Tudományos projekt - on-line geomechanika - gps bázisállomás
Jekatyerinburg állandóan működő bázisállomása - Az állomásról
A GPS az egyik legpontosabb globális koordináta-rendszer. Pontosságát azonban számos tényező súlyosbítja a légköri jelenségek és a napsugárzás hatása a műholdas jelek paramétereire, a műholdas órák elhagyására stb. Az ilyen hibákat jelentősen csökkenteni lehet, ha differenciális korrekciót alkalmaznak egy előre meghatározott koordinátájú ponton telepített helyhez kötött GPS vevő segítségével. Az ilyen vevőkészüléket alapnak hívják. A vevőegység segítségével kiszámítható a távolságmérő műhold jelekben előforduló hibák korrekciós értéke.
A koordináták differenciális korrekciójának két módja van, amelyek segítségével a pozicionálási pontosság 2-5 méterről több milliméterre érhető el. A valós idő differenciális korrekciójának módja lehetővé teszi a finomítás közvetlenül a mérési helyszínen történő meghatározását. Ebből a célból a mobil GPS vevőnek a műholdaktól származó jelek mellett a GPS vevőről is ki kell javítania a korrekciós adatokat. Az ilyen adatokat rendszerint VHF / FM rádióállomásokon továbbítják az RTCM protokollon keresztül vagy GSM mobil kommunikációs csatornákon keresztül. Ez a módszer jó, mivel lehetővé teszi a pontos navigációt közvetlenül a koordináták helyén. Ennek hátrányai a rendszer megbízhatóságának csökkentése a további berendezések rendelkezésre állása és a hatókör korlátozása miatt, a rádióállomások korlátozott tartományának köszönhetően. Az ilyen berendezések költsége meglehetősen magas. Az utófeldolgozási módszer a bázisállomáson a későbbi differenciális korrekcióra vonatkozó adatok felhalmozásán alapul, amely antennával, számítógéppel és a megfelelő szoftverrel rendelkező vevőkészülékből áll. A mobil GPS vevő ugyancsak felhalmozza az adatokat saját memóriájában vagy egy mobil számítógép memóriájába olyan mennyiségben, amely elegendő a későbbi diffrakcióhoz. A munka végén az adatbázist és a mobil GPS vevőt (nyers mérési adatokat) közösen feldolgozzák, speciális szoftver segítségével. Ez a módszer sokkal megbízhatóbb, mint a valós idejű módszer, annak hatókörét csak a differenciális korrekciós módszer korlátai befolyásolják.
A GPS-rendszer differenciálódási módjának működtetéséhez a GPS-állomások földi alaphálózata állandó működésű. Mindegyik ilyen állomás folyamatosan frissített, nagy pontosságú kötéssel rendelkezik. A állomások tárolják az interneten keresztül elérhető felhasználók számára elérhető adatokat. A legfejlettebb ilyen rendszer az USA-ban (CORS) és Európában (EUREF). Oroszországban is elmaradott hálózat állomás, amely különböző kutatószervezetekhez tartozik. Ezek az adatok a SOPAC honlapján találhatók.
A Jekatyerinburgban állandó települési bázisállomás (EKTB) található, amelyet az Orosz Tudományos Akadémia uráli bányászati intézete alapján hoztak létre. A bázisállomás fő összetevője egy rögzített pontra telepített GPS vevő és szoftver egy ilyen vevőegység vezérléséhez és a számítógépen tárolt adatok rögzítéséhez. Az alap GPS-állomás adatai lehetővé teszik a mobil vevők által az önálló pozíció meghatározás hibáinak helyesbítését a mező adatok utófeldolgozása során. A helyes hibák akkor kerülnek rögzítésre, ha a következő feltételek teljesülnek:
- A mobil vevő a bázisállomás körzetében adatokat gyűjt.
- Legalább 4 vagy több közös műhold figyelhető meg
- A mobil vevő által történő adatgyűjtés szinkronban történik a bázisállomással.
A bázisállomás szoftver lehetővé teszi a nyers GPS-adatok rögzítését számítógépes lemezen, és később felhasználhatja a későbbi feldolgozáshoz szükséges differenciális korrekciót, valamint közzéteszi ezeket az adatokat az interneten, hogy hozzáférést biztosítson minden érdeklődő felhasználó számára.
Az alap GPS állomás felszerelése
A meglévő rendszer magja a Trimble 4000SSE kétfrekvenciás GPS vevő, amely a Trimble Reference Station programot és a Trimble Compact L1 / L2 antennát futtatja. Vevő óra adatait rögzíti utófeldolgozás időközzel 5 másodperc formátumban RINEX 2.0 verzió (ez a formátum által támogatott összes szoftver gyártók) és SSF formátumban (nyers formában felhalmozott kód Trimble vevő). Egy adatfájl időtartama két óra, majd archiválódik, és az internetre kerül az FTP szerverre. Átlagosan egy fájl mérete 700 KB. Ebben az esetben a felhasználó azonnal hozzáfér a szinte azonnal, és elvégezheti a térbeli adatok differenciális korrekcióját.
Szoftver Trimble Referencia Állomás (TRS) lehetővé teszi, hogy hajtsanak végre minden szükséges műveletet beállítani, elindítása és működtetése a bázisállomás egy távoli számítógép csatlakozik az internethez, ebben az esetben a távoli hozzáférést keresztül történik Remote Administrator szoftver 2.0 verziója.
IN TRS ablak alatt, amely a műholdak láthatóságát, jel / zaj viszony az L1 és L2 frekvencián, azimut és magassági minden megfigyelt műhold, a jelenlegi koordinátákat a WGS-84, rögzített jelenleg fájlokat, és így tovább.
Az alábbi ábra mutatja a fájl tárolási struktúráját, minden felhasználó kiválaszthatja a szükséges adatokat a fájl létrehozásáig.
A bázisállomás sugara
Különböző GPS berendezések gyártói azt javasolják, szinte ugyanazokat a technikákat a terepmunka, de vannak bizonyos különbségek a legnagyobb távolság a bázisállomás, amelyet be kell figyelembe venni, hogy a kívánt pontosságot, típusától függően és a gyártó a vevők. A bázisállomás körzetének becsléséhez különböző típusú GPS-vevőkészülékek használatakor a Trimble GPS-vevőkészülékeinek használatáról és a gyakorlati tapasztalatokról szóló Trimble ajánlásai alapul szolgálnak. Ugyanakkor a megjelölt tartomány garantált eredményt ad, és nem törekszik a maximális hatótávolság megjelenítésére.
A hatótávolság 15 km (legfeljebb 20 km) az egyfrekvenciás fázisú GPS-vevőkhöz
A GPS-vevőkészülékekre ható hatókör 300-400 km
Potenciális felhasználók és fejlesztési kilátások
Potenciális felhasználók ezt a szolgáltatást azok a szervezetek vezető, bármilyen geodéziai meghatározása hatókörén belül az állomás: földmérők, földmérők, kataszteri szervezet, GIS alkotók, építési menedzsment, tervezés és fejlesztés a vállalkozás, városi közművek, stb Ahhoz, hogy adatokat szerezzen a bázisállomásról, a felhasználóknak csak az internethez kell csatlakozniuk.
Az alap GPS állomás által felhalmozott adatok felhasználásának előnyei:
- Azok a vállalatok, akik már használják a GPS vevőkészülék használata GPS bázisállomás adat kiküszöböli a telepítés helyi „alap”, és a betöltetlen vevő terepi munka, egy sor 2-x GPS vevő teljesítmény megduplázódik.
- Azoknál a vállalkozásoknál, amelyek csak GPS készülék beszerzését tervezik, a "bevezető" készlet költsége felére csökken.
- Az alap GPS-állomás adatainak felhasználásával növelheti a fogalommeghatározások megbízhatóságát azáltal, hogy a bázisállomás GPS-állomását a helyi hálózatba integrálva javítja a konfigurációját.