Lamparski J. - Navstar GPS od teorii do praktyki.pdf

(48225 KB) Pobierz
przydatny
do
geodezji
satelitarnej
UWMSC
Podręcznik
Jacek Lamparski
NAVSTARG
PS
OD TEORII DO PRAKTYKI
wydawnictwo
Uniwersytetu
Warmińsko-Mazurskiego
Olsztyn
2001
Spis
treści
Przedmowa
.........
„„ .......
„
..................
„.„
............. „
...„ ....
„ ..........................
„.„„
...................
7
Wstęp
........
....................................................................................................
„.„
...........9
1. OGÓLNY
OPIS SYSTEMU
NAYST
AR
GPS
........................
„.„.„ ....„
.........
„ ..................21
1.1. R
ys
historyczny
.........................................
„.„ .................................. „ ...„
.. „ ...............21
1.2.
Ogóhrn
zasada
działania
systemu NAYST
AR
GPS
.........
„
.......
„.„
„.........................
23
1.3.
Konstelacja
satelitów GPS .................... „
...
„.„ ..................
„
.............
„„
....
„...............27
1.4.
Charakte1 styka orbit
satelitów
GPS
...................... „ .... „ ......... „ ..„ ......„
... „ ...
„ .......41
y
2.
PODSTAWY
TEORII RUCHU SATELITÓW NAYST AR................
„ ........
„...„ ... „ ..........43
2.1. Ogólne
zasady
mchu
satelitów ..........................„
...........
„
..„
........
„.„
......
„.„.„ .........43
2.2.
Obliczanie chwilowych elementów orbity
keplerowskiej
.............
„
..
„
„
...................46
2.3.
Perturbacje
mchu
satelitów
GPS ..........„ ................. „„ ..
„
.......
.........
„„
...
„
..
„
...........48
2.4
. Obliczenie
wspófrzędnych
satelitów
GPS
w
układzie
WGS84 „
...
„
...
„
....... „.„
.......50
3.
SYGNAŁ
SATELITY GPS
..................„
.................................................... „.„
.....„.
„.........53
3.1.
Status
sygnału
satelity
GPS ....... „
.............„
........... „ ...
„
...
„
...
„
..
„
„„
........„
...
„„
........
53
3.2.
Charakterystyka
częstotliwości
sygnałów
GPS
.......
„ ..„„ .....
„.
„.„
............
„.„.
„ .......
54
3.3. Degradacja
sygnału
i
możliwości
je,g
o
odbiom
...........
„.„.„.„ ...„
....... „.„ ..
„..............
56
3.4.
Organizacja danych
przesyłanych
z satelity
GPS
......
„
..
„
..
.
„
...
„ ...
„
...
„
...
„
...
„ .........
59
3.5.
Z
awartość
depeszy
satelitarnej
.....................................
„
.......
„......
„......
„
........
„
.......60
4.
ODBIORNIKI GEODEZYJNE GPS
.......................... „
..
„
........
„.„
........
„
...........„ .............64
4
.1.
Ogólna charakterystyka odbiorników GPS
........
„ ....
„
..............
„.„ ................ „ ......
„.64
4
.1.1.
Środow
isko
pracy
odbiorników GPS
„
.........
„.„ ............ „.„
.....
„.„.....„
.............
64
4
.1.2.
Precyzyjny
se1wis
pozycyjny
-
PPS
................................„„. „
...............
„
........65
4.1
.3.
Standardowy
setwis
pozycyjny
-
SPS
„ .. „
.................... „ .. „
...
„
......... „ ............65
4
.2.
Działanie
odbiornika
GPS
..............................................
„
... „.„
................. „.„
...........67
4
.2.1.
Ogólne zasady pracy odbiornika GPS
„ ..........„ ................
„ .... .
„ ... „„ ....
„
........67
4
.2.2 .
Śledzenie
kodu
C/A ..............................................................„ ........... „
.............71
4
.2.3.
Śledzen
i
e
nośnej
................................. „ .............. „.„ ............
„
...
„ .........
„
..
„
.......72
4
.2.4 .
Odbiór danych
...................„ .......................... „ ...............
„
...„ ..........
„.„ ............
72
4
.2.5.
Nawigacja
...............................................................................................
„
„
.... „72
4
.2.6.
Charakterystyka
dokładności
odbiornika
nawigacyjnego
...........
„.„.„ ..........73
4
.3.
Parametry
odbiorników
nawigacyjnych
.............................
„
........................„ ...
„„
...
73
4
.4.
Wielkości
m
ierzone
przez
odbiornik GPS „.„ „„„„
„„ „„„„„
„„
„„
„„
..„„„„„
„„„„ „„.74
4
.5.
Najpoważniej
sze
ograniczenia
dokładności
odbiorników systemu GPS
„
„.
„ ...„ ..
„75
4.6.
Odbiorniki
geodezyjne
GPS„„
.„ ..
„.
„„„„„„„„.„.„
„.„„ ... „„.„.„.„
„.„„
.. „.„
..„ „.„
„„ ...
76
5. OBLICZANIE
WSPÓŁRZĘDNYCH
W
POMIARACH
GPS„„„„„„.„„„„
..
„„„„„.„„„„.
78
5.1 .
Pomiar
kodu
pseudoodległości„
„„
„„„„„.„„
..
„.„„.„.„
„.„„„ „.
„.„„„„„„
..„.„.„
„ .. „.
„
78
5.2.
Pomiar dopplerowski
..... „ ....... „.„
...
„„
.. „„ ... „ ...„
...
„
..
„„
..
„
.... „„
... „.„
... „.„.„
.... „ ... „ ..80
5.3.
Pomiar fazy
fali
nośnej
„„„„
„„„
„„„„„.
„„„
.. „
..„„ .„..
„„„ .. „„
„.„„.
„„.
„„„„ .....
„
........81
5.4
.
Tworzenie
obse1
wacji
różn
icowych
......................
„ .......... „.
„
....
„
......
„„ .. „ ....
„
..........84
5.5. Obliczanie
nieoznaczoności
w
pomiarach
fazowych
.............
„ ........
„
..... „ .... „.„.„
....88
5.6. Obliczanie
współczynników
DOP
.„ ...„ ...
„ ...
„ .......................................... „ ................92
6.
UWZGLĘDNIANIE WPŁYWU
JONOSFERY
I
TROPOSFERY
W
POMIARACH
GPS
„..
95
6.1.
Wpływ
zaburzeń
jonosfe1y
cznych na
pomiary
GPS
...............................
„„
........... „95
6.1.1
.
Charakte1
styka
zaburzeń
jonosferycznych
.. „ .. „ ..........„„.„
... „ ........ „ ...... „„95
y
6.1
.2.
Algorytm
obliczania
opóźnienia
gmpowego zastosowany w
systemie GPS
„
... 98
6.1.3.
Uwzględnienie
wpływu
jonosfery
w pomiarach
LI
i L2
pseudoodległości
..„.
103
6.1.4.
Uwzględnianie
wpływu
jonosfe1y
CZJ1ego w pomiarad1 fazowych
LI
i L2
.......
104
6.1
.5
Kombinacja pomiarów
pseudoodległości
i
fazy
.....................„ .....................
107
61 6
.
Wpływ zaburzeń
jonosferycznych
na
dokładność wyznaczeń
w
różnicowym
GPS
(Differentia!
GPS)
........................................... .............
109
6
.2.
Wpływ zaburzeń
troposferycznych
na pomiary
GPS
............................................
11
O
6.2
.1.
Ogólna
charakterystyka
zaburzeń
troposferycznych
.............................. ....
110
71ECHNOLOGIE
WYKORZYSTANIA
POMIARÓW FAZOWYCH
W WYZNACZANIU
WSPÓŁRZĘDNYCH
PUNKTÓW
................................................
117
7.1.
Podział
metod pomiarowych
GPS
„„„„„„„.„ „„„„„.„.„.„.„.„
..
„„
„„.„.„.„
..
„„.„.„„
117
7.2.
Przegląd
metod pomiarowych
„„„„„„„„.„„„„„„„„.„
.. „„„
.„„„.„„„„.„„.„„„
..
„„„.
120
7
.2.1
.
Wyznaczenie
pozycji pojedynczego punktu
(Point Positioning)„„„
..
„.„„„.
120
7
.2.2.
Różnicowy
GPS (Differentia!
GPS
- D
GPS)
„.
„.„
..
„„„„„„„.„.„.„.„.„ .. „„.„
121
7
.2 .3.
Względne
wyznaczenie pozycji (Relative
Positioning)
„.„„„„
.„„.„.„.„.„.„.
122
7.3.
Opis
metod
wzglęch1ego
wyznaczania.pozycji
„„„„„.„.„„„
„„„„„„„
„.„.„„. „.„.
„„.
124
7
.3
.1
.
Metoda
statyczna
„ ...
„
.
„.
„ „
„ „.
„
„
„
„
„ „ „
„. „
„
„
„ „. „
„
„
„ „
„
„.
„
„
„.
„„
„„
„ „.
„. „ „.
124
7.3.2. Metoda.kinematyczna „.„.„„„„
„
.„.„„„
... „ ...
„.„„„„.„„.„„
.„
..„.„.„„.„„ „.„„. 126
7.3 .3. Metoda pseudokinematyczna
. „
„
„„ „„.
„
.„
.„
„
„
„
....
„
..
„. „.„„ „.„
.„„. „
..
„ .„
.„
„.
129
8.
PLANOWANIE OBSERWACJI
GPS
„„„„.„„.„„.„.„„„„„„„„.„.„„„„„„„„.„.„„„„„„„„
131
8.1
.
Ogólne
zasady
planowania obse1wacji
GPS
„„„.„.„
.„.
„„„„.„„„.„.„„.„„„
„„„
..
„„.
131
8
.2.
Zaplanowanie
i przygotowanie kampanii pomiarowych
„.„„„„.„„„.„.„.„.„„.„„„
132
8.2.1. Planowanie
obse1wacji
„.„„„.„.„„.„„„.„„„„.„.„.„„„„„„.„.„ ..
„„.„.„„„.„„.„
132
8
.2
.2.
Wywiad
terenowy„„.„„„.„.„„.„
..
„.„
..... „
.„ .. „.„„„
.....
„
..
„„.„„.„.„„.„.„.„„
..
„132
8
.2.3 .
Ustalenia
.„
.. „.„ .... „„.„.„.„„.
„
..
„„
.„.„.„„ ..
„„
.„.„.„.„„.„.„„.„„.„ ..
„.„.„„
.. „„.
133
8
.2.4.
Planowanie
wstępne
... „ .. „„.„
.. „
...
„.„.„„
.. „„.„.„ .........
„.„.„„.„.„.„.„.„„.„.„.
138
8.2.5.
Kryteria
dokładnościowe
i
ekonomiczn
e
„.„„„„„„„.„„„.„„
„.„„„„„„„„„„„
143
8.2.6. Analiza
elementarnych warunków pomiarów
„„„„ .„„„„„„„„.„„„„.„„„„„
143
8
.2.7.
Wybór
teclmiki
pomiaru
„„„.„„„„„„.„„„„„„„.„.„„„.„.„„„.„„„„„„„„„„„„.
154
8.2.8.
Org
anizacja
sesji
p
omiarowych
.„„„ ...
„..... „.„„ ... „.. „.„.„„
...
„„„„„.
„.
„
...„.„.
154
8.2.9
.
Wyposażenie
ekipy pomiarowej
GPS
„.„.„„„„„
„„„„„.„„„„„„„„„.„„„„„„„ 158
9. PRACE
POLOWE
..
„„„„„„
..„.„
.„.„„„
..
„„„ ...
„.„.„„„„
.. „„„„„
.... „.
„„..
„„„„
.„.„
.. „
...
„.„.
159
9
.1.
Zakres
prac polowych
„.„ „.„„.
„„
.„.„.„
„„„.„.„
„„. „. „„„„„.„
„.
„.
„
„„„
.„„. „.„„„„„
„
159
9.2.
Ustawienie
anteny
.. „.„ ... „.„.„ .... „„.„.
„.„„
.. „„
...
„ .. „
...„
.... „„
..
„
.. „
...
„
.„.
„„.„
....... „.
159
9.3
.
P
ołączenie
anteny z odbiornikiem
„.„
...
„.„„„„.„.„„„
„„
.„.„„„.„„„„„ ...
„.„„„„.„.„
160
9.4.
Uruchomienie odbiornika .„„.„
.. „„„.„„„.
„.„
...
„.„„„„„„„.„„„.„„.„„.„.„.„„„
„„„.„
161
9
.5.
Prowadzenie dziennika
polowego
.
„ „„.
„
„ „„
„ „ „.
„
„ „.
„
„
„
„
.„
„ „
„„
„
„ „.„„
„
„„
„
„ „.
„
163
1
O
OPRACOWANIE
POMIARÓW.„„
..
„.„„„„„.„„„„.„.„„„.
„„„„.„
.„. „„
„.„„
„„.„
..„„ „....
„
170
.
10.1
. Ogólne
zasady
opracowania pomiarów„
...
„
„.„
„„„.„„„.„ „.
„
„„.„„„„.
„„„.„„ „„„. 170
10.2.
Transfer
danych
„.„„„„„„.„„ .. „.„.„
„.„„
.. „„„.„„
„.„„„„
„„„
„„„.„„„„.„„„„
..
„„„„
1
72
10.3.
Opracowanie
danych
.„.„.„.„
..
„.„.„.
„..
„„„„.
„.„.„„„„„„.„.„.„.„„„„.„„„.„.
„.„.„„.
173
10.4.
Baza danych
..
......
„
„.„
.. „.„„.„
.„.„.„„
....
„ ...... „„.„
.. „„
....
„„
..
„„
...... „
.
„.„.„ .„ ... „.„
..
182
10.5.
Programy
dostosowawcze
„„
....„.„„„
..
„.„
.„„
..
„„„„ ..
„.„„
..
„„.„
..
„
...
„„„„.„„„„„
...
182
10
.6.
Oprogramowanie
Locus Processor
„
„„„„.„
..
„.„
„„„
.„.„
.. „.„„„„„„„„„„„.„
..
„„„„
183
10
.6.1.
Ogólny
opis oprogramowania„„.„„ „„„„„„.„
„„.„ „„.
„„„.„
.. „
..
„.„„.„„„„.
183
10.6.2.
Wymagania systemowe
.„.„„„.„„„„.„„.„„.„„„„
..
„.„„„.„„.„.„
...
„„„.„„„.
183
10
.6 .3.
Praca
w
programie...
„„„
.. „„ .. „
... „.„„„ ....
„
„„ ..... „ ... „.„„.„.„ .......
„.„„.„„
..
184
10.6.4.
Poruszanie
się
w
programie
„„„„„„„„.„.„„„„„„„„„„„„„„
„„„„„„„„„„„
185
10.6.5.
Zgrywanie
zbiorów obserwacji do
komputera
„.„.„.„„„.„.„„„„„.„.„„
„.„
189
10
.6
.6.
Tworzenie
raportów i eksport danycl1
„„„.„„„„.„„„„.„„„„„„„„„„„„.„„
193
10
.6.7.
Eksport danych
„.„„.„.„„„ „„„.„„„„„„„„„.„„.„.„„„„„„„„„„.„„.„„„„„„.
194
11
. FORMATY
RINEX
„.„.„.„„.
„„.
„.„„„„
.. „„.„.„„„„.„„„.„„„„„„„„„„.„„„„„„„„.„„„„„„196
11
.l .
RINEK dla
GPS.„„„„„„„„„„„„
„.„.„„.„„„„„„„„„„„„„„„„.
„„„„„.„„„.„.„
.. „.„„.
196
11
.2.
Formaty
RINEK dla GLONASS.
„„„
.„„
.„„.
„„„„.„„.„„„„„„„.„
„„„„„„„„.„.„„„.208
12.
OBLICZANIE
WYSOKOŚCI
W
POMIARACH
GPS
12.l
.
Ogólne zasady wyznaczania
wysokości
'"'•"'""'•••••••••-----••
•-•-
„„.216
12.2.
Obliczanie
wvsokości
ortomet.ry
cznej
lu"nirmal"p"z"w";;~~iM:'.'';'.:''.
~
16
znanycn
waitósc1
N„„
·
y
mu
12.3
.
&irnpolatja
lub
i
n
t
i
'
"
'
'
12.4. Matematyczna
transfonnacja do
układu
wysokości owego
„
„
.„
.„
„.„.
„„
.
„.„
.. „„„222
12.5.
Niwelacja klasyczna
a niwelacja
satelitai11a
„
.„„.„„„„„„„„
„„.„.„„.„„„„ „„.„„.224
13
.KONSTRUOWANlEPRZESTRZENNYCHSIECISAIBLITARNYCH
.„.„.„.„„„„.„.225
13.1.
Wprowadzenie
...
.. „
......
„ ......
„.„
.„
... „
...
„.„
...„ ......„.„„.„
..
. „.
„
...
„.„
..
..
..
„.„„.„
......
„.225
13.2.
Konstruowanie
sieci
wektorów GPS
„„„„.„„.
„„.„„„„„
„„„„„„„.„„„„„
„.„
.„
„.„„225
13.3. Budowanie
sieci
satelitai·nych
-
przykłady różnych
konstrukcji
sieci „.„.„„
.„„227
13.4.
Wyrównywanie przestrzennych
sieci satelitai·nych
..
„
.........
„
.....
„.
„
............ „
......234
13
.4.1.
Wyrównywai1ie
sieci
za
pomocą
znanych
programów
„.„.„.
„.„.„„
„„„
„
..234
13.4.2.
Ogólne
zasady
realizacji
wyrównania
sieci satelitarnej
.„„„„.
„
..
„
.. „„„.235
14.
UKŁADY WSPÓŁRZĘDNYCH
I ICH
TRANSFORMACJE„„„„
.„„„„„. „„.„„„„„„„„239
14.l
.
Układy
podstawowe
„
.„
...
.
„„
...
„.„ .......
„„ .... „ ... „.„ ..
.
„„ ..... „...
..
„.
„
...
„.„ ..„.„
......
„..239
14.2.
Układ
och1iesienia
WGS84.„.„„.„.„„.„.„„„„.„„
.. „.„„
.. „„„„ „ ..
„„ ... „
...
„„„
..
„„.„ ..241
14.2.1
.
System
współrzędnych
WGS84
„.. „.„.
„.„„„
..
„„
.. „.„.„.„„.„„.„„ .. „„.„.„„.241
14.2.2.
Elipsoida
WGS84
„.„„„„„„„.„.„„„„„„„„„.„.„.„..
„.„„„.„ .. „„ ..
„.„.„„.„.„.243
14.2.3.
Pole
grawitacyjne
WGS84
„„„„.„„„„„„„„„„„
„„„„„„„„„„.„„.„„„„„
„.„.245
14
.2.4 .
Geoida W
GS84
„„„„.„.„„„
„„„„„„„„„
„„„„„„„„„„„„„„„„
....
„„
..
„„„„„„.246
14
.3 .
Modele
1J·ai1sfo1macji
.„.„.„„ .. „.„„„„.„.„.„
„.„.„„.„.„.„„.„.
„„
.„„.„.„„.„
.. „„„.„„
..247
14.3
.1.
Ogólne
zasady 1J·ai1sformacji
„„.„.„.„„„ .. „„.„ ..... „.„.„ ..
„.„.„.„.„.„„.„.„„.247
14.3.2. Dwuwymiai·owa 1J·ai1sfonnacja
podobieństwa„.„.„„„„„„.
„„.
„
„„
.
„„.„„.
253
14.3.3
.
Najczęściej
stosowane
modele IJ·ansfonnacji przeslJ·zennej
„„
„„ ...
„.
„.„254
14
.3.4.
Wyznaczanie
parainetrów IJ·ansfonnacji.„
...
„.„„
.. „.„
... „.„„
..
„„„
... „.„ ....
267
14.4. Metoda 1J·ai1sfonnacji za
pomocą
równai1 regresji
wielokromej
„.„„„„„„„„„„.275
14.5. Trai1sformacja lokalnych
wspóh'zęch1ych
g
eodezyjny d1 do
układu
WGS84
(z
zastosowaniem
modelu
Mołodienskiego)
„„.„.„.„.„.„.„„„„„.„„„.„.„.„.„„„„.„277
14.6.
Przykłady
zastosowai1
modeli IJ·ansfonnacji
.„„„.„„ „.
„„
„„„„ „.„„„„
..
„„„„„„.„278
15.
UKŁADY
WSPÓŁRZĘDNYCH
STOSOWANE W POLSCE I ICH RELACJE
WZGLĘDEM
GLOBALNEGO
UKŁADU
WGS84
.„.„„.„„.
„„.„„
.... „
... „ ...
„.„.„„„.„„„„.„„.„„
..281
15.1.
Ogólne zasady
realizacji
układów
.„„
„„.„
..
„.„„ „.„„
„„„ „„„„„
„„.„.„
„.„.„„.„„„„281
15
.2.
Układy
przeslJ·zenne..
„„
.„.
„„
....
„„.„„.
„
... „
..
..
.... „
............
„
.........
„
.... „
......
„
...
„„.„281
15.3.
Układy
płaskiex,y.„
..... „.. „.„
..
„ ...
„„.„.„.„ ...
„.„ „
.„„
.. „„„.„.„.„„.„.„„.„„
.. „„„.„
...284
15.4. Relacje
między
układami używanymi
w Polsce a
układem
g
lobalnym
WGS84
292
16
.
GLONASS
-ROSYJSKI
SATELITARNY SYSTEM
NAWIGACYJNY
„„„„„„„„„„„.
310
16.1
.
Z
aJożenia
ogólne
budowy
systemu
GLONASS
„„.„„„„.„„„„„„„„„„„„.„„ .„„
„„.31
O
16.2.
Ogólny opis systemu
GLONASS
.„„„„„„„„„.„.„„„„„„„.„„„„„„„
„.„„.„.„„
„„„„
31
1
16
.3.
Częslolłiwośt:i
saldilów
GLONASS
„„„„„.„„.„„.„„„.„.„„„„„
„.„„.„„.„„„„„„„.317
16.4
.
Depesza nawigacyjna.„.. „.
„.„„„.„„.„„„.„.„.„„.„„„.„.„
.. „.„„.„.„ .. „„„
..
„.„.„„„
.„321
16.5. Infonnacje
statyczne
-
ahnanach
systemu
„.„„ „„„„„.„„„„
„„„„„„„„„„„„
„„.„.328
16.6.
Obliczenie
efemeiyd
satelitów
GLONASS na
bieżący
czas obse1wacji.„„
16.7.
A
lgo1y1I11
obliczenia
wspóh'zędnych
satelity
i
składowych
jego
prędkości
na
.330
podstawie dai1ych
z almai1achu
„ „„
„.
„ „
„. „ „ „„ „„ „.
„ „ „„„. „ „. „ „„
„„. „
„
17.
ZASTOSOWANIA
MILITARNE
SYSTEMU GPS
.331
............ ...............
.............................
.334
17.1. Rys hist01yczny
powstania
systemu „„
„.„
„
.. „.„„„ „„„„ „.„.
„„„
„.
„„„„
„
.„.„„„„„334
17. 2.
Fazy rozwoju systemu
„„„„„
..
„.„„.„ ..
„
..
„.„„„.„
„.„„„
„„„„„„„
„„.„.„.„„„„„„„„.337
17.3.
Rozwój poszczególnych
segmentów systemu
„„„„„„„„.„„„ „„
„.„„„
„„.„
„„.„„„„341
17.4.
Przeg
ląd
zastosowań
militainych
systemu
GPS
„„ „„„ „ „„ „ „.„„
„„„„.„
„.„ „„„„348
17.4.1
.
Zalety
systemu
„.„.
„„. „„„„„„„„.„„.„.„
„„„.„.„.„„„„
„.„
:„„„.
„
.„.„.„„„
„„348
17.4.2. Dowodzenie, konlJ·ola, komunikacja i wywiad
-
(C
3
!)„„„.„„„„.„„„„.„„348
17.4.3. Precyzyjny
czas z
satelitów
GPS
..............................................................
350
l
7AA.
Operacje taktyczne
....................................................................................
351
17.5.
Przykłady
wykorzystania GPS w
działaniach
armii
USA .......................... ........
361
17
.6.
Przykłady
wykorzystania
systemu
NAYSTAR GPS w
działaniach
rumii polooej
„.
364
18.
SYSTEM
GPS W ZASTOSOWANIACH CYWILNYCH
.................. ..
..
.................„
..
„
...
3
73
18.1.
Ogólnyprzeglądzastosowań
GPS
........ „
.................................
„
.......
„
...................
373
18.2. Zastosowania
systemu
GPS
na
morzu
....................... „ ........................................
376
18.3. Zastosowania
lądowe
...
„„
....
„
..
„.. „„.„.„.„
....
„.„„
..
„
..„
..„ .. „.
„
... „ ..... „
...
„.
„
...
„.„
...382
18.4. Zastosowania w
lotnictwie„
.„„ .....
„„.„.„
... „.„ ... „ .. „.„ ..
„„
.„ .. „.„
...
„
... „.„ .. „...
„
.....397
18.5 .
Zastosowru1ia GPS w
systemach GPS/GIS ..................................
„
..........
„
.........
..407
18.5 .1
. Ogólne
zasady
współdziałania
GPS z GIS „
.....
„.„
„„
.. „ .. „„
.„
„„
...
„.„„ .„.407
18.5.2.
System
ProMark X-CM
.............................................................................410
18.5.3.
Zintegrowany
system
GPS/GIS do pomiru·ów dynamicmych AFPS
„ ....412
19.
RÓŻNICOWY
(DIFFERENTIAL) GPS
..„.„ .... „ ...„ .. „ ..
„
....„ .... „ ..... „.„ ... „.... „.. „„
..
„
...„423
19.1.
Ogólne
założenia
systemu
różnicowego
DGPS
.........................
„
....
„
.........
„
........423
19.2.
Główne źródła błędów
w pomiarach GPS
„ .. „.„„ .. „ ...... „ .. „ .......... „ ...... „„„
...
„ ..
„.425
19
.2
.1
.
Błędy wynikające
z SA(Selective A
vailability
-
selektywna
dostępność)
..425
19.2.2 .
Opóźnieniejonosfe1yczne
..........................................................................425
19.2 .3
.
Opóźnienie
troposferycme
........
„
.......
„
......
„
....
„.„
......
„ ............................426
19.2.4.
Błędy
efemeryd
(pozycji satelity) ...................................
„
.... „ ..................
.427
19.2.5.
Błędy
zegara
satelity ....... „ ....... „ ...............
„
...........„.
„
....... „ .. „ ...
„
..
„ .. „.„.427
19.3
.
Metody pomiaru w DGPS
............
„
............„
.......„ ..
......„.„
..
„
.........
„
.............
„
......427
19.3.1. Zasady o_gólne
.. „.„ ...„ .. „„„ ..
„
...
„.„„.„
.. „ .. „
..
„„.„ ..
„
...
„.„„.„„„
... „.„ .. „„„ ..427
19
.4. Stacja
referencY.ina
................. „ ...................... „ ..................... „ .. „ ...
„
.... „„ ............
.429
19
.4.1.
Ogólne zasady
funkcjonowania
stacji referencY.inej
.......
„.„ ....„ ..............429
19.4.2.
Stacja
monitorująca
....................„
.. „ ........... „ .. „ ...... „ ... „ ..
„
.. „ .. „.„„.„ ... „ ..430
19.4.3.
Stacja
kontrolna
systemu .........„
.......
„
.............„
......................
„
...............432
19.5.
Wyposażenie
użytkownika
DGPS
............ „ ...........
„
..
„
.............
„.„
........
„
..............433
19.6 .
Przesyłanie
i
odbiór
poprawek
różnicowych
„.„
..„.„.„.„„„„.„„„ .„.„.„.„ ..
„„„.„
..434
19
.6.1.
Ogólne zasady
przesyłania
poprawek
............................
„.„
.........
„
........
„434
19
.6.2.
Technika pseudolite
(pseudosatelita)
„
..
„„. „.
„.„
„.„ ..
„„
„„.
„.„.
„„ .. „„ „„
„435
19.6.3.
Operacje kinematycme
w czasie
realnym „ .......
„„
„ ....
„
....
„
...
„„
.„
...
„ ... „435
19.7.
StandardyRTCM „„ ..
„.„
..
„„„
.. „„ ... „„„.„„.„„„.„.„.„
...
„.„.„.„
..
„.„
.. „
„.„.„.„„„„„436
19.8 .
Zastosowania technologii DGPS
..... „ ...„„ .„.„
.....
„
.. „.„ .. „ ..
„.„.„
.......
„
.....
„
..
„
.......441
Dodatek A. PROGRAM AOSS
...... „ ...... „ ..... „
....„„
.„.„
.....
„
..„
.„.„ ...
„
.... „ .... „ ............
„.„
.......
442
Planowanie
sesji
pomiru·owej
......
„
....
„
.................
„
...........
„
..................
„
..........466
Przykładowe
obliczenie
sieci
„
„„.„ „„.„ .„ ..
„.„
..„
.„ „.„ .„„„ .„ .. „ .„.
„..
„„„ .„„„„„472
DodatekB.
CHARAKTERYSTYKA
ODBIORNIKÓW
GPS
UŻYWANYCH
W
POLSCE
...
474
Chru·akterystyka odbiorników
fumy TRIMBLE
........ „ ........ „ ......... „ ... „
...
„ .....475
Chru·akterystyka odbiorników fumy ALLEN
OSBORNE ASSOCIA
TES
......481
Chru·akte1ystyka odbiorników
filmy ASHTECH
........................ „ .................. .484
Chru·akterystyka odbiorników
filmy
WILD-LEICA ......................„ .............. ..494
Charakterystyka
odbiorników firmy
CARL ZEISS .. „
..„
.„„
„„„.„
.. „.„
..
„„„
.„.498
Dodatek
C.
UKŁADY
ODNIESIENIA
UŻYWANE
PRZEZ GEODETÓW
.......................
„501
Odwzorowru1ia
używane
przez
geodetów „„„„„„„ ..
„„„
.„„„„ „„„„ .„.„.„„„.„„ 508
DodatekD.
OPERAT
POMIARU
SATELITARNEGO .........................................................509
Piśmiennictwo
fu~~
Przedmowa
Dynamiczny rozwój
zastosowań
cywilnych oraz
skuteczno ść
systemu
NA
YSTAR GPS w
działaniach
militarnych
spowodowały
duże
zaintereso-
wanie
systemem
wielu
jego
potencjalnych
użytkowników.
Mimo
iż
system
stał się
w
pełni
operacyjny
i
skuteczny
dopiero pod koniec 1997 r., wiele
ośrodków
naukowych
na
świecie
oraz w Polsce
rozwijało
badania i
wdrażało
n
owe
technologie,
wykorzystujące
system G
PS
w zastosowaniach prak-
tycznych
już
od
początku
lat
osiemdziesiątych.
W Polsce od wielu
już
lat
badaniami
dotyczącymi
wykorzystania
syste-
mów
satelitarnych
w geodezji zajmuje
się
kilka
ośrodków
n
aukowych,
spośród
których
należy
wymienić: Zakład
Geodezji Planetarnej Centmm
Badań
Kosmicznych Polskiej Akademii
Nauk,
Instytut
Geodezji
Wyższej
i
Astronomii Geodezyjnej Politechniki
Warszawskiej,
Instytut
Geodezji
i
Kartografii w Warszawie,
Katedrę
Geodezji
i
Fotogrametrii Akademii
Rolniczej
we
Wrocławiu, Wydział
Geodezji Górniczej i
Inżynierii
Środowiska
Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie,
Instytut
Geodezji Uniwersytetu
Wannińsko-Mazurskiego
w
Olsztynie.
szybkiego
i
precyzyjnego
wyznaczenia
wspóh-zędnych
za. po-
mocą
GPS
spowodowała
duże
zainteresowanie
tą technologią,
tym bardziej
że
przy
pełnej
automatyzacji odbiorników
GPS
i
dostępie
do
filmowego
oprogramowania stosunkowo
łatwo
jest
uzyskać
szukane
współrzędne.
Obecnie
na
1ynku
krajowym
odczuwa
si ę
brak
literatury
kompleksowo
opisuj ącej
zasady
korzystania z
systemu GPS.
N
iniejsze
opracowanie
jest
próbą
opisania systemu
w sposób
dający
możliwość
zrozumienia jego funkcjonowania
każdemu
z
jego
potencjalnych
użytkowników. Dokładnie
i
w
przystępny
sposób omówiono wykorzystanie
systemu
w
geodezji.
Jako
autor
opracowania
zaprosiłem
do
współpracy
w zredagowaniu
rozdziałów
poświęconych
wykor zystaniu Systemu NA
YSTAR
w zastosowa-
niach militarnych
i
cywilnych
inż.
Tadeusza
Popławskiego
-
specjalistę
w
aplikacjach GPS
w
różnorodnych
dziedzinach
gospodarki.
Inżynier
Tadeusz
Popławski
j
est absolwentem
Wydziału
Geodezji Uniwersytetu
w
Mamę
w
USA.
Studiował
pod
kierunkiem
profesora Alfreda
L
eicka,
uznanego
w
świecie
auto1ytetu w
geodezji
satelitarnej .
Po
studiach
-
jako pionier
wykorzystania systemu
GPS
w
geodezji
-
uczestniczył
w realizacji wielu
różnorodnych
projektów, zarówno badawczych, jak
i
utylitarnych.
Obecnie
jako
specjalista systemów
nawigacYinych jest
właścicielem
firmy
konsul-
tingowej
w USA.
Jacek Lamparski
Możliwość
........................
„
................
„
.................
„
...........................................
„
...
.........533
.......
......
.......... ......
...
........... ...
... ..........
...
...
... ....
......... ...
.... ... ....
.......... .................... .....
~l
7
Wykaz
alfa-
duża półoś
ważniejszych oznaczeń
orbity (dla satelity GPS
=
26 560
km),
dużej
półosi,
(a)l/2
-
pie1wiastek
kwadratowy
alfa
::.ero
-
duża półoś
orbity
w chwili
tQ,
a, b,c,
-
paramet1y
związane
z
kształtem
i
rozmiarami
przyjętej
elipsoidy
odniesienia
ae-
duża
półoś
elipsoidy ziemskiej,
aO
-
pierwszy wyraz wielomianu
poprawki
zegara satelity,
al
-
dmgi
wyraz wielomianu
poprawki zegara
satelity,
Al=
stała
nocna=
5
• 10-
9
s
3
A2
=
a1
+
a2
&
+
a3
<
+
14
<1>m
,
m
Pj
A
3
=
f
a::.a
-
godz.
14 czasu lokalnego,
2
3
A4=/\+
/?
A
+
bi<Z>m
+
b40m
,
A
-
macierz rotacji mchów bieguna,
b
-
mała półoś
(elipsy
orbity
satelity, elipsoidy odniesienia),
b
I
a
=
l
-f
(f-
spłaszczenie
elipsoidy),
B
-
macie1z
czasu gwiazdowego,
C
-
macie1z nutacji,
D
-
macierz precesji,
c
-
prędkość
światła
w
próżni,
Cjj
dj
=
1,2,3) - parametty transfonnacji, które
są
funkcjami
3
kątów
obrotów osiowych
oraz
paramet1u zmiany
skali,
q
=
77
,64
(K
-mb-1),
C2
=-12,96
(K
-mb-1),
C3
=3,718
•
lOSOP-mb-\
-
amplituda wyrazu
haimoniki
sinusowej promienia orbity,
Cuc
-
amplituda wyrazu
haimoniki cosinusowej arglUllentu
szerokości,
C
us
-
ainplituda wyrazu
haimoniki
sinusowej ai-gumentu
szerokości,
C
;c
-
ainplituda wyrazu
haimoniki
cosinusowej
kąta
nachylenia
orbity,
C1~
-
ainplituda
wyrazu
haimoniki
sinusowej
kąta
nachylenia
orbity,
C
rc
-
anlplituda
wyrazu
haimoniki
cosinusowej
promienia
orbity,
Dbl
b---
błąd względny
bazy,
dX,
dY, dZ
-
przeslmięcia
początku
układu
WGS84
Krasowskiego
(1940),
D
-
waitość
wyznacznika
macie1zy
A,
względem środka
układu
C„
elipsoidy
11

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin