ГЕОДЕЗИЯ
ТОЧНОСТ И ИЗТОЧНИЦИ НА ГРЕШКИ ПРИ RTK ИЗМЕРВАНИЯТА Доц . д-р инж . Николай Димитров , НИГГГ – БАН
SUMMARY
Positioning with Global Navigation Satellite Systems ( GNSS ) is a rapidly evolving environment . Improvements in receiver hardware and software , increased wireless communication capabilities , new signals and additional satellite systems make positioning much easier , faster and more accurate in real time , and will probably be even more developed in the near future . The publication analyzes the sources of errors in real-time GNSS measurements . The possible sources of ionospheric and troposphere errors are systematized . The influence of the field conditions on the accuracy of the measurements is described . Guidelines for best practices in field measurements are provided to obtain reliable real-time measurement results .
Keywords : GNSS , RTK , sources of errors РЕЗЮМЕ
Определянето на местоположение с Глобалните навигационни спътникови системи ( GNSS ) е една бързо развиваща се среда , подобренията в хардуера и софтуера на приемниците , увеличените възможности за безжична комуникация , нови сигнали и допълнителни спътникови системи правят значително по-лесно , по-бързо и по-точно определянето на местоположение в реално време , а вероятно ще бъде още по-развита в близко бъдеще . В статията е направен анализ на източниците на грешки при GNSS измерванията в реално време . Систематизирани са възможните източници на грешки от йоносферата и тропосферата . Описано е влиянието на теренните условия върху точността на измерванията . Дават се насоки за найдобри практики при измерванията за получаване на надеждни резултати от измерванията в реално време .
Ключови думи : GNSS , RTK , източници на грешки
1 . ВЪВЕДЕНИЕ
При измерванията в реално време се използват базовите вектори между фазовия център на антената на стационарен базов приемник към фазовия център на антената на друг приемник , наречен ровър , като се използва земно-фиксирана координатна система , в която референтна система , се излъчват и орбитите на спътниците . Поради многото променливи , свързани с измерванията в реално време , обаче , надеждността на получените позиции е много по-трудна за проверка , отколкото при определяне на местоположение чрез статични GNSS измервания . Безбройните включени променливи изискват добри познания и внимание към детайлите от теренния оператор . всяка налична честота за всеки спътник , между базовата станция и ровъра в общите епохи на измерване ( фиг . 1 ). По-голямата част от грешките се елиминират като просто се приеме , че атмосферните условия са идентични в базата и ровъра . Използването на повече спътникови системи осигурява допълнителна спътникова видимост , а също така дава и по-добра геометрия на решението . При включване на повече спътникови системи трябва да се знае , че възникват повече неизвестни . Например , при включване на ГЛОНАСС , часовниците не са синхронизирани с тези на GPS и възниква още едно неизвестно в уравненията , и за получаване на решението ще бъдат необходими повече спътници . Производителите използват различни техники на обработка на данните като някои от тези техники са широко известни , а някои производители използват собствени алгоритми , които не разпространяват . Методът за определяне на местоположение в реално време е известен под наименованието RTK ( Real-time kinematic positioning ).
Фиг . 1 . Конфигурация на апаратурата при RTK [ 6 ]
За да се добие представа за сложността на изчисленията , които се извършват за кратко време , на фиг . 2 се вижда , че базата и ровъра приемат сигнал от спътника , базовата станция трябва да обработи данните , да изчисли корекциите и да ги изпрати на ровъра . Ровърът от своя страна приема информацията , синхронизира времето на получаване , изчислява местоположението , в повечето случаи ги трансформира в някаква проекция и ги показва на дисплея . Целият този процес преминава за около 1 – 2 секунди .
2 . ОПРЕДЕЛЯНЕ НА МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ В РЕАЛНО ВРЕМЕ
При определянето на местоположение в реално време се измерват разликите във фазовите цикли на вълната , във
Фиг . 2 . Времева диаграма на изчисленията при RTK [ 5 ]
ГКЗ 5-6 ’ 2021 3