Комплекс подготовительных работ при создании локальной геодезической сети на аэродроме шереметьево расчет требуемой точности геодезической сети
|
Скачать 0.72 Mb.
|
|
1.3. Обзор программы для обработки GPS данных В связи с тем, что для выполнения работ по созданию локальной геодезической сети в аэропорте Шереметьево были взяты GPS приемники Швейцарской фирмы Leica, то и для обработки полученных данных используем программу того же производителя. В качестве такой программы применялась «Leica Geo Office» версии 3.0 (Leica, Швейцария). На рисунке 1.2 показан ее общий вид. Рис. 1.2. Общий вид программы LGO. Leica Geo Office - это современный программный комплекс, обладающий всем необходимым для управления, визуализации, обработки, импорта и экспорта данных, собранных GPS приемниками, тахеометрами и нивелирами. В программе также поддерживается интерфейс с другими программными продуктами. Различные графические инструменты и другие вспомогательные функции дают возможность редактирования любой точки, линии и т.п. Следует также отметить, что в программе реализован постоянный контроль качества на всех этапах работы для любых элементов. Если точка измерена неоднократно, то ее координаты усредняются. Программный комплекс Leica Geo Office состоит из нескольких блоков: File, Import, View, Export и Help. Блок File содержит возможность создания нового, открытия сохраненного, а также недавно использовавшегося проекта. Импорт данных (блок Import) можно осуществлять с карт памяти CompactFlash, напрямую из инструментов, а также из текстовых файлов или через Интернет. Экспорт результатов вместе с кодами и атрибутами точек, линий и других объектов (блок Export) можно выполнять в любые программы CAD, GIS и другие картографические системы. В блоке View можно настроить панели инструментов и соответствующие экраны отображения информации. Блок Tools содержит различные компоненты управления данными проекта, системами координат, GPS антеннами, созданием кодового листа, редактор форматов, а также загрузчик обновления встроенного ПО, шаблоны для создания отчетов и другое. Основанный на HTML-формате генератор отчетов позволяет быстро настроить вид и выбрать самые необходимые данные. Блок Help содержит помощь и описание работы программы. В Leica Geo Office имеется полный набор библиотек и функций по определению систем координат и трансформированию из одной системы в другую: библиотеки эллипсоидов, проекций и моделей геоидов, а также шесть различных методов трансформирования. Преобразование эллипсоидальных высот в ортометрические и наоборот с использованием импортированных и пользовательских моделей геоида. Специальная возможность программного комплекса - это поддержка специфических локальных систем координат, которые основаны на параметрах преобразования WGS84 в локальную систему координат. В модуле трансформирования координат можно работать в любой системе координат: WGS84 или локальной, а также преобразовывать координаты из одной системы в другую. Итак, в первой главе была рассчитана требуемая точность построения геодезической основы для выполнения работ по реконструкции визуальных аэронавигационных средств на аэродроме Шереметьево. Исходя из рассчитанной точности, был выбран приборный парк и программный комплекс для обработки GPS измерений. Далее рассмотрим технологию создания высокоточной спутниковой геодезической сети, а также проведем анализ влияния всех основных источников ошибок, свойственных спутниковым наблюдениям, и выберем наиболее оптимальную методику выполнения измерений. 2. ТЕХНОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ ВЫСОКОТОЧНОЙ СПУТНИКОВОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ В процессе создания высокоточной локальной геодезической сети на аэродроме Шереметьево были рассмотрены следующие вопросы:
2.1. Принципы построения локальной геодезической сети спутниковыми методами Программа создания локальной геодезической сети базируется на основе рассчитанной требуемой точности исходной сети для выполнения работ по реконструкции визуальных аэронавигационных средств на аэродроме Шереметьево, возможностей современной спутниковой технологии координатных определений, а также накопленного в нашей стране опыта решения подобных задач с использованием спутниковых методов. При разработке программы создания геодезической сети вдоль протяженной трассы, особого внимания заслуживает принцип ее построения с учетом особенностей спутниковых технологий. К настоящему времени при реализации спутниковых методов наибольшее распространение получили такие подходы к построению локальных геодезических сетей, как принцип создания сети на основе использования одной референцной станции и принцип, базирующийся на применении нескольких референцных станций. Принцип создания сети, основанный на использовании одной референцной станции (рис. 2.1) позволяет осуществить непосредственную передачу координат от исходного пункта на определяемые пункты. При этом, во многих случаях, возникает необходимость измерения линий повышенной протяженности, что приводит иногда к неоправданным дополнительным затратам времени и средств. Кроме того, возникающая лучевая схема построения сети не всегда обеспечивает надежный контроль качества получаемых результатов.  Рис. 2.1. Принцип создания локальной геодезической сети спутниковым методом на основе использования одной референцной станции. При использовании нескольких референцных станций реализуется, как правило, поэтапное (последовательное) построение сети. В этом случае на первом этапе развивается сеть вторичных референцных точек, которые непосредственно связаны с исходной, а на втором этапе создается сеть требуемой плотности с опорой в каждом сеансе наблюдений, на общую между сеансами точку (рис. 2.2.а) или, по крайней мере, на две вторичные референцные точки (рис. 2.2.б).   а б Рис. 2.2. Принцип создания локальной геодезической сети спутниковым методом на основе использования нескольких референцных станций. При таком подходе удается сократить среднюю протяженность измеряемых базисных линий, а, кроме того, местонахождение ряда точек сети определяется на основе, как минимум, двух независимых измерений до двух независимых референцных пунктов, что, безусловно, существенно повышает точность и надежность координатных определений. Кроме того, для ужесточения требований к точности спутниковых определений имеет практическое применение проведение двойных сеансов измерений назначенных геометрических построений. При этом в любом из приведенных методов обеспечивается однородность создаваемой сети. Следует заметить, что одна из особенностей спутниковых определений состоит в том, что при работе с несколькими спутниковыми приемниками появляется возможность вычисления линий между различными точками сети на основе применения информации, которая уже была использована для определения в текущем сеансе других базисных линий. Получаемые при этом зависимые линии относятся к числу тривиальных, которые не рекомендуют включать в вычисления, связанные с получением окончательных результатов. Но, в отдельных случаях, они могут оказаться полезными для выявления и отбраковки грубых результатов измерений. Применительно к территории аэродрома Шереметьево преимуществами обладает первый подход, основанный на лучевой схеме построении сети с применением двух - трех приемников, так как протяженность объекта незначительна (не более 4 км от базовой точки). В связи с необходимостью получения определяемых координат пунктов сети не в системе WGS-84, а в принятой для данного региона системе координат и высот (МСК), обязательным условием является привязка к пунктам плановой и высотной основы, которые характеризуются наиболее высокими точностными показателями. Обе основы должны быть представлены по возможности равномерно на всей территории охватываемой сетью. Такими пунктами будут являться пункты ФГУП ГПИиНИИ ГА «Аэропроект». На территории аэропорта Шереметьево вдоль ВПП-2 и МРД-2 расположено 15 таких пунктов с известными координатами в местной локальной системе МСК (рис. 2.3). Рис. 2.3. Пункты ФГУП ГПИиНИИ ГА «Аэропроект». Эти пункты будут использоваться при трансформировании координат как опорные или как контрольные. Проанализировав выше изложенные факторы, представляется возможным сформулировать основные выводы:
2.2. Основные источники ошибок спутниковых измерений и методы ослабления их влияния При рассмотрении методов высокоточных спутниковых измерений возникает необходимость тщательного исследования влияний всех возможных источников ошибок выполняемых измерений, особенностей их проявления и обоснования методов их учета. В зависимости от характера источников воздействия ошибки подразделяются на две основные группы: систематические ошибки, которые применительно к спутниковым измерениям получили название смещений, и ошибки случайного характера. Для учета погрешностей первой группы разрабатываются специальные методы. Влияние второй группы удается, в большинстве случаев, минимизировать за счет использования большого массива отдельных измерений. В настоящем разделе основное внимание уделено рассмотрению ошибок систематического характера, обуславливающих появление смещений результатов измерений. При их исследовании широкое распространение получил способ моделирования, для разработки которого приходится тщательно изучать механизм воздействия источников таких ошибок на результаты измерений. На основе этого способа разрабатывают эффективные методы минимизации отмеченного влияния. Исходя из методики измерительного процесса, характерной для спутниковой системы GPS, все основные источники систематических ошибок можно условно разбить на три группы:
Отдельно следует рассмотреть геометрический фактор расположения спутников. Кроме того, целый ряд ошибок может возникать в процессе перехода из одной координатной системы в другую, в данном случае из глобальной системы WGS-84 в местную локальную систему координат. 2.2.1. Ошибки эфемерид спутников При получении координат точек на земной поверхности спутниковыми методами необходимо наряду с определяемым расстоянием до спутника знать также его эфемериды, которые задают местоположение спутника на момент выполнения измерений. Неточность знания эфемерид обуславливает соответствующие погрешности определения как абсолютных значений координат точек, так и их разностей между пунктами наблюдений. Неточное знание эфемерид связано, прежде всего, с расхождениями между предсказываемой (невозмущенной) и реальной (подверженной влиянию возмущающих сил) орбитами. К возмущающим силам относят различные факторы как гравитационного, так и негравитационного происхождения. Влияние различных факторов на движение искусственных спутников Земли приведено в таблице 2.1. Таблица 2.1.Влияние возмущающих факторов на движение ИСЗ.
Приведенные в таблице 2.2.1 значения свидетельствуют о том, что, наибольшее воздействие на уклонения реальной орбиты от расчетной оказывает неоднородность гравитационного поля Земли. В частности, из-за влияния второй зональной гармоники такие уклонения для трехчасовых дуг орбит достигают 2 км, а для более протяженных двухсуточных дуг до 14 км. Столь значительные уклонения нельзя не учитывать при любых видах спутниковых измерений. Суммарное гравитационное влияние масс Луны и Солнца хотя и оказывается существенно меньшим (для трехчасовых дуг уклонения от невозмущенной орбиты оцениваются величинами на уровне от 50 до 150 м), но, тем не менее, при прогнозировании значений эфемерид его также следует учитывать. Непосредственно с гравитацией связаны также наблюдаемые на земной поверхности различного рода приливные явления, которые из-за перераспределения масс приводят к изменениям в предрассчитываемом гравитационном поле Земли, а, следовательно, и к влияниям на орбитальное движение спутника. Проведенная оценка свидетельствует о том, что уклонения спутника от расчетной орбиты из-за воздействия данного фактора даже для двухсуточных дуг лежат в пределах от 0,5 до 2 м, что составляет относительную ошибку 1/10000000. Этим влиянием можно пренебречь. Переходя к оценке влияния факторов негравитационного происхождения, следует заметить, что наиболее существенное влияние на неточность знания эфемерид GPS спутников оказывает солнечное радиационное давление. Уклонения спутников от расчетной траектории из-за воздействия прямого солнечного радиационного давления лежат в пределах от 5-6 м (для трехчасовых дуг) до 100-800 м (для двухсуточных дуг). Указанные предрасчеты влияния солнечного радиационного давления характеризуются невысокой надежностью по следующим причинам:
Дополнительную неопределенность в предрасчет влияния радиационного давления вносит отраженная от земной поверхности солнечная радиация, зависящая от атмосферных условий и отражающих свойств облучаемых Солнцем участков земной поверхности. Другим возмущающим фактором негравитационного происхождения является атмосферное торможение. Следует иметь ввиду, что на характерной для GPS спутников высоте около 20 тыс. км атмосфера оказывается чрезвычайно разреженной, и ее влиянием при предрасчетах орбит спутников, как правило, пренебрегают. Таким образом точность передаваемых по радиоканалу значений эфемерид характеризуется погрешностью на уровне около 20 м, что обеспечивает точность геодезических спутниковых дифференциальных измерений на уровне около 110-6. Такая точночть удовлетворяет требованиям большинства выполняемых геодезических работ. Однако в связи с широким развитием глобальных высокоточных сетей, предназначенных для изучения движения земной коры, отмеченный уровень оказывается недостаточным. В таких случаях прибегают к использованию апостериорного метода определения эфемерид. Его сущность состоит в том, что при окончательной обработке спутниковых измерений используют не передаваемые со спутника по радиоканалу значения эфемерид, а накопленные в банке данных специально организованных служб реальные (не прогнозируемые) значения эфемерид. Для потребителя информация об эфемеридах доступна через Интернет. При апостериорных методах удается повысить точность определения эфемерид почти на порядок, т.е. довести эту точность до нескольких единиц метров. При таком подходе погрешность знания эфемерид перестает оказывать существенное влияние на результирующую точность спутниковых измерений для решения многих геодезических задач. |
Похожие:
 |
Де карвальо антонио алвеш разработка методики модернизации плановой... Охватывает комплекс вопросов, относящихся к разработке методики модернизации плановой геодезической сети г. Луанда. В основу разработанной... |
|
Требования Полевым работам по обследованию пунктов государственной геодезической сети предшествует сбор и изучение материалов геодезической... |
|
И нструкция по настройке Локальной Сети и Интернета Подключите провод Локальной Сети в разъём на Сетевой Карте, загориться светодиод |
|
Инструкция по организации движения спецтранспорта, и средств механизации... А аэродроме Шереметьево (далее – Инструкция) определяет порядок организации движения спецтранспорта и средств механизации на закрытой... |
 |
09086865-0171300002517000002-0260482-01-игди-т Создание планово-высотной съемочной геодезической сети без закладки центров и реперов с использованием спутниковых геодезических... |
|
Инструкция по оформлению вкр и проверке на объем заимствования Система доступна только из локальной сети Университета, при этом место хранения работ закрыто от общего доступа, а результаты проверки... |
|
Техническое задание на проведение проектных и монтажных работ по... Требования к соответствию проектируемой системы нормативно-технической документации |
|
Рабочая программа учебной дисциплины Методы построения опорной геодезической... «Землеустройство и кадастры», в соответствии с учебным планом, утвержденным ученым советом университета в 2016 году для очной формы... |
|
Мбоу «Погореловская средняя общеобразовательная школа Корочанского района Белгородской области» Наличие локальной сети в школе, в кабинете информатики (указать кол-во пк в сети)- 21 |
|
Инструкция по настройке подключения к Домашней сети ОАО «Псковская гтс» Правой клавишей мыши нажмите на иконку «Подключение по локальной сети» и выберите пункт «свойства» |
|
Охрана пунктов государственной геодезической сети Уполномоченным органом государственной власти на территории Омской области является Управление Федеральной службы государственной... |
|
Инструкция по настройке подключения к sftp серверу. Для обеспечения... Интернет в Банке устанавливается «фпсу-ip» – программно-аппаратный комплекс, предназначенный для организации доступа Клиента к защищенной... |
|
Методические указания для выполнения полевых работ на учебной геодезической... Методические указания для выполнения полевых работ на учебной геодезической практике для студентов 1 курса, обучающихся по направлению... |
|
Рабочая программа дисциплины (модуля) в. Од. 5 «геоинформационные... В. од. 5 «геоинформационные технологии сбора картографо-геодезической информации» |
|
Инструкция по топографической съемке в масштабах 1: 5000, 1: 2000,... Методические указания и задания для контрольных работ по курсу “Геодезия” предназначены для студентов 2-ых курсов очных факультетов... |
|
Инструкция по составлению и изданию каталогов геодезических пунктов гкинп(гнта)-01-014-02 Инструкция предназначена для всех учреждений министерств и ведомств, выполняющих составление и издание каталогов координат геодезических... |