Методика та результати дослідження кінематичних визначень координат пунктів різними GNSS-приймачами

2014;
: стоp. 48-61
Надіслано: Листопад 05, 2014
Автори:
1
Національний університет "Львівська політехніка", Чернігівський національний технологічний університет

Мета. Метою цього дослідження передбачалося: експериментальне визначення точності координат пунктів геодезичної мережі двочастотними ГНСС-приймачами різних виробників за різних умов спостережень, використовуючи RTK-технології; дослідження можливості під’єднання та отримання фіксованого розв’язку в режимі RTK за наддовгих баз (до 200 км). Методика. Для дослідження точності визначення координат в експериментальних роботах задіяно шість геодезичних бригад, які укомплекто­вувалися шістьма приймачами різних фірм-виробників. Вибір пунктів спостережень був зумовлений тими умовами, за яких, здебільшого, виконуються польові геодезичні роботи, а саме, “відкритий горизонт”, “нещільна забудова” та “лісопаркова зона”. Спостереження проводилися в RTK-режимі, а приймачі налаштовувалися на прийом поправок від мережі (System.NET). Для цього використовували різні технології та точки монтування, які створювали у контролерах шість конфігурацій – automax, nearest, vrs, cn, nz, kv. Результати. Результатами цього дослідження є: обчислена точність RTK-спостережень за різних конфігурацій на пунктів HIMV, HRAD, FORT, при цьому в опрацювання не бралися результати одного з двох приймачів Leica GX 1230GG або приймача GeoMAX; отримана точність координатних визначень залежно від віддалей між пунктами спостережень та пунктами мережі System.NET; виконаний аналіз результатів досліджень можливості під’єднання та отримання фіксованого розв’язку в режимі RTK за наддовгих баз (до 200 км); виконана перевірка гіпотези про рівність середніх для усіх можливих пар середніх значень, розрахованих за результатами вимірювань за чотирьох методів знімання –  automax, nearest, vrs, cn;  виконані результати обчислень фактичного та критичного значення критерію Стьюдента . Наукова новизна. Аналізуючи результати досліджень, встановлено: точність координат, отримана приймачами за різних умов спостережень – різна; розроблена методика досліджень координатних визначень для різних умов спостережень, використовуючи приймачі різних виробників; запропонована симетрична програма спостережень з метою мінімізації супутніх похибок під час проведення експериментальних робіт; зауважена серед інших тенденція динаміки підвищення точності спостережень, отримана приймачем модифікації GS08; виконана перевірка гіпотези за критерієм Стьюдента свідчить про ідентичність з імовірністю 99,9 % результатів спостережень у разі вимірювання усіма конфігураціями знімання по кожній з координат X, Y, H. Практична значущість. Запропоновану методику можна використати під час планування кадастрових супутникових зйомок. Проведені експериментальні дослідження дозволили отримати реальну точність RTK вимірювань за шести конфігурацій знімання. Залежно від призначення та необхідної точності RTK робіт можна використовувати різні точки монтування, попередньо погодивши ці питання з оператором GNSS-мережі. Якщо деякі види робіт потребують точності, достатньої для їх призначення, можна використовувати “базову” станцію, розміщену на відстані більше 100 км від району робіт. Під час планування супутникових кадастрових зйомок, по можливості, необхідно враховувати умови, за яких виконуватимуться спостереження, уникаючи “проблемних” ділянок, позаяк точність робіт зменшуватиметься. У таких випадках варто поєднувати супутникові спостереження з класичними методами проведення геодезичних робіт. У статті розглянуто методику експериментальних досліджень та наведені результати визначень координат різними GNSS-приймачами в режимі реального часу на трьох об’єктах. Встановлено, що точність координат, отриманих на об’єктах спостережень, різна. Для підвищення точності координатних визначень рекомендується уникати несприятливих умов вимірювань та завчасно розробляти методику проведення RTK-спостережень сучасними супутниковими приймачами. Підтверджена ідентичність результатів спостережень за критерієм Стьюдента.

  1. Горб А. Анализточности GPS измеренийвсетибазовых станций / А. Горб, Р. Нежальский, Р. Федоренко // Зб. наук. пр. “Сучасні досяг­неннягеодезичної наукитавиробництва”. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівська полі­техніка”. – 2006. – С. 97–102.
  2.  А. Использование метода анализа иерархий  для оптимального  выбора канала информа­цион­ного обмена в локальной сети  GPS-станций / А. Горб, А.Прокопов, Р. Нежальский // Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та ви­робництва”. – Львів: Вид-во Нац. у-ту “Львівсь­ка політехніка”. – 2007. – Вип. ІІ (14). – С. 118–122. 
  3. Гурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика. – М.: Высшая школа, 1972. – 368 с.
  4. Інформаційно-вимірювальна GNSS система та мережна VRS технологія забезпечення геодезич­них і кадастрових зйомок у Закарпатті та Чернігівщині // Заключний звіт про виконання нау­ково-технічного проекту, ГАО НАНУ, грудень 2007 р., 185 с., 4 додатки.
  5. Калинич І. В. Проектування супутникової системи координатного забезпече-ння задач земельного кадастру на прикладі Закарпатського регіону / І. В. Калинич, С. Г. Савчук, К. Р. Третяк // Зб. наук. праць міжнар. конф. “Новітнідосягненнягеодезії, геоінформатикитаземлевпорядку­вання – Європейський досвід”. – Чернігів: Чернігівські обереги, 2007. – С. 87–91.
  6. Костецька Я. Про врахування впливу тропосфери на результати GPS спостережень / Я. Костецька, І. Торопа // Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. – Львів: Ліга-прес,  2002. – С. 89–93.
  7. Кучер О. Супутникові радіонавігаційні спостере­ження при реалізації геодезичної референцної системи коор­динат України – УСК 2000 / О. Кучер, Б. Лепетюк, Ю. Стопхай, І. Заєць, С. Савчук // Вісник геодезії та картографії. – К., 2005. – Вип. 5.
  8. О. Впровадження державної геодезичної референцної системи координат України – УСК-2000 / О. Кучер, Ю. Стопхай, Р. Висотенко, О. Рен­кевич. // Зб. наук. праць міжнар. конф. “Новітні  досягнення геодезії, геоінформатики  та землевпорядкування – Європейський досвід”. – Чернігів: Чернігівські обереги, 2008. – Вип. 4. – С. 25–30.
  9. Савчук С. Експериментальні дослідження точності визначення координат методом RTK з вико­ристанням GPRS Інтернет з’єднання / С. Савчук, А. Задемленюк, А. Піскоровський // Зб. наук. пр. “Сучасні досягненнягеодезичної наукитави­роб­ництва”. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівсь­ка політехніка”, 2009. – Вип. І (17). – С. 58–69.
  10. Савчук С. Використання технології віртуальних референцних станцій для координатного забез­печення геодезичних та кадастрових робіт / С. Савчук, // Зб. наук. пр. “Сучас­ні досягнення геодезичної науки та виробницт­ва”. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2010. – Вип. 11 (20). – С. 102–107.
  11. Савчук С. Г. Нові технології створеннякоорди­натноїосновидля кадастрових робіт / С. Г. Сав­чук, А. В. Задемленюк // Зб. матер. наук.-практ. конф. “Нові технології в геодезії, землевпо­рякуванні та лісовпорядкуванні”. – Ужгород, 2008. – С. 16–18.
  12. Савчук С. Г. Проблемні питання під час викорис­тання сучасних супутникових технологій визначення координат // Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2007. – Вип. 69. – С. 20–33.
  13. Савчук С. Дослідження точності визначення координат базової GNSS-станції Львівського національного аграрного університету / С. Сав­чук, В. Петак, С. Перій // Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівська політехніка”, 2012. – Вип. 2 (24). – С. 51–56.
  14. Савчук С. Г. Методика і попередні результати експериментальних досліджень ефективності вико­ристання сигналів GLONASS під час RTK вимі­рювань / С. Г. Савчук, В. Б. Керкер // Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва”. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівсь­ка політехніка”,  2011. – Вип. 75. – С. 25–30.
  15. С. Перша мережа активних референцних станцій в Україні ZAKPOS. Етапи становлення та початок діяльності / С. Савчук, І. Проданець, І. Калинич // Геопрофиль. – К., 2010. – С. 16–23.
  16. Терещук О. Проектмережі активнихперманентних GPS-станцій Північного регіону України / О. Терещук, С. Савчук // Зб. наук. праць міжнар. конф. “Новітнідосягнення геодезії, геоінфор­матикита землевпорядкування – Європейський досвід”. – Чернігів: Чернігівські обереги, 2007. – С. 16–23.
  17. Терещук О. Перша GNSS-кампанія у Північному регіоні України / Я. Яцків, О. Терещук, І. Нис­торяк та ін. // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – Львів, 2012. – Вип. І (23). – С. 38–40.
  18. Терещук О. Третя на Чернігівщині перманентна GPS-станція / Я. Яцків, О. Терещук, О. Хода, І. Нисторяк, В. Кулик. // Вісник геодезії та картографії. – К., 2012. – № 2. – С. 18–19.
  19. Терещук О. Попередні результати та аналіз GNSS-спостережень на Чернігівщині / О. Терещук, І. Нисторяк // Сучасні досягнення геодезичної на­уки та виробництва: Збірник наукових праць. – Львів, 2013. – ІІ(26). – С. 58–61.
  20. Терещук О. І. Аналіз GNNS – спостережень у Північному регіоні України / О. І. Терещук, І. О. Нисторяк // Містобудування і територіальне планування. – 2013. – № 48. – С. 443–451.
  21. Терещук А. Предварительные результаты GNSS-наблюдений на пунктах геодезической сети северного региона Украины / А. Терещук, И. Нисторяк, А. Жалило, А. Желанов // Вестник СГГА. – 2014. – № 25–26.
  22. Шелковєнков Д. Результати експериментальних досліджень реалізації DGPS/RTK-режиму супутникового позиціонування з використанням NTRIP-технології / Д. Шелковєнков, О. Жела­нов, О. Жаліло, В. Шокало, В. Кондратюк, М. Литвин, С. Флерко, В. Черевко // Зб. наук. пр. “Сучасні досягнення геодезичної науки та ви­роб­ництва”. – Львів: Вид-во Нац. ун-ту “Львівсь­ка політехніка”, 2008. – Вип. І (15). – С. 125–132.
  23. Шлапак В. Исследование отечественной технологи обработки и анализа GNSS-наблюдений / В. Шлапак, А. Терещук, И. Нисторяк, А. Жали­ло, А. Желанов, И. Дицкий, Е. Бессонов // Известия высших учебных заведений. Серия Геодезия и аэрофотосъемка, 2014.
  24. Шульц Р. В. Архитектура современных систем мониторинга на базе GNSS-технологий / Р. В. Шульц, А. А. Анненков, А. И. Терещук // Инже­нерные изыскания. – 2014. – № 2–3.
  25. Haibo HeJinlong LiYuanxi YangJunyi XuHairong GuoAibing WangPerformance assessment of single- and dual-frequency BeiDou/GPS single-epoch kinematic positioning // (July 2014), GPS Solutions.
  26. Magdalena Drózd, Ryszard Szpunar. GNSS RECEIVER ZERO BASELINE TEST USING GPS SIGNAL GENERATOR//ARTIFICIAL SATELLITES, Vol.47,No.1–2012, DOI:10.2478/v1001801200101 Department of Geodesy and Carography, Warsaw University of Technology//Pl. Politechniki 1, 00-661 Warsaw m.drozdz@gik.pw.edu.pl, r.szpunar@gik. pw.edu.pl.
  27. Panithan Srinuandee, Chalermchon Satirapod, Clement Ogaja and Hung-Kyu Lee/OPTIMIZATION OF SATELLITE COMBINATION IN KINEMATIC POSITIONING MODE WITH THE AID OF GENETIC ALGORITHM//ARTIFICIAL SATE­LLITES. – Vol. 47. – No 2. – 2012 DOI: 10.2478/v10018-012-0012-z.
  28. Pan LiXiaohong Zhang. Integrating GPS and GLONASS to accelerate convergence and initia­lization times of precise point positioning//GPS Solut (2014). – Vol. 18. – No 3. – Р. 461–471.
  29. Savchuk S. Creation of ZAKPOS active Network Reference Stations for Transcarpatian Region of Ukraine / S. Savchuk, I. Kalynych, I. Prodanets // International Symposium on Global Navigation Satellite Systems, Space-based and Ground-based Augmentation Systems and Applications. – Berlin, 11–14 November 2008. EUPOS Presentations.
  30. Tao LiJinling WangDenis Laurichesse. Modeling and quality control for reliable precise point posi­tioning integer ambiguity resolution with GNSS modernization // GPS Solut (2014). – Vol. 18. – No 3. – Р. 429–442.
  31. Інтернет ресурс мережі ZAKPOS. – Режим доступу: http:// http://zakpos.zakgeo.com.ua/. 33. Інтернет ресурс мережі SMARTNET LEICA GEOSYSTEMS. – Режим доступу: http://smartnet. leicageosystems.us/coverage_network.cf.