azu1 50 -2472979.28 -4671338.17 3558107.72
Wmap
-2511185.62 -4641573.57 3570417.73
11. Csdh 50 -2510006.47 -4670036.59 3533692.73
Csn1
-2520225.87 -4637082.42 3569875.37
На кожному векторі виконувались визначення для інтервалів денних та
нічних спостережень (0,5,1,2,3,6,12год.) для спостережень. За
результатами обробки спостережень визначено виміряні довжини векторів і
похибки їх вимірювання.
За результатами обробки виміряних векторів утворено 120 параметричних
рівнянь. Для функціонального вибору рівнянь побудовано 3D – поверхню
похибок вимірів.
Встановлено, що похибки вимірювання довжин векторів у залежності від
довжини вектора змінються за експотенціальним законом, а по тривалості
спостережень – за кривою другого порядку. Площину, яка буде найліпше
описувати задану поверхню, можна задати у вигляді експотенціальної
функції у наступному вигляді:
, (1)
– де a коефіцієнт, який в свою чергу маює наступний вигляд:
, (2)
-тривалість спостережень, L -довжина вектора.
Тобто формула буде мати наступний вигляд:
, (3)
Розв”язавши систему рівнянь отримано наступні коефіцієнти і їх
похибки:
, (4)
рівна 0.067724269 мм. Як видно з результатів розв”язку рівнянь, похибки
коефіцієнтів є суттєво нижчими ніж значення коефіцієнтів. За формулою
(3) побудовано номограму (рис.)
t, хв.
L,км.
Визначення тривалості спостережень в залежності від довжини вектора і
точності визначення його довжини.
Література
К.Р. Третяк, Е Черепанов., “Експерементальне дослідженн точності
GPS-системи SR-9500 LEICA” Сучасні досягнення геодезії, геодинаміки та
геодезичного виробництва. Львів-1999рр. С. 93-98.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
