Попередня оцінка точності. Мережа згущення створювалася в Бориспільському районі

Мережа згущення створювалася в Бориспільському районі. Район робіт знаходиться в межах від 51˚ 10΄ до 51˚ 15΄ північної широти, і від 30˚ 56΄ до 31˚ 04΄ східної довготи. На даний район робіт існує карта масштабу 1: 17400. для створення мережі згущення використовувалися три пунктів державної геодезичної мережі 3-го класу. Стан цих пунктів задовільний, для проведення спостережень.

На карту наносять всі заплановані точки, а також позначають всі контрольні точки.

Під час проектування зйомки і вибору пунктів дотримувалися наступних вимог:

· Відсутність перешкод для поширення сигналу від супутника при кутах місця понад 20 градусів.

· Відсутність відбиваючих поверхонь навколо пункту.

· Відсутність пристроїв, які випромінюють електромагнітні хвилі, радіомаяків, ретрансляторів, тощо.

В дипломі здійснено проект геодезичної мережі 4-го класу. В цій мережі запроектовано два пункти 4-го класу (Кригово і Рибаків), які прив’язані до трьох вихідних пунктів третього класу (Стритів, Ліговець, Птахово). Положення пункту Кригово визначалося відносно пунктів Стритів і Птахово, а Рибаків – відносно пунктів Стритів і Ліговець. Довжини ліній від пункту Рибаків до вихідних Стритів і Ліг овець відповідно рівні 2,030 і 2,877 кілометра, а від Кригова до Птахово і Стритів – 4,424 і 2,912 кілометра. Схема цієї мережі показана на рисунку 3.1.

На основі пунктів геодезичної мережі 3-го класу і створеної мережі згущення 4-го класу запроектовано мережу згущення 1-го розряду. Схема мережі показана на рисунку 3.1.

Для створення мережі 1-го розряду було запроектовано 27 пунктів. Це пункти з наступними номерами: 2001, 2002, 2003, 2006, 2022, 2023, 2024, 2025, 2031, 2036, 2038, 2039, 2041, 2043, 2044, 2046, 2048, 2049, 2054, 2056, 2060, 9990, 9993, 9994, 9996, NT13. Переважна більшість цих пунктів розташовано біля доріг, а решта пунктів в добре доступних, характерних точках місцевості. Пункти визначалися відносно вихідних пунктів 4-го класу (Стритів, Ліговець, Птахово). Відносно Стритів і Ліговець визначалися пункти 2001, 2002, 2003, 2006, 2024, 2031, 2036, 2038, 2039, 2041, 2044, 2046, 2048, 2049, 2054, 2056, 2060, 9990, 9993, 9994, 9996, NT13, а відносно Птахово і Ліговець – 2022, 2023, 2025, 2043. Характеристики довжин ліній від вихідних пунктів до пунктів що визначаються і кути засічки цих пунктів наведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 Характеристики GPS мережі 1-го розряду.

Другий крок планування полягає у визначенні періоду, оптимального для проведення спостережень, прийнятті рішень щодо поділу його на сесії.

Прийнятним для початку першої сесії є момент, коли чотири або більше супутників мають кути місця більші 15- 20˚. Взагалі потрібно якнайбільше супутників, які можна спостерігати, як найкраща їх геометрія. Крім цього тривалість сесії може бути зменшеною у випадку коротких баз.

Після того, як позначено на карті GPSточки та заплановані сесії спостережень, приступають до польового рекогностування. Це також зручний момент для того, щоб дати кожній точці свою назву. Потрібно перевіряти кожну точку щодо видимості неба, а також шляхи, якими буде здійснюватися переїзд до кожної точки. Якщо місце задовольняє всі вище наведені вимоги, то ця точка буде позначена для встановлення геодезичного знаку.

При проведенні рекогностування можна попередньо вивчити якість геометричного розміщення супутників та їх кількість, тобто вивчають дані про прогноз значень PDOP та інших показників. Цю інформацію отримують з допомогою відповідної програми, увівши в комп’ютер визначені на карті або іншим шляхом координати пунктів, на яких планується провести спостереження, та день і час спостережень.

Цією ж програмою можна користуватися також при необхідності проведення спостережень на пункті з граничними перешкодами місця. Маючи дані про розташування супутників на небозводі можна вибрати такі проміжки часу, під час яких при наявних перешкодах на приймач потрапляють сигнали достатньої кількості супутників.

Далі проектують маршрут переміщення кожного приймача, послідовність пунк

тів, на яких він буде встановлений, та кількість сесій на кожному пункті. Крім цьо

го визначають початок кожної сесії. Після цього приступають до спостережень.

Перш за все потрібно встановити антену, яку закріплюють на опорі, штативі або на далекомірній рейці чи телескопічній щоглі. Для забезпечення точності потрібно звернути увагу на калібрування штатива. Найкращий спосіб уникнути цієї проблеми полягає в застосуванні подвійних колімаційних підставок.

Наступним кроком є калібрування приймача. Взагалі кажучи, GPS-приймачі вважають такими, що автоматично повинні здійснювати своє калібрування. Однак виконують вимірювання нульової бази. Це вимірювання здійснюється шляхом з’єднання двох чи більше приймачів з антеною. Спостерігається нормальна сесія і обчислюється база. Компоненти баз повинні бути нульовими.

Дальше при кінематичних спостереження виконують ініціалізацію. Під час статичних спостережень потрібно ввести деякі параметри: вибір інтервалу запису спостережень, ширина частотної смуги, мінімальна кількість супутників, момент початку і кінця сесії, відсічка кута місця, задати назви файлів.

Для проведення спостережень бажана наявність зв’язку між групами геодезистів. Потреба у зв’язку найбільш необхідна, якщо виконується псевдо кінематичні геодезичні зйомки.

Переважна більшість спостережень може бути виконана в автоматичному режимі. Однак бажано перевіряти реєстрацію даних під час сесії.

У випадку спостережень кінематичною технологією після ініціалізації фіксований та рухомий приймачі встановлюють у фіксованій та стартовій точках відповідно на декілька хвилин спостережень. Потім рухомий приймач переїжджає на точки, координати яких потрібно визначити. Якщо стеження за сигналом втрачено або трапився стрибок фази, то ініціалізацію потрібно провести заново. На практиці в точки зйомки потрібно ставати двічі з тим, щоб виконати перевірити визначення місцеположення. Крім того слід включати пункти з відомими координатами.

Звичайно рухомий приймач затримується в точці на кілька хвилин з тим, щоб можна було отримати точніше визначення місцеположення шляхом усереднення спостережень. Згідно з другим методом виконання кінематичної зйомки потрібно міняти місцями зафіксовані та рухомі приймачі.

Щоб попередньо оцінити запроектовану GPS-мережу використовуємо наступну формулу:

М= ; де m_s=5мм + 1* 10^-6 S;

М- середня квадратична помилка визначення положення пункту;

S₁ і S₂- довжини ліній від відомих пунктів до пункту, місце положення якого визначаємо;

m_s1 і m_s2 – середня квадратична помилка визначення довжин ліній;

- кут засічки.

Середня квадратична помилка визначення положення пункту згідно “Основних положень створення державної геодезичної мережі України” не повинна перевищувати 5 сантиметрів.

Важливе значення при оцінці має кут засічки пункту. Він повинний бути по можливості як найближчим до 90°. Тому, що чим більше відхилення кута засічки від 90°, тим більша буде помилка визначення положення пункту. Також помилка визначення положення пункту залежить від довжини лінії. Чим довжина лінії більша, тим більша буде помилка.

Оцінка визначення положення пунктів мережі 4-го класу проводилась відносно вихідних 3-го класу (Стритів, Птахово, Ліговець). Кут засічки на пункті Рибаків рівний 121˚ 56΄,а на пункті Кригово – 82˚ 25΄. Довжини ліній від пункту Рибаків до вихідних Стритів і Ліговець відповідно рівні 2,030 і 2,877 кілометра, а від Кригова до Птахово і Стритів – 4,424 і 2,912 кілометра.

Обчислимо середню квадратичну помилку визначення пунктів 4-го класу Рибаків і Кригово.

Для пункту Кригово будемо мати:

тоді , що не перевищує 5см.

Тепер розрахуємо попередню помилку для пункту Рибаків:

тоді , що також не перевищує 5см.

В мережі згущення 1-го розряду оцінка положення пунктів визначалася відносно відомих пунктів. Пункти 2001, 2002, 2003, 2006, 2024, 2031, 2036, 2038, 2039, 2041, 2044, 2046, 2048, 2049, 2054, 2056, 2060, 9990, 9993, 9994, 9996, NT13 оцінювалися відносно пунктів Ліговець і Стритів, а пункти 2022, 2023, 2025, 2043, 14 – відносно пунктів Птахово і Стритів.

Результати попередньої оцінки точності GPS-мережі наведені в таблиці 3.1

Таблиця результатів попередньої оцінки точності GPS-мережі 3.1

Найбільша середня квадратична помилка визначення положення пункту 2038, що становить 20,8 міліметра, а найменша – пункту 2006, що становить 9,0 міліметрів. Всі помилки не перевищують допустимої 5см.

З даних результатів обчислення середньої квадратичної помилки визначення положення пунктів, наведених в таблиці 3.1, можна судити, що дана мережа запроектована з достатньою точністю, і відповідає всім вимогам.