To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
O technologii pomiarów GPS RTK (Real Time Kinematic)
1. Wstęp
Pomiar RTK to na dzień dzisiejszy najnowocześniejsza na świecie technologia
dokładnych pomiarów uzyskiwanych w czasie rzeczywistym bez wykonywania obliczeń po
pomiarze w tzw. post-processingu. Metoda pomiaru kinetycznego RTK jest jedną
z metod różnicowych stosującą poprawkę na przesunięcie fazowe GPS do wyliczenia
współrzędnych z „centymetrową” dokładnością. Metody czasu rzeczywistego RTK z
inicjalizacją On-The-Fly (OTF) umożliwiają szybkie (prawie natychmiastowe) wyznaczenie
położenia centrum fazowego anteny odbiornika z dokładnością 1-2 cm. Wartość
nieoznaczoności pomiarów fazowych jest szybko wyznaczana metodą filtracji Kalmana lub
w odbiornikach nowej generacji metodą LAMBDA, zaproponowaną przez Teunissena. Czas
inicjacji pomiarów w odbiorniku GPS przy wykorzystaniu tych metod wynosi ok. 10 sekund.
2. Metody wyznaczania pozycji w trybie RTK
Istnieją trzy metody precyzyjnego wyznaczania pozycji w trybie RTK na podstawie danych
transmitowanych bezpośrednio ze stacji referencyjnych:
1/ Jedna stacja referencyjna
Odbiornik ruchomy wyznacza współrzędne punktu na podstawie sygnałów
odebranych przez jego anteny: satelitarnych przez antenę GPS oraz sygnałów ze stacji
referencyjnej przez antenę modemową lub telefon komórkowy.
2/ Wiele stacji referencyjnych
Nad co najmniej dwoma punktami o znanych współrzędnych ustawione są anteny
odbiorników GPS pełniących funkcje stacji referencyjnych i wykorzystujących do
transmisji różne częstotliwości. Odbiornik ruchomy wyznacza pozycje swojej anteny kolejno
w odniesieniu do poszczególnych stacji poprzez zmianę kanału, otrzymując w wyniku
pozycję uśrednioną. Możliwe jest także nadawanie danych przez różne stacje referencyjne na
jednej częstotliwości z wykorzystaniem do transmisji różnych momentów czasu w epoce
pomiarowej. Metoda ta sprowadza się do wielokrotnego powtórzenia niezależnych rozwiązań
pojedynczego wektora i otrzymania w wyniku współrzędnych uśrednionych. Ich jakość
będzie silnie zależała od jednorodności współrzędnych stacji referencyjnych.
3/ Sieć stacji referencyjnych
Sieć tworzą co najmniej trzy odbiorniki GPS. Generalnie istnieją dwa sposoby
uwzględniania danych z sieci stacji referencyjnych przy precyzyjnym wyznaczaniu
współrzędnych:
- FKP to niemiecki skrót od Flachen Korrectur Parameter
- VRS to angielski skrót od Virtual Reference Station
W obydwu przypadkach mamy do czynienia z powierzchniowymi systemami dystrybucji
poprawek RTK. Możliwa jest też transmisja przez stacje referencyjne oryginalnych danych,
które zostały przez nie odebrane z satelitów.
Istnieje także możliwość pośredniego wykorzystania obserwacji stacji referencyjnych, np. za
pośrednictwem protokołu NTRIP w EUREF-IP.
W niniejszym opracowaniu omówimy metodę z jedną stacją referencyjną.
1
W metodzie tej są niezbędne co najmniej dwa odbiorniki GPS. Jeden odbiornik jest konieczny
do utworzenia stacji referencyjnej (bazowej) GPS, prowadzącej ciągłe obserwacje
i
(…)
…
lokalnego układu współrzędnych (Local Coordinate System LCS).
Współrzędne lokalne punktów dostosowania mogą być wprowadzane w trakcie procedury
„stanowisko swobodne” a ich współrzędne WGS 84 mogą być wprowadzane zarówno ręcznie
jak i pomierzone w terenie. Gdy wprowadzimy odpowiednią liczbę punktów dostosowania
zostaną wyliczone metodą najmniejszych kwadratów parametry 5-cio lub 7-mio parametrowej…
… polowy (kontroler) pracujący ze stacją ruchomą GPS
wylicza na podstawie danych z punktu referencyjnego i chodzącego pozycję w dowolnym
momencie.
Zazwyczaj odbiornik ruchomy przemieszcza się od punktu do punktu np. w celu zbierania
danych lub tyczenia. Należy przyjąć, że obserwacje wykonywane w tym samym czasie
i rejonie geograficznym przez dwa odbiorniki równocześnie są obarczone tymi samymi
błędami systematycznymi. Porównanie wyników pomiarów z dwóch odbiorników i poddanie
ich wspólnej obróbce wyeliminuje błędy systematyczne i otrzymamy bardzo dokładnie
pomierzone współrzędne.
3. Istotne elementy pomiaru RTK
Najistotniejszymi elementami pomiaru RTK są:
1/ Ustanowienie stanowiska /kalibracja systemu/
Aby prowadzić pomiary metodą RTK należy ustalić wcześniej związek między WGS
84 (układem współrzędnych…
… być:
a/ obligatoryjnie
- typ i numer seryjny odbiornika GPS użytego do pomiaru
- typ i numer seryjny anteny GPS użytej do pomiaru
- karta gwarancyjna producenta (serwisu), lub zaświadczenie (certyfikat) jakości
i dokładności.
- wysokość anteny nad punktem pomierzona na początku i na końcu sesji
obserwacyjnej,
- imię i nazwisko wykonującego pomiar
- data wykonania pomiaru na punkcie,
- czas rozpoczęcia i zakończenia pomiaru
- nr punktu mierzonego lub kontrolnego
- współrzędne x, y, h
- błąd pomiaru punktu
b/ nieobligatoryjnie
- kod punktu (szczególnie w przypadku gdy nie jest prowadzony szkic polowy)
- informacje dotyczące mierzonego punktu (np. średnica studni, głębokość studni,
rodzaj słupa, itp.)
Załączniki:
Przykładowe dokumenty do operatu.
Opracowanie:
Stanisław Wesołowski
Jan Siedlecki
Krzysztof Grądzki…
… punkt znany jako ustalony.
3
2/ Inicjalizacja
Ważnym elementem pomiaru RTK jest inicjalizacja, która jest niezbędna na początku
pomiaru i ewentualnie re-inicjalizacja w przypadku utraty sygnału czy to radiowego czy
satelitarnego. RTK stosuje technikę pomiaru różnicowego używając danych z dwóch
odbiorników, dlatego też potrzebny jest dokładny pomiar odległości do każdego z
widocznych satelitów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)