13 .11. 2002

Techniki GPS

W zależności od uzyskiwanej dokładności techniki GPS można podzielić na :

• Nawigacyjne( absolutne) - zastosowanie jednego odbiornika GPS daje dokładności położenia 3D rzędu 10 - 15 mm,
  

• Techniki DGPS ( Differential GPS) - polega głównie na korygowaniu pomiarów absolutnych, wykonywanych przez odbiornik będący w ruchu (rover), za pomocą poprawek otrzymywanych ze stacji referencyjnej (reference), w punktach o znanych współrzędnych. Dokładność metody 0,5-2 mm. Pomiary DGPS można wykonywać również w czasie rzeczywistym, używając modemu radiow. Do przesyłania korekcji ze stacji referencyjnej do stacji ruchomej.

• Techniki z użyciem co najmniej paru precyzyjnych odbiorników GPS:

-Techniki statyczne - długość sesji obserwacyjnej min. 45min.Dokładność metody 3-5 zależy od odległości odbiorników)

-Techniki Rapid Static (Fast Static) - dające dokładność wyznaczania pozycji rzędu 5 - 10 mm, przy odległości do 15 km i długości sesji obserwacyjnych od 5 do 10 mm (1 odbiornik w punkcie)

-Techniki pseudokinematyczne - dokł.5-10 mm uzyskiwana w ciągu kilku minut, wymagająca jednakże powtórnej obserwacji na pkt. w odstępie jednogodzinnym

-Techniki częściowo - kinematyczne - „stop and go” - o dokładności rzędu 1 - 2 cm, możliwej do uzyskania już po 1-2 min.

- Techniki kinematyczne - do wyznaczenia trajektorii anteny ruchomej (najbardziej chwalona przez geodetów

Wykład cad 13 XI 2002 cd

• REAL TIME KINEMATIC (RTK)
  

Co można tłumaczyć jako bezpośredni pomiar kinematyczny.

Kinematyczny - czyli w ruchu - w odróżnieniu od metod stacjonarnych

Bezpośredni - czyli dający wyniki w momencie pomiaru (z opóźnieniem najwyżej kilkusekundowym).Pomiar taki jest możliwy dzięki współpracy dwóch odbiorników GPS, z których jeden pozostaje nieruchomy przez cały czas trwania sesji pomiarowej, podczas gdy drugi przemieszczany jest tak, by objąć wszystkie punkty przeznaczone do pomiaru. „Współpraca” obu (lub większej ilości ) odbiorników jest możliwa dzięki komunikacji radiowej miedzy nimi.

Ograniczenia techniczne metody RTK:

• Wymóg bezpośredniego dotarcia z co najmniej 5 satelitów do odbiorników, co w miejscach o złej widoczności nieba może skutecznie ograniczać obszary możliwe do pomiaru szczególnie w obszarach zadrzewionych czy zurbanizowanych,
  

• Konieczność definicji parametrów transformacji współrzędnych geocentrycznych (w układzie WGS - 84) do układu obowiązującego na danym terenie,
  

• Konieczność używania dwóch odbiorników komunikujących się droga radiową,
  

• Istotnymi utrudnieniami są ponadto ograniczony zasięg nadajnika radiowego oraz wpływ na jego pracę silnego promieniowania elektromagnetycznego (np. z trakcji wysokiego napięcia), odbicia fal GPS przez niektóre obiekty terenowe, tj. budynki, grunt (zjawisko tzw. MULTIPATIA). W efekcie należy się liczyć z tym, że w pewnych miejscach mierzonego obszaru lub w pewnych okresach pomiar będzie niemożliwy. Pozostaje zatem liczyć na inne metody pomiarowe.
  
  

Jak sobie radzić z niedoskonałością metody?

Część spośród wymienionych słabych punktów metody RTK można wyeliminować zmieniając zwyczaje pomiarowe. Trzeba, by geodeci wykształcili w sobie inne podejście do kształtu osnów i lokalizacji punktów. Z uwagi na potrzebę transformacji punktu te powinny być rozmieszczone wokół mierzonego obiektu (najlepiej wzdłuż jego granicy). Powinno się również uwzględniać wpływ promieniowania elektromagnetycznego odbiorników lub przekaźników energii elektrycznej wysokiego napięcia. Prawdopodobnie niebawem problem

stacji bazowych zostanie radykalnie rozwiązany na drodze przesyłu niezbędnych danych przez nadawcze stacje radiowe lub stacje przekaźnikowe GSM.

Wykład cad 13 XI 2002 cd

Ograniczony zasięg radia wydaje się nie być zbyt dokuczliwy, bowiem przyzwyczajeni jesteśmy do pracy raczej na małych obszarach. Tu czegoś brakuje!!!!!

Techniki GPS - Real Time Kinematic

Czego można oczekiwać w najbliższej przyszłości?

• Zintegrowane odbiorniki GPS z tachimetrami elektronicznymi i ich miniaturyzacja

• Rozwinięcie matematyczne metod obróbki danych w celu całkowitego wyeliminowania pomiarów służących do wyznaczania parametrów transformacyjnych

• Zmniejszenie zawodności metody z powodu przesłonięcia nieba

• Integracja z oprogramowaniem obliczającym i z systemami mapy numerycznej
  

Wydaje się, że technika sat.- rad. - komp. W najbliższym czasie zrewolucjonizuje dziedzinę pomiarów szczegółowych. W całej swej złożoności niezrozumiała dla szarego człowieka będzie ona tworzyła urządzenia wyposażone w proste mechanizmy komunikowania się z użytkownikiem.(ang. iterface).

Dzięki prostocie obsługi urządzeń pomiarowych (odbiorników satelitarnych) zaistnieje realne zagrożenie dla geodetów ze strony innych użytkowników, którzy będą chcieli samodzielnie wykorzystywać ją dla swoich potrzeb.

1

---