1 10lut

1:

Odbiornik L1 – przyrząd do wykonywania pomiarów satelitarnych GNSS, odbierający sygnały emito-wane przez satelity tylko na jednej częstotliwości (L1).

Odbiornik L1/L2 – przyrząd do wykonywania pomiarów satelitarnych GNSS, odbierający sygnały emi-towane przez satelity co najmniej na dwóch częstotliwościach (L1 i L2).

- nie zaleca się do zakładania osnowy pomiarowej wykorzystania współrzędnych wyliczonych w serwisie POZGEO ze zbiorów obserwacyjnych z odbiorników L1 oraz ze zbiorów obserwacyjnych z odbiorników L1/L2 krótszych niż 40 minut,

- do wykonywania pomiarów RTK zaleca się stosowanie odbiorników L1/L2 z możliwością pomiaru RTK przy wykorzystaniu poprawek sieciowych. Do wykonywania pomiarów RTK dopuszcza się wykorzystanie fazowych odbiorników L1 z możliwością pomiaru RTK,

- punkty osnowy pomiarowej sytuacyjnej i wysokościowej, szczegóły sytuacyjne będące przedmiotem ewidencji gruntów i budynków oraz punkty dostosowania wykorzystywane w transformacji należy mierzyć co najmniej odbiornikami L1/L2,

-do pomiarów DGNSS stosuje się kodowe odbiorniki L1 z możliwością pomiaru DGNSS i pomiarem kodu wspomaganym pomiarami fazy fali nośnej,

- do pomiarów szczegółów należących do II grupy dokładności pomiaru syt. może być wykorzystany co najmniej odbiornik L1/L2 .

2. Odbiorniki wyposażono w wiele funkcji. Między innymi:

a w bardziej rozbudowanych odbiornikach:

Informacja kodowa dla GPS

• Navigation Message

– częstotliwość = 50 Hz nałożony na obydwa kody P(Y) i C/A.

– dzieli się na 25 ramek o długości 1 500 bitów. Każda ramka dzieli się na 5 podramek,

– czas transmisji 30 sekund - pełna po 12.5 min,

– zawiera wszystkie informacje o satelitach:

• almanac - przybliżone położenie satelity,

• współczynniki modelu opóźnienia jonosferycznego,

• poprawki zegarów satelitarnych,

• efemerydy broadcast (pokładowe) satelitów,

• Kod C/A (Coarse Acquisition)

– jawny - o znanej strukturze,

– transmitowany tylko na częstotliwości nośnej L1,

– częstotliwość = 1.023MHz (długość fali = 293.1m),

– długość kodu wynosi 1023 bitów odmiennych dla każdego satelity (PRN - Pseudo Random

Noise),

– czas transmisji całego kodu - 1 milisekunda

• Kod P/Y (precision/encrypted)

– struktura niejawna,

– transmitowany na częstotliwościach L1 i L2

– częstotliwość = 10.23MHz (długość fali =29.31m),

– czas transmisji całego kodu - 266 dni (7 dni dla każdego satelity)

• Kod L2C (L2 Civilian)

– jawny - o znanej strukturze,

– transmitowany tylko na częstotliwości nośnej L2,

– częstotliwość = 1.023MHz (długość fali = 293.1m),

– kod dzielony jest na dwie sekwencje CM ( Civilian Moderate) o długości 10 230 bitów i

powtarzany co 20 ms oraz CL (Civilian Long) o długości 767 250 bitów powtarzany co 1500.

• Kod L1C (L1 Civilian). Planowany w satelitach bloku III (po 2013 roku). Struktura ma być

podobna jak dla kodu L2C

Informacja kodowa dla Glonass

• Navigation Message

– częstotliwość = 50 Hz nałożony na obydwa kody SP i HP.

– dzieli się na 5 ramek. Każda ramka dzieli się na 15 linii,

– czas transmisji 30 sekund - pełna po 2.5 min,

– zawiera wszystkie informacje o satelitach:

• almanac - przybliżone położenie satelity,

• parametry przesunięcia fazy,

• poprawki zegarów satelitarnych,

• efemerydy broadcast (pokładowe) satelitów,

• Kod SP (Standard Precision)

– jawny - o znanej strukturze,

– transmitowany tylko na częstotliwości nośnej L1,

– częstotliwość = 0.511MHz,

– długość kodu wynosi 511 bitów odmiennych dla każdego satelity,

– czas transmisji całego kodu - 1 milisekunda

• Kod HP (High precision)

– struktura niejawna,

– transmitowany na częstotliwościach L1 i L2

– częstotliwość = 5.11MHz,

Schemat odbiornika do nawigacji.

Tyle mam o antenach:

  kanały tory turystyczny wojskowy GISowskie geodezyjne
1 sat L1 kod C/A, P x xx x xx
fala nośna     x x
L2 kod P   x   x
fala nośna x   x x

ARP-Antena Reference Point

Kanały odbiorcze: 1kanał=1 staelita=1 częstotliwość

Interwały rejestracji 1s,2s,4s,5s,6s,12s,15s,20s,30s,60s

Częstotliwości: 0,01=100Hz;0,02=50Hz;0,05=20Hz;0,1=10Hz;0,2=5Hz;0,5=2Hz

Korelatory fali nośnej pracują nieprzerwanie

Przedwzmacniacz: filtruje użyteczne częstotliwości, wzmacnia sygnał

4. Kalibracja anten odbiorczych sygnałów GNSS - typy kalibracji, wyznaczane parametry.

Zmienność położenia centrów fazowych (PCV – Phase Center Variations) anten odbiorników GPS jest źródłem błędów w precyzyjnych pomiarach satelitarnych, szczególnie w satelitarnej niwelacji precyzyjnej, badaniach deformacji, opracowaniu sieci geodezyjnych, etc.

Po co kalibracja?

Tworzona jest „mapa” charakterystyki anten, modelowane/lokalizowane są centra fazowe anten (PCO - phase center offset ).

W precyzyjnym pozycjonowaniu GPS stosuje się odpowiednio modele zmienności centrów fazowych na podstawie kalibracji:

• absolutnej (kalibracja robotem),

• względnej,

• kalibracje IGS (International GNSSS ervice), NGS (National Geodetic Survey),

• zależne tylko od kata elewacji satelity lub od elewacji i azymutu.

5.Warunki jakie powinien spełniać w pełni operacyjny system GNSS

GNSS (Global Navigation Satellite System) nie ogranicza się jedynie do wyznaczania pozycji na podstawie jakiegoś systemu satelitarnego, lecz musi również spełniać wszystkie niżej omówione warunki, tj.

spełnienie warunku integrity jest bardzo trudne i stosuje się do tego dwie metody:

tzw. wewnętrzne lub zewnętrzne.

Metoda wewnętrzna bywa nazywana RAIM (recei­ver autonomous integrity monitoring)- Polega ona na wykorzystaniu pomiarów wykonanych przy użyciu nadliczbowych satelitów i, niestety, nie daje pewnych wyników.

Administratorzy systemów satelitarnych rozwijają raczej metody zewnętrzne (external methods of integrity monitoring) polegające na kont­roli w czasie rzeczywistym sygnału systemu poprzez specjalną sieć stacji naziemnych. Dodatkowym kanałem (GPS integrity channel GIC) wysyłany jest do użytkownika GPS niezależny sygnał zawierający informacje integrity. Do jego transmisji najczęściej wykorzystuje się satelity geostacjonarne, np. Inmarsat. Innym – przyszłościowym – rozwiązaniem w metodach zewnętrznych będzie łączne wykorzystanie sygnałów systemu GPS i sygnałów pochodzących z niezależnych źródeł, np. pomiarów inercyjnych, Loran C, GLONASS czy Galileo.

Warunek ten określa zdolność systemu satelitarnego do zapewnienia żądanego serwisu przez określony czas bez jakichkolwiek przerw.

Jest to współczynnik wyrażający w procentach czas, w ciągu którego system może być wykorzystywany.

6. Porównwnaie GPS i GLONASS

•Identyczna liczba satelitów - 24 (Rosjanie obecnie nie osiągają tego poziomu)

•Plany orbitalne – 6x4 satelity w GPS i 3x8 w GLONASS

•Inklinacja toru– większa w przypadku satelitów rosyjskich

•Wysokość orbit – amerykańskie satelity znajduj się nad rosyjskimi

•Czas okrążenia Ziemi – większy w przypadku amerykańskich z powodu większej wysokości orbit

•Inny układ odniesienia – w GPS WGS-84, w GLONASS PZ 90

•Metoda kodowania – w GPS CDMA, w GLONASS FDMA

•Oba systemy świadcz serwis dokładny (pasmo P) oraz cywilny (C/A)

7. Rola nakładki EGNOS w nawigacji - European Geostationary Navigation Overlay Service)

-koncepcja cywilnego systemu nawigacji satelitarnej

- 3 satelity geostacyjne (15.5 ͦW , 21.5 ͦE i 25 ͦE ).

-naziemne stacje pomiarowe i kontrolne- 34 stacje przekazują dane do 4 centrów obliczeniowych które uśredniają, korelują, poprawiają i przekazują do 3 satelit geostacyjnych

- poprawa dokładności danych z sieci Navstar

- weryfikacja działania Navstar - aplikacje „Safety of Life”,

-SISNET dane o wiarygodności systemów GPS/ GLONASS przez Internet

- dzięki niej nawigacja wyróżnia się lepszą dokładnością wskazań,wiarygodnością,ciągłością działania i stałą dostępnością usług nawigacyjnych

- SISNET –

Europejski system EGNOSS - wspomaga działanie istniejących systemów nawigacji satelitarnej ( głównie sieci Navstar). Do odbiorników GPS współpracujących z EGNOS wysyłane są sygnały korekcyjne pochodzące z satelitów geostacjonarnych znajdujących się nad Europą. Sygnały te zawierają korekty pozycji podawanych przez sieć Navstar, co kilkukrotnie zwiększa ich dokładność.

Przede wszystkich EGNOS weryfikuje dane pochodzące z sieci Navstar, sprawdzając czy nie doszło do awarii tych satelitów lub błędów podczas transmisji. Dzięki temu dane z sieci Navstar/EGNOS mogą być zastosowane tam, gdzie ze względów bezpieczeństwa, muszą być w pełni wiarygodne. Sa to tzw. aplikacje typu„Safety of Life”, np. Precyzyjna nawigacja samolotów, sterowanie ruchem pociągów czy niektóre akcje ratunkowe.

EGNOS opiera się na trzech satelitach geostacjonarnych (15.5 ͦW , 21.5 ͦE i 25 ͦE ). Na Ziemi znajdują się stacje pomiarowe i kontrolne, które prowadzą ciągłe testy sieci Navstar i satelitów EGNOS. Obliczają poprawki danych GPS, wykrywają nieprawidłowości w transmisji i sprawdzają, czy nie doszło do awarii któregoś z satelitów EGNOS, które z kolei wysyłają je do odbiorników GPS. Jedne ze stacji kontrolnych sieci EGNOS znajduje się w Warszawie, w Centrum Badań Kosmicznych.

8. Polskie stacje DGNSS dla potrzeb żeglugi na Bałtyku.
Polska współpracuje z komitetem e-Navigation IALA w badaniach potencjalnych możliwości transmisji DGNSS przy wykorzystaniu globalnego satelitarnego systemu nawigacji przez 2 polskie stacje bazowe DGPS na Morzu Bałtyckim – DZIWNÓW I ROZEWIE


Pomiar DGNSS – technika różnicowych pomiarów GNSS oparta na pomiarach kodowych pseudoodległości do satelitów GNSS, w której wyznaczane współrzędne są korygowane za pomocą poprawek DGNSS.
Poprawki DGNSS – zbiór danych dotyczących pomiaru kodowego GNSS obliczony na podstawie pomiarów prowadzonych przez stacje referencyjne, wykorzystywany przez odbiornik ruchomy w celu zwiększenia precyzji wyznaczanej pozycji.

Polskie stacje ASG EUPOS, które mogą brać udział w nawigacji żeglugowej na Bałtyku:
KAM1 – Kamień Pomorski,
KOSZ - Koszalin,
WŁAD – Władysławowo,
GDAN - Gdańsk,
ELBL - Elbląg.

9. Warunki realizacji pomiarów RTK, uzyskiwane dokładności.

Warunkiem realizacji pomiarów RTK jest

bezpośrednia łączność międzystacją bazową a odbiornikiem ruchomym.

Informacje ze stacji bazowej w postaci obserwacji lub poprawek do obserwacji są przesyłane do odbiornika ruchomego,  gdzie następuje proces  opracowania i wyznaczenia pozycji. Opracowanie obserwacji ze stacji bazowej oraz odbiornika ruchomego następuje bezpośrednio w terenie w przenośnym komputerze (palmptopie).

Metoda wymaga widoczności minimum 5 satelitów powyżej 15 st. .

Zaletą jest natychmiastowe wyznaczenie pozycji,
natomiast do wad należy zaliczyć konieczność zapewnienia ciągłej łączności między stacją bazową i odbiornikiem ruchomym  oraz
ograniczeniem zasięgu metody wynikającym z możliwości uproszczonych algorytmów
Dokładność ±1-2cm+2ppm*S dla składowych horyzontalnych i

Około ±3cm+2ppm*S dla składowej wysokościowej.

10. Zasady planowania pomiarów GNSS przy pomiarach osnów.

Do zasad wykonywania statycznych pomiarów satelitarnych z wykorzystaniem systemu ASG-EUPOS zalicza się m.in.:

Opracowanie wyników w postprocessingu może być wykonane:

  1. automatycznie w systemie ASG-EUPOS

  2. przez użytkownika przy wykorzystaniu danych obserwacyjnych ze stacji ASG-EUPOS

Przy projektowaniu sieci geodezyjnej oprócz podstawowych warunków wynikających z zasad pomiarów satelitarnych, należy zwrócić uwagę na następujące elementy:

- dogodny dojazd do punktów sieci w celu zminimalizowania czasu dotarcia do punktu z odbiornikiem

- istnienie zabudowy na punktach utrudniających lub uniemożliwiających pomiar technikami satelitarnymi GPS

- zapewnieniu ciągłej widoczności satelitów w trakcie pomiaru poszczególnych wektorów GPS tworzących sieć geodezyjną,

- zapewnieniu dostatecznej liczby punktów nawiązania sieci GPS (co najmniej 4 o znanych współrzędnych) rozmieszczonych możliwie w taki sposób, by punkty wyznaczane w sieci znajdowały się wewnątrz wieloboku łączącego punkty nawiązania

- zapewnienie nawiązania do sieci wysokościowej

- sieć GPS powinna być tak zaprojektowana aby stosunek liczby obserwacji do liczby niewiadomych był większy od ½


Wyszukiwarka