DSC05327

342 * Hyóranr zagadnienia geodezji w epoce GrS

(multipath) i odbicia sygnałów pochodzących z anteny od różnych przedmiotów terenowych. Pierwsze z nich może obniżać bardzo znacznie dokładności wyznaczania pozycji. Możnaby twierdzić, że mamy do czynienia z jednym tylko zjawiskiem - odbiciami. Tak jest tylko z punktu widzenia fizycznej natury zjawiska. Jeśli jednak wziąć pod uwagę efekty uwidaczniające się w wynikach pomiarów, trzeba rozróżniać odbiór odbitych sygnałów satelitarnych od odbić sygnałów pochodzących z anteny. Istotę tych zjawisk wyjaśnia rysunek 6.46.

Rys. 6.46. Odbite sygnały satelitarne i odbicia sygnałów z anteny

Odbiór odbitych sygnałów satelitarnych polega na tym, że do anteny odbiornika docierają i są rejestrowane dwa sygnały zamiast jednego generowanego przez satelitę. Są one przesunięte w czasie, gdyż każdy z nich przebył inną drogę. Dzieje się tak z powodu odbicia sygnału od różnych przedmiotów terenowych, głównie metalowych dachów pobliskich budynków, metalowych ogrodzeń itp., tak położonych w stosunku do anteny, żc sygnał satelitarny od nich odbity trafia do anteny. Bywa, że odbicia sygnałów satelitarnych dają efekty o cały rząd większe niż wszystkie inne błędy pomiaru razem wzięte (zob. Georgiadou i in., 1989). Mając doświadczenie w opracowywaniu pomiarów i odpowiednie rozeznanie w wielkości spodziewanych błędów wyznaczania pozycji, można łatwo stwierdzić obciążenie wyników poszczególnych wyznaczeń wpływami odbić sygnałów. Ilustruje to rysunek 6.47.

Występowanie zjawiska odbić sygnałów można wykryć analizując różne kombinacje obserwacji kodowych (PRN) lub śledząc obliczenia podwójnych obserwacji różnicowych. Inną poszlaką występowania odbić sygnałów satelitarnych jest zbliżony charakter rozkładu błędów pomiarów powtarzających się w różnych sesjach obserwacyjnych. Tak więc, gdy decydujemy się na powtórzenie pomiarów i dostajemy nadal niezadowalające wyniki, ponadto o podobnych rozkładzie błędów systematycznych, to z dużym prawdopodobieństwem możemy to przypisać wpływom odbić sygnałów.

Chcąc ograniczyć te wpływy producenci sprzętu pomiarowego GPS stosują specjalne konstrukcje anten o tzw. ‘ostrym obcięciu charakterystyki fazowej'. Użytkownicy syste-

błąd

mu mogą tylko w jeden sposób zapobiegać wpływom odbić sygnałów satelitarnych: poprzez odpowiedni wybór miejsc na posadowienie anten.

Odbicia sygnałów z anteny satelitarnej polegają na pewnym sprzężeniu zwrotnym pomiędzy anteną stanowiącą źródło promieniowania i jej obrazem na przeszkodzie terenowej (rys. 6.44). Na ogół jest to mniej groźne zjawisko niż odbicia sygnałów satelitarnych. W wyjątkowych przypadkach, gdy odbijająca przeszkoda znajduje się blisko anteny, może nastąpić zjawisko rezonansowego wzmocnienia odbitych sygnałów niweczące jakość obserwacji. Podobnie jak w poprzednim przypadku jedynym sposobem uniknięcia tych wpływów jest odpowiedni dobór miejsca na posadowienie anteny.

Problem zmienności centrów fazowych anten GPS

Problem niepokrywania się punktu rzeczywistego centrum fazowego anteny satelitarnej z punktem nominalnym (zaznaczonym na antenie lub wskazanym przez producenta w instrukcji) był znany już dla anten satelitarnych odbiorników dopplerowskich. Odpowiednie poprawki uzyskiwano podczas procedur kalibracyjnych, a następnie uwzględniano w procesie redukcji wyników obserwacji. Podobne postępowanie zalecano dla anten GPS. Rysunek 6.48 obrazuje w zarysie geometryczną strukturę problemu.

rzeczywiste centra

Rys. 6.48. Nominalne i r/ccz>wbic centra fazowe anteny GPS