Історія розвитку систем навігації

Історія розвитку систем навігації

Ідея створення супутникової навігації народилася ще в 50-і роки. В той момент, коли СРСР був запущений перший штучний супутник Землі, американські учені на чолі з Річардом Кершнером, спостерігали сигнал, витікаючий від радянського супутника і виявили, що завдяки ефекту Доплера частота сигналу, що приймається, збільшується при наближенні супутника і зменшується при його віддаленні. Суть відкриття полягала в тому, що якщо Ви точно знаєте свої координати на Землі, то стає можливим зміряти положення і швидкість супутника, і навпаки, точно знаючи положення супутника, можна визначити власну швидкість і координати.

Реалізована ця ідея була через 20 років. Перший тестовий супутник виведений на орбіту 14 липня 1974 г США, а останній зі всіх 24 супутників, необхідних для повного покриття земної поверхні, був виведений на орбіту в 1993 р., таким чином Глобальна система позиціонування або скорочено GPS встала на озброєння. Стало можливим використовувати GPS для точного наведення ракет на нерухомі, а потім і на рухомі об'єкти в повітрі і на землі. Також за допомогою системи вмонтованою в супутники стало реально визначати могутні ядерні заряди, що знаходяться на поверхні планети.

Спочатку GPS — глобальна система позиціонування, розроблялася як чисто військовий проект. Але після того, як в 1983г. був збитий що вторгся в повітряний простір Радянського Союзу літак Корейських Авіаліній з 269 пасажирами на борту, президент США Рональд Рейган вирішив часткове використання системи навігації для цивільних цілей. Але точність була зменшена спеціальним алгоритмом.

Потім з'явилася інформація про те, що деякі компанії розшифрували алгоритм зменшення точності на частоті L1 і з успіхом компенсують цю складову помилки, і в 2000 р. це загрубленіє точність було відмінено указом президента США.

Хронологія

Запуск супутника GPS-IIR-14 ракетою Delta 7925. 25.09.2005, Мис Канаверал, США

1973 Рішення про розробку супутникової навігаційної системи

1974—1979 Випробування системи

1977 Прийом сигналу від наземної станції, що симулює супутник системи

1978—1985 Запуск одинадцяти супутників першої групи (Block I)

1980 Старт супутників оснащених сенсорами тих, що дозволяють реєструвати підводні і наземні випробування ядерної зброї.

1979 Скорочення фінансування програми. Рішення про запуск 18 супутників замість запланованих 24.

1980—1982 Подальше скорочення фінансування програми

1983 Після загибелі літака компанії Korean Airline, збитого над територією СРСР ухвалено рішення про надання сигналу цивільним службам.

1986 Загибель космічного човника Space Shuttle «Challenger» припинила розвиток програми, оскільки останній планувався для висновку на орбіту другої групи супутників. В результаті основним транспортним засобом була вибрана ракета-носій «Дельта»

1988 Рішення про розгортання орбітального угрупування в 24 супутники. 18 супутників не в змозі забезпечити безперебійного функціонування системи.

1989 Активація супутників другої групи

1990—1991 Тимчасове відключення AS (англ. selective availability — штучно створюваною для неавторизованих користувачів округлення визначення місцеположення до 100 метрів) у зв'язку з війною в Персидській затоці і браком військових моделей приймачів. Включення AS 01 Червня 1991 року.

08.12.1993 Повідомлення про первинну готовність системи (англ. Initial Operational Capability). У цьому ж році ухвалено остаточне рішення про надання сигналу для безкоштовного користування цивільним службам і приватним особам

1994 Супутникове угрупування укомплектоване

17.07.1995 Повна готовність системи (англ. Full Operational Capability)

01.05.2000 Відключення AS для цивільних користувачів, таким чином точність визначення виросла з 100 до 20 метрів

26.06.2004 Підписання сумісної заяви по забезпеченню взаємодоповнюваної і сумісності Галілео і GPS 1

Грудень 2006 Російсько-американські переговори по співпраці в області забезпечення взаємодоповнюваної космічних навігаційних

систем ГЛОНАСС і GPS.²

 

Системи навігації

Супутникові системи навігації:

Історичні - Transit

Що діють - NAVSTAR GPS,ГЛОНАСС, Цикада, Циклон, Бейдоу

Проектовані - Галілео, IRNSS

Системи радіонавігації наземного базування:

Omega, Альфа, LORAN-C, Чайка, Decca, Consol

 

 

NAVSTAR GPS

NAVSTAR GPS (англ. Navigation Satellites providing Time And Range; Global Positioning System — що забезпечують вимір часу і відстані навігаційні супутники; глобальна система позиціювання) — супутникова система навігації, часто іменована GPS. Дозволяє в будь-якому місці Землі (включаючи приполярні області), майже за любої погоди, також в космічному просторі на відстані до 100 км. від поверхні Землі, визначити місце розташування і швидкість об'єктів. Система розроблена, реалізована і експлуатується Міністерством оборони США. Основний принцип використання системи — визначення місця розташування шляхом виміру відстаней до об'єкту від крапок з відомими координатами — супутників. Відстань обчислюється за часом затримки поширення сигналу від посилки його супутником до прийому антеною gps-пріймача. Тобто для визначення тривимірних координат gps-пріймачу потрібно знати відстань до трьох супутників і час GPS системи[1]. Таким чином, для визначення координат і висоти приймача, використовуються сигнали як мінімум з чотирьох супутників.

Космічний сегмент

Основою системи є навігаційні супутники, рухомі навколо Землі по 6 круговим орбітальним траєкторіям (по 4 супутники в кожній), на висоті 20180 км. Супутники випромінюють сигнали в діапазонах: L1=1575,42 Мгц і L2=1227,60 Мгц, останні моделі також на L5=1176,45 Мгц. Навігаційна інформація може бути прийнята антенною (зазвичай в умовах прямої видимості супутників) і оброблена за допомогою GPS-приймача. Інформація в C/A коді (стандартній точності), передавана за допомогою L1, розповсюджується вільно, безкоштовно, без обмежень на використання.

Військове застосування (точність вище на порядок) забезпечується зашифрованим P(Y) кодом. 24 супутники забезпечують 100 % працездатність системи в будь-якій точці земної кулі, але не завжди можуть забезпечити упевнений прийом і хороший розрахунок позиції. Тому, для збільшення точності позиції і резерву на випадок збоїв, загальне число супутників на орбіті підтримується в більшій кількості (31 до Вересня 2007 року). Максимальне можливе число одночасно працюючих супутників в системі NAVSTAR обмежене 37.

Наземні станції контролю космічного сегменту

Стеження за орбітальним угрупуванням здійснюється з головної контрольної станції, розташованої на авіабазі ВВС США Schriever, штат Колорадо, США і за допомогою 10 станцій стеження, з них три станції здатні посилати на супутники дані коректувань у вигляді радіосигналів з частотою 2000—4000 Мгц. Супутники останнього покоління розподіляють отримані дані серед інших супутників.

 

ГЛОНАСС

Глобальна Навігаційна Супутникова Система — російська супутникова система навігації.

Основою системи повинні бути 24 супутники, рухомих над поверхнею Землі в 3-х орбітальних площинах з нахилом 64,8°, і заввишки 19100 км. Принцип вимірювання аналогічний американській системі GPS (NAVSTAR).

При доведенні кількості супутників, що діють, до 18, на території Росії забезпечується практично 100%-ная безперервна навігація. На решті частини Земної кулі при цьому перерви в навігації можуть досягати півтора годинників. Практично безперервна навігація по всій території Земної кулі забезпечується при повному орбітальному угрупуванні з 24-х супутників.

 

Цикада

Цикада — цивільний варіант морської супутникової навігаційної системи «Циклон». Приймальна апаратура «Шхуна» забезпечує визначення положення судна з точністю 50-100 метрів.

Здана в експлуатацію в 1979 р. у складі 4 супутників «Цикада», виведених на кругові орбіти заввишки 1000 км., нахилом 83°. Площини орбіт нахилені на 45° один до одного.

 

Циклон

Цикло́н — перша супутникова навігаційна система в СРСР. У її склад входили три апаратні комплекси: «ЦУНАМІ-АМ» на штучних супутниках Землі, «ЦУНАМІ-БМ» (P-790) на кораблях і «ЦУНАМІ-ВМ» на берегових об'єктах.

Розгортання системи почате в 1971 році, а на озброєння прийнята в 1976 році у складі шести космічних апаратів «Вітрило», що звертаються на околополярних орбітах заввишки 1000 км.

 

Бейдоу

Бейдоу (кит. 北斗 běidǒu, буквально — Північний Ківш, китайська назва сузір'я Великої Ведмедиці) — супутникова система навігації, створена Китаєм. На 2000 р. включала 2 супутники, розташованих на геостационарній орбіті, і забезпечувала визначення географічних координат в Китаї і на сусідніх територіях.

 

Галілео

Галілео (Galileo) — європейський проект супутникової системи навігації. Європейська система призначена для вирішення навігаційних завдань для будь-яких рухомих об'єктів з точністю менш одного метра. Нині існуючі GPS-приймачі не зможуть приймати і обробляти сигнали з супутників Галілео, хоча досягнута домовленість про сумісність і взаємодоповненню з системою NAVSTAR GPS третього покоління. Оскільки фінансування проекту здійснюватиметься зокрема за рахунок продажу ліцензій виробникам приймачів, слід так само чекати, що ціна на останні буде декілька вище сьогоднішніх.

 

IRNSS

Навігаційна система Індії IRNSS

Індійська регіональна навігаційна супутникова система (Indian Regional Navigation Satellite System), скорочено IRNSS, остаточно прийнята до реалізації урядом Індії. Бюджет проекту склав більше 300 мільйонів доларів. IRNSS забезпечуватиме тільки регіональне покриття самої Індії і частин суміжних держав.

• Загальна кількість супутників системи IRNSS: 7.

• Проектна дата завершення робіт: 2011 рік.

• Поточний стан: перший супутник буде запущений в 2008 році.

 

Альфа

Фазова радіонавігаційна система «Альфа» (також відома як Радіотехнічна система дальньої навігації або РСДН-20) — російська система дальньої радіонавігації. Вона працює за тими ж принципами, що і виведена з експлуатації Omega Navigation System в діапазоні дуже низьких частот. Система Альфа складається з 3 передавачів, які розташовані в районі Новосибірська, Краснодару, Комсомольска-на-Амурі. Ці передавачі випромінюють послідовності сигналів тривалістю 3,6 з. на частотах 11,905 кгц, 12,649 кгц і 14,881 кгц. Радіохвилі на цих частотах відбиваються від самих нижніх шарів іоносфери і тому у меншій мірі схильні до загасання в іоносфері (ослаблення 3 дб на 1000 км.), проте фаза хвилі дуже чутлива до висоти віддзеркалення.

 

LORAN-C

LORAN (англ. LOng RAnge Navigation) — радіонавігаційна система наземного базування. Система LORAN була розроблена Альфредом Лумісом (en:Alfred Lee Loomis) і широко використовувалася кораблями ВМФ США і Великобританії в роки Другої світової війни.

Імпульсний-фазова різницевий-далекомірна система LORAN-C працює на частоті 100 кгц. На цих частотах поглинання радіохвиль в іоносфері може бути значним, особливо при великих кутах падіння. Система LORAN-C відноситься до класу гіперболічних систем, хоч і заснована на вимірюванні не фази, а затримки імпульсів, що приймаються від ланцюжка станцій, що передають.

 

«Чайка»

Імпульсна-фазова радіонавігаційна система «Чайка» — російський аналог американської системи LORAN-C. Система була розроблена в 1958 р. за замовленням ВВС СРСР.

 

Decca

Decca (Декка) — гіперболічна радіонавігаційна система що працювала в СДВ діапазоні, вперше була розгорнена під час Другої світової війни, коли війська союзників потребували системи що дозволяє досягти точних посадок. Як і у випадку з Loran C, її основним призначенням стала навігація в прибережних водах. Риболовецькі судна стали основними споживачами системи в післявоєнний час, проте, вона використовувалася і на літаках, включаючи самиме перші розробки дисплеїв з перемещающеся карттой місцевості (1949).

 

Consol

Consol (Консоль) — загальна назва типу радіонавігаційної системи для орієнтації на морі і в повітрі. Складається з декількох радіостанцій (радіомаяків) з діаграмою спрямованості випромінювання, що обертається (частоти 250—350 kHz). Ширина світивши від станції 10.15°.

 

 

GPS-приймачі

GPS приймач Stratus Kit

GPS приймач STRATUS створений так, щоб Ви могли сфокусувати свою увагу на тому, що дійсно важливе, - на рішенні конкретних задач в полі. GPS приймач STRATUS фірми Sokkia, об'єднуючий в одну систему GPS процесор, антену і елементи живлення, є легкий і високопродуктивний інструмент, що дозволяє легко виконати практично будь-яку роботу. Надійна і водонепроникна конструкція приладу призначена для використання навіть в несприятливих погодних умовах. Програмне забезпечення постобробки Spectrum Survey дозволяє швидко і легко отримати точні результати.

 

GPS приймач Trimble 5700 L1

Trimble 5700 L1 – це простій у використанні GPS приймач, спеціально створений для зйомки в режимах «Швидка статика» і «Кінематика».

 

Об'єднаєте високоміцний приймач Trimble 5700 L1 з контроллером Trimble Recon™ і ви отримаєте GPS систему, що відповідає найжорсткішим вимогам індустрії. Приймач Trimble 5700 L1 збільшить ефективність і продуктивність вашої праці при рішенні будь-яких задач, в будь-яких умовах.

 

GPS приймач Trimble R3

GPS система Trimble R3 — закінчене одночастотне рішення для обробки поста, створене лідером в області геодезичних GPS технологій. Об'єднавши L1 GPS приймач з антеною, надміцний кишеньковий комп'ютер і просте у використанні програмне забезпечення, GPS система Trimble R3 призначена для створення мереж обгрунтування і згущування або для виконання топографічної зйомки з сантиметровою точністю. Ви можете використовувати її у будь-який час дня і ночі, за любої погоди і без необхідності прямої видимості між пунктами.

GPS приймач Trimble R6

Більше 20 років інновацій і досвіду створення успішних польових систем.

Ще нікому не вдалося стати видатним геодезистом відразу, це вимагає роки професійного вдосконалення і польового досвіду. Так само і GPS система Trimble R6 отримала довершену технологію і конструкцію, перевірену в польових умовах. Ця GPS система, досвідчена в геодезії не гірше за вас.

GPS приймач Trimble R7 GNSS базова станція

GNSS система Trimble R7 є багатоканальним, багаточастотним GNSS (Глобальної Супутникової Навігаційної Системи) приймачем і УКВ радіомодем, інтегровані в одному корпусі.

GNSS система Trimble R7 об'єднує передову технологію прийому сигналів і чудовий дизайн. Максимальна гнучкість спільно з випробуваною конструкцією системи забезпечує високу точність і продуктивність при виконанні робіт.

 

GPS приймач Trimble R7 GNSS мобільний приймач

GNSS система Trimble R7 є багатоканальним, багаточастотним GNSS (Глобальної Супутникової Навігаційної Системи) приймачем і УКВ радіомодем, інтегровані в одному корпусі.

GNSS система Trimble R7 об'єднує передову технологію прийому сигналів і чудовий дизайн. Максимальна гнучкість спільно з випробуваною конструкцією системи забезпечує високу точність і продуктивність при виконанні робіт.

 

GPS приймач Trimble R8 GNSS базова станція без модему

Система Trimble R8 GNSS — багатоканальний, багаточастотний приймач GNSS (Глобальної Супутникової Навігаційної Системи) з антеною і радіомодемом, об'єднані в одному компактному пристрої В Trimble R8 поєднуються передова технологія прийому сигналів і перевірена в полі конструкція для забезпечення максимальної точності і продуктивності.

GPS приймач Topcon GB-500/E в кейсі

TOPCON представляє наступне покоління модульних приймачів GPS-ГЛОНАСС. GB-1000 і GB-500, є продовженням розробки технологій прецизійних GPS приймачів, заснованих на принципах гнучкого підходу до вибору необхідної конфігурації апаратури.

GPS приймач Topcon GR-3 400-470

Можливості приймача GR-3 дозволяють «тотальне» стеження за всіма супутниками всіх навігаційних систем, високозахищеного виконання з «куленепробивною» гарантією надійності.

Чіп Paradigm G3 захоплює сигнали від всіх трьох супутникових систем позиціонування: GPS, ГЛОНАСС і системи Galileo, що вводиться в експлуатацію, встановлюючи нові стандарти для якості роботи і точності.

 

GPS приймач Topcon Net-G3

Приймач Topcon NET-G3 якнайкраще рішення для комплектації і модернізації мереж «базових станцій», оскільки він дозволяє використовувати як всі сигнали навігаційних супутників (GPS / ГЛОНАСС), що існують на сьогоднішній день, так і плановані в майбутньому (Galileo).

 

GPS приймач ProMark TM3

ProMark3 є вигідним унікальним поєднанням ціни, якості, точності і простоти використання. В порівнянні з іншими приладами ProMark3 дозволяє зменшити час роботи в полі до 33%, економлячи цінний час і засоби, що сприяє підвищенню рентабельності приймача. ProMark3 — це перший приймач, що дозволяє проводити як GPS зйомку з міліметровою точністю в режимі обробки поста, так і GIS дослідження з субметровою точністю.

GPS приймач Z-Max

Z-Max™ від Thales Navigation дозволяє виконувати GPS зйомки, топографічні роботи і дослідження в будівництві з високою точністю. Пропонуються чудові RTK рішення, інноваційний дизайн і повнофункціональне програмне забезпечення; Z-Max забезпечує позиціонування з геодезичним рівнем точності.

 

ProMark 2

ProMark 2 - це повна GPS-система, що використовується для навігаційної і точної геодезичної зйомки. Система ProMark 2 (рис.1.1) включає 2 або більш GPS-приймачів, GPS–антени і всі необхідні компоненти, що вимагаються спершу і проведення якісної геодезичної зйомки даних протягом мінімального часу.

 

Система ProMark 2 використовує стандартні штативи або GPS-штативи з фіксованою висотою для установки системи над заданою точкою зйомки. ProMark 2 збирає сигнали зі всіх доступних GPS –спутников і зберігає цю інформацію у внутрішній твердотільній пам'яті. Зібрані дані передаються з приймача ProMark 2 через послідовний порт в офісний комп'ютер для подальшої обробки.

Система ProMark 2 працює спільно з Ashtech Solutions, представляючим з себе високопродуктивний апарат обробки GPS-даних. Ashtech Solutions - досить простий у вживанні пакет програмного забезпечення, за допомогою якого обробляються

GPS-дані з визначенням точного положення і представлення даних в досяжному форматі.

GPS-приймач ProMark 2 збирає і запам'ятовує дані, отримані від GPS-супутників на кожній точці зйомки. Дані з кожного приймача ProMark 2 далі обробляються для обчислення точного місцеположення кожної точки зйомки.

Програмне забезпечення для Post-обробки Ashtech Solutions – це інструмент, необхідний для завантаження і подальшої обробки даних GPS-супутників з кожного приймача ProMark 2 для обчислення точного місцеположення всіх точок зйомки. Ashtech Solutions поставляється на компакт-диску і комплектується друкарським керівництвом користувача.

 

Кінематичний спосіб

Кінематичний метод також вимагає ініціалізації, як це детально описано в методі Stop-and-go. В кінематичному зборі даних не використовується час збирання даних на крапці, оскільки кінематичний збір даних відбувається під час руху. Інтервал запису в цьому випадку повинен бути встановлений з урахуванням швидкості вашого руху. В результаті установки повільного інтервалу буде зібрано недостатньо даних для опису об'єкту зйомки. Результатом дуже швидкого інтервалу запису буде надлишок даних при подальшому застосуванні. Загалом, час збирання даних на крапці залежить від наступних чинників:

1) Відстані між точками зйомки. Загалом, чим більше ця відстань, тим більше час спостереження;

2) Умов спостереження або кількості перешкод, частково закриваючих небозвід. Деякі перешкоди можуть блокувати прийом сигналу супутника, вимагаючи при цьому більшого часу спостереження для збору додаткових даних для більш точного обчислення місцеположення. Дуже багато перешкод не дозволять ProMark 2 (як і іншому GPS-приймачу) зібрати достатню кількість даних для якісного визначення місцеположення;

3) Геометрія супутників. Вона залежить від місцеположення супутників, які обертаються навкруги землі. Якщо супутники розміщені порівняно «вузько» (тобто все в одній частині неба), достатньо важко точно обчислити місцеположення. За допомогою Mission Planning (планування зйомки) в програмному забезпеченні Ashtech Solutions ви можете спланувати час зйомки з оптимальною геометрією.

Ви переконаєтеся, що час спостереження змінюватиметься від 20 до 60 хвилин, залежно від чинників 1, 2, 3, описаних вище. Характеристика таймера спостереження ProMark 2 розроблена для того, щоб допомогти визначити час спостереження. Таймер спостереження враховує кількість супутників, їх геометрію і визначає, коли зібрано достатньо даних при певній відстані між крапками.

 

 

Планування статичної зйомки

Перед виходом в полі Ви повинні спочатку спланувати, як Ви виконуватимете Вашу статичну зйомку. Попереднє планування збільшить вірогідність успішної зйомки. Існує дві стадії планування статичної зйомки: це проект сіті і план спостереження. Кожна з цих стадій описана нижче.

Проект сіті

Ви визначили зйомку, в якій Ви збираєтеся використовувати систему ProMark 2 для установки контролю. Не враховуючи те, що кількість контрольних крапок може бути встановлений від 2-х до 20-ти, Ви повинні зробити проект сіті, враховуючи їх кількість і місцеположення спостережень (в даному випадку векторів), які потрібні для визначення місцеположення нових крапок.

Як ілюстрація представте приклад, де дві нові видимі крапки, встановлені на проектній місцевості для використовування як контрольні на межі зйомки. Дві нові крапки необхідно прив'язати до існуючої контрольної крапки, що знаходиться на відстані 3-х кілометрів (1,9 милі),

Якщо Ви проводите цю зйомку за допомогою тахеометра, Вам, ймовірно, доведеться провести зйомку з побудовою замкнутої фігури від існуючої контрольної крапки через 2 нові крапки, мал. 3.2. Та ж сама методика може бути використаний і для GPS-зйомок. Рис.3.2. - це Ваш проект сіті для цієї зйомки.

В попередньому прикладі ми розглянули дуже простий проект сіті. На рис 3.3. представлена складніша контрольна зйомка, де 10 нових крапок, місцеположення яких повинне бути визначено, базуються на 2-х існуючих горизонтальних і 3-х існуючих вертикальних контрольних крапках.

Знову ж таки, якщо Ви проводите цю зйомку з використанням тахеометра, Вам доведеться спроектувати замкнуті фігури і побудувати досить складну сіть, з ходами, проведеними через точку зйомки.

При проектуванні Вашої сіті враховуйте наступні умовні принципи:

- проект повинен включати замкнуті ходи між точками сіті в

виді квадрата або круга, уникайте зворотних ходів, вузьких і протяжних. Замкнута фігура у вигляді круга або квадрата є більш переважною;

- старайтеся, щоб кількість крапок в кожному замкнутому ходу була не більше 10-ти;

- завжди вводите безпосередній зв'язок між видимими крапками, наприклад, крапками, які можуть бути використаний як пара для орієнтації умовного ходу. В більшості випадків видимі крапки знаходяться недалеко один від одного. Тому дуже важливо провести безпосереднє спостереження між ними.

Проведення статичної зйомки за допомогою ProMark 2

Процедура проведення статичної зйомки може бути підрозділений на 4 прості операції: перевірка устаткування, вибір місця зйомки, установка системи і збір даних. Слідуючи вказівкам, даним нижче, Ви отримаєте успішні результати Вашої GPS-зйомки.

Примітка: Запам'ятайте, що збір даних повинен одночасно проводитися з використанням двох або більш приймачів ProMark 2 для того, щоб отримати вектори між приймачами. Проте, наступні описані нижче дії повинні бути проведений зі всіма приймачами ProMark2, які безпосередньо використовуються при зйомці. Не виникне проблем, якщо спочатку набудувати перший приймач, а потім перейти до інших. Тільки не забувайте, що час спостереження визначається часом, коли набудований останній приймач. Наприклад, якщо один оператор хоче провести зйомку з використанням двох приймачів ProMark 2, він може включити і набудувати перший приймач і почати збір даних, після цього оператор може перейти на інше місце і встановити другий приймач. І лише тоді, коли другий приймач почне збір даних, почнеться одночасний збір даних системи. Всі дані, зібрані першим приймачем, донині не використовуються і під час обробки даних ігноруються.

Кінематична зйомка з використанням системи ProMark 2

Збір даних в кінематичному режимі передбачає одночасне використовування, принаймні, двох приймачів, що збирають дані. Один приймач називається базою і повинен залишатися на місці під час збору даних. Звичайно базовий приймач встановлюється на точці зйомки, координати якої відомі. Базовий приймач збирає дані зі всіх супутників, що знаходяться в полі зору GPS-антени. Початкові установки кінематичної бази встановлюються так само, як і в статичному режимі, окрім інтервалу запису, значення якого повинне бути виставлено, як і на кінематичному мобільному приймачі. Другий GPS-приймач, що працює спільно з базою, встановлюється як мобільний приймач під час кінематичної зйомки. Мобільний приймач може пересуватися під час зйомки і використовується для визначення місцеположення нових крапок щодо бази. Існує два типи кінематичної зйомки, в яких можлива робота системи ProMark 2:

Stop-And-Go (в меню приймача ”Stop-n-Go”) і тривалий кінематичний режим (в меню приймача “Kinematic”). Зйомка в режимі Stop-And-Go краще всього підходить для визначення місцеположення крапок. Під час режиму Stop-And-Go другий приймач встановлюється на крапці і збирає дані протягом певного заданого періоду часу, приблизно 15-60 сек. Коли збір даних на крапці закінчений, оператор може перейти на наступну точку зйомки і повторити процедуру збору даних. Тривалий кінематичний режим збору даних призначений для визначення місцеположення крапок з мінімальним визначенням ознак цих крапок (моделювання місцевості). При роботі в тривалому кінематичному режимі оператор не повинен зупинятися. Збір даних про крапки відбувається через заданий інтервал запису в цьому режимі. Система мобільного приймача розроблена для акуратного перенесення і вмонтовується на спеціальній вісі. Програмне забезпечення, що підтримує кінематичні режими, вбудовано в приймач ProMark 2. Управління записом даних і введення ознак крапок проводиться оператором за допомогою рідкокристалічного дисплея і кнопок панелі управління. Перевагою кінематичних режимів збору даних є висока продуктивність. Проте, цим режимам властиві недоліки, які необхідно враховувати, зокрема, точність при зйомці в кінематичних режимах не така висока, як при проведенні статичної GPS-зйомки (див. технічні характеристики). Проведення зйомки в кінематичних режимах вимагає від оператора чіткості в роботі і попереднього планування. Перед початком кінематичної зйомки мобільний приймач повинен пройти стадію ініціалізації. Ініціалізація звичайно триває від 15 сік до 5 хвилин залежно від умов зйомки. Ініціалізація буде розглянута в цьому розділі більш детально. Під час кінематичної зйомки кожний з приймачів повинен приймати сигнали від, принаймні, 5 супутників. Причому сигнали цих супутників повинні одночасно прийматися як базою, так і мобільним приймачем. Якщо приймач приймає сигнали від менш, ніж 5-ти супутників, на дисплей виводиться інформація, що показує, що система повинна бути переініціалізована (проведення повторної ініціалізації).

І, нарешті, кінематична зйомка проводиться найбільш успішно, коли базовий приймач знаходиться на невеликій відстані від мобільного приймача. Точність визначення місцеположення при цьому залежить від відстані. Чим більше відстань між GPS-приймачами, тим більше вірогідність помилки. В ідеальному випадку, під час кінематичної зйомки базовий приймач повинен знаходитися на одній обстежуваній місцевості з мобільним приймачем. Зйомка в кінематичному режимі з відстанню між приймачами більше 10 км (6 миль) небажана. Велика відстань між приймачами утрудняє ініціалізацію і зменшує вірогідність отримання точного результату. Під час проведення зйомки в кінематичних режимах ProMark2 дає Вам можливість виконання наступних операцій:

- керування файлами даних в GPS-приймачі;

- введення ознаки точки зйомки, необхідного при проведенні зйомки;

- спостереження за протіканням кінематичної зйомки.

ПРОТОКОЛ GPS-ВИМІРЮВАНЬ

Оператори: Павельчак Т.П. 305 група.	Місце проведення робіт: Полігон	Дата: 19. 06.08 День 171
Тип приймача GPS	ProMark 2	Заводський номер приймача
Тип антени	L 1	Заводський номер антени
Мінімальний кут видимості (o)	10	Інтервал реєстрації (с)	3 с
Результати вимірювань Метод вимірювання: 1 статичний 1 прискорений 1 кінематичний
Назва файлу	Назва пункту	Код пункту	Висота антени** по відвісній лінії від фазового центру, м нахилений 1 вертикальний 1	Початок вимірювання – Завершення вимірювання
1. 5555C08171	PTRA		1,750 11	11 - 11
2.			1 1
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

 

* RINEX – Receiver Independent Exchange Format (Формат для обліку незалежний від приймача

** Висота антени визначається до АРП (Точка відліку антени)

*** - GMT – Greenwich Mean Time (Час за Гринвічем)

Позиции места

171 - Павельчак Т.П.

Горизонт. система координат: s63 Дата: 06/24/08

Высотная система: Ортом. выс. (EGM96) Файл проекта 171.spr

Желаемая точность по горизонтали: 0,100м + 1ppm

Желаемая точность по вертикали: 0,200м + 2ppm

Степень достоверности: 95% Ош.

Линейные единицы измерения: Метры

______________________________________________________________________________________

Место 95% Фикс. Поз.

IDДескриптор местаПозицияПогреш.СтатусСтатус

 

PTRA BAZA Вост. скл. 2259078,444 0,007 Уравн.

Сев. скл. 5337585,704 0,007

Возв. 248,640 0,013

 

Место Масштаб Возвышение

IDДескриптор местаСходимостьКоэф.Коэффициент

 

6 PTRA BAZA - 0 24,741 1,00002069 0,99997293

 

 

Относительная точность сети

171 – Павельчак Т.П.

 

Желаемая точность по горизонтали: 0,100м + 1ppm Дата: 06/24/08

Желаемая точность по вертикали: 0,200м + 2ppm Файл проекта: 171.spr

Доверительный интервал: 95% Ош.

Линейные единицы измерения: Метры

______________________________________________________________________________________

ПРОТОКОЛ GPS-ВИМІРЮВАНЬ

Оператори: Павельчак Т.П. 305 група.	Місце проведення робіт: Полігон	Дата: 19. 06.08 День 171
Тип приймача GPS	ProMark 2	Заводський номер приймача
Тип антени	L 1	Заводський номер антени
Мінімальний кут видимості (o)	10	Інтервал реєстрації (с)	1 с
Результати вимірювань Метод вимірювання: 1 статичний 1 прискорений 1 кінематичний
Назва файлу	Назва пункту	Код пункту	Висота антени** по відвісній лінії від фазового центру, м нахилений 1 вертикальний 1	Початок вимірювання – Завершення вимірювання
1. 5555G08171	PTRA		1,750 11
2.	1		1 1
3.
4.
5.
6.	5= PTRA
7.
8.
9.
10.

 

* RINEX – Receiver Independent Exchange Format (Формат для обліку незалежний від приймача

** Висота антени визначається до АРП (Точка відліку антени)

*** - GMT – Greenwich Mean Time (Час за Гринвічем)

Позиции места

171 - Павельчак Т.П.

Горизонт. система координат: s63 Дата: 06/24/08

Высотная система: Ортом. выс. (EGM96) Файл проекта: 171-f.spr

Желаемая точность по горизонтали: 0,100м + 1ppm

Желаемая точность по вертикали: 0,200м + 2ppm

Степень достоверности: 95% Ош.

Линейные единицы измерения: Метры

____________________________________________

Место 95% Фикс. Поз.

IDДескриптор местаПозицияПогреш.СтатусСтатус

1 1111 BAZA Вост. скл. 2259078,441 0,000 Обраб.

Сев. скл. 5337585,709 0,000

Возв. 248,644 0,000

 

2 0005 BAZA Вост. скл. 2259078,441 0,000 Фикс. Уравн.

Сев. скл. 5337585,709 0,000 Фикс.

Возв. 248,644 0,000 Фикс.

 

3 AST2 BAZA Вост. скл. 2260240,873 0,000 Фикс. Уравн.

Сев. скл. 5339417,004 0,000 Фикс.

Возв. 256,582 0,000 Фикс.

 

4 KVBI BAZA Вост. скл. 2259075,339 0,000 Фикс. Уравн.

Сев. скл. 5337583,467 0,000 Фикс.

Возв. 248,603 0,000 Фикс.

 

5 PTRA BAZA Вост. скл. 2259078,441 0,000 Обраб.

Сев. скл. 5337585,709 0,000

Возв. 248,644 0,000

 

6 0001 BAZA Вост. скл. 2259083,826 1,115 Уравн.

Сев. скл. 5337594,958 1,456

Возв. 250,050 1,746

 

7 OLJA BAZA Вост. скл. 2259078,441 0,000 Фикс. Уравн.

Сев. скл. 5337585,709 0,000 Фикс.

Возв. 248,644 0,000 Фикс.

 

8 0002 BAZA Вост. скл. 2259078,315 1,641 Уравн.

Сев. скл. 5337606,626 2,015

Возв. 252,387 3,828

 

9 0003 BAZA Вост. скл. 2259065,673 1,144 Уравн.

Сев. скл. 5337600,963 1,188

Возв. 253,688 5,918

 

10 0004 BAZA Вост. скл. 2259071,188 1,176 Уравн.

Сев. скл. 5337589,235 1,142

Возв. 251,555 2,660

 

Место Масштаб Возвышение

IDДескриптор местаСходимостьКоэф.Коэффициент

1 1111 BAZA - 0 24,741 1,00002069 0,99997293

 

2 0005 BAZA - 0 24,741 1,00002069 0,99997293

 

3 AST2 BAZA - 0 24,054 1,00001953 0,99997169

 

4 KVBI BAZA - 0 24,743 1,00002069 0,99997294

 

5 PTRA BAZA - 0 24,741 1,00002069 0,99997293

 

6 0001 BAZA - 0 24,738 1,00002068 0,99997271

 

7 OLJA BAZA - 0 24,741 1,00002069 0,99997293

 

8 0002 BAZA - 0 24,741 1,00002069 0,99997234

 

9 0003 BAZA - 0 24,749 1,00002070 0,99997214

 

10 0004 BAZA - 0 24,745 1,00002069 0,99997247

 

 

Относительная точность сети

171 – Павельчак Т.П.

 

Желаемая точность по горизонтали: 0,100м + 1ppm Дата: 06/24/08

Желаемая точность по вертикали: 0,200м + 2ppm Файл проекта: 171-f.spr

Доверительный интервал: 95% Ош.<