Системы глобального позиционирования ГЛОНАСС, GPS, Galileo

Системы глобального позиционирования  ГЛОНАСС, GPS, Galileo

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

• Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) - система, состоящая из созвездия навигационных спутников, службы контроля и управления и аппаратуры пользователей, позволяющая определять местоположение (координаты) антенны приемника потребителя.
• Второе определение ГНСС – система радионавигационных искусственных спутников Земли, службы контроля и управления и приёмников спутниковых радиосигналов, обеспечивающая координатно-временные определения на земной поверхности и в околоземном пространстве.

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Спутник и созвездие  спутников

 

 

Преимущества:

1. Широкий диапазон  точностей - от единиц метров  до субсантиметров практически  на любых расстояниях. Наблюдение  высоких целей ослабляет влияние  атмосферы. Выигрыш в точности  от этого достигает 1-2 порядка.

2.  При построении  геодезических сетей отпадает  необходимость в пря­мой видимости  между пунктами. Поэтому не  нужно строить высокие знаки-сигналы,  выбирая места на возвышенностях.  Строительство знаков занима­ло  в геодезии до 80% от стоимости  работ. Новые пункты закладывают  в местах, удобных для подъезда.

3.  Повышение производительности  спутниковых технологий, по срав­нению  с обычными технологиями, в  10-15 раз.

4.  Выполнение кинематических  измерений, то есть измерений  в движе­нии. Особенно ценно  применение таких методов в  морской геодезии, аэрофо­тосъемке.  При этом отпадает необходимость  создавать наземное обоснова­ние,  производить привязку опознаков.

5.  Обеспечение непрерывных  наблюдений, например, для мониторинга  деформаций в режиме реального  времени.

6.  Одновременно могут  определяться три координаты.  Деление класси­ческих геодезических  сетей на плановые и высотные  привело к тому, что на пунктах  триангуляции оказываются грубые  высотные отметки, а на реперах  отсутствуют плановые координаты.

7.  Благодаря высокому  уровню автоматизации, обеспечиваются  быст­рота обработки, уменьшение  субъективных ошибок.

8.  Почти полная независимость  от погоды

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Преимущества и недостатки  спутниковых технологий в геодезии.

Недостатки:

1. Проблема преобразования  высот и координат в локальную  геодезическую систему.

2. Зависимость от препятствий  и радиопомех. Спутниковые методы  невозможно применять под землей.

3.  Точность определения  высот в 2-5 раз уступает точности  определе­ния плановых координат.

4. Высокая стоимость  оборудования, сложное программное  обеспечение.

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Преимущества и недостатки  спутниковых технологий в геодезии.

1. ГЛОНАСС (Россия)

2. GPS (США)

3.  Galileo (Европа)

 

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Глобальные навигационные  спутниковые системы

ГЛОНАСС (Россия)

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Глобальные навигационные  спутниковые системы

 

Она создавалась в интересах  Министерства обороны, однако в 1999 году ей официально придан  статус военного и гражданского  назначения. Работы по созданию  этой СРНС были начаты в  середине 60-х годов, а с 1982 года  проводились её испытания.

 

    31 - общее число КА группировки ГЛОНАСС на 2012.09.18, из них 23 в рабочей группировке, 4 в резерве, 1 на этапе ввода в эксплуатацию, а 3 временно выведены на техобслуживание. (http://www.glonass-ianc.rsa.ru/).

Из-за этого определение  координат точки только с помощью  ГЛОНАСС не представляется возможным. Использование же совместной  технологии GPS/ГЛОНАСС делает определение  координат более надежным, вследствие  увеличения числа видимых спутников.

GPS (США)

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Глобальные навигационные  спутниковые системы

 

   Геодезические приёмники работают в основном в системе GPS (Global Positioning System), которая создана и находится под управлением и контролем служб США. Система, являясь глобальной, обес­печивает возможность определения точных координат 24 часа в сутки, она постоянно развивается и модернизируется. GPS имеет в текущий момент на орбите чуть более 30 спутников, и их количество будет доведено до 48.

Galileo (Европа)

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Глобальные навигационные  спутниковые системы

 

Она призвана повысить  точность позиционирования по  сравнению с современными возможностями GPS/ГЛОНАСС. Одной из ее особенностей  будет доступность навигационных  решений в высоких широтах, также GALILEO должна стать независимой  навигационной основой для стран  Европы (на случай возникновения  международных конфликтов). Текущий  план предполагает вывод в  эксплуатацию системы GALILEO к 2014/16 г. – что на три-четыре года  позже, чем ранее предполагалось. В систему GALILEO войдет созвездие  из 30 спутников (27 основных и 3 резервных), а также сеть наземных станций. Количество спутников – 1-2 спутника.

Абсолютный метод

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Спутниковые методы определения  координат

 

Относительный метод

 

• Один приемник
• Низкая точность
• Навигация

 

 

• Более 2 приемников
• высокая точность
• Общее время
• Общие спутники

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Общие понятия при измерениях

 

• PDOP
• Маска возвышения
• Дискретность
• Эпоха измерений
• Измерение высоты антенны
• инициализация

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Главный источник ошибок  при измерениях

 

Многопутность (многолучёвость)

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Режимы съемки

 

Статика

 

Кинематика

 

• Статика
• Быстрая статика

 

• Высокая точность
• Более 8 минут
• Большие расстояния

 

 

 

 

• Кинематика
• В движении
• В реальном времени

 

• Топографическая точность
• Менее 1 минуты
• Средние расстояния

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Спутниковое оборудование  фирмы Leica

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Спутниковое оборудование  фирмы Trimble

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Спутниковое оборудование  фирмы Sokkia

 

ГОУ ВПО СГГА, Новосибирск, 2012

 

Спутниковое оборудование  фирмы Topcon