Главная Обратная связь

Дисциплины:






Спутниковая навигационная система Trimble 5700



В работе были использованы спутниковые навигационные системы фирмы Trimble. Это двухчастотные приёмники серии 5700. Работа была выполнена в режиме «static».

Приемник Trimble Total Station 5700 является современной разработкой фазовой GPS аппаратуры компании Trimble. Модульная система для точной съемки всех типов в режимах постобработки и реального времени обладает наивысшей производительностью и точностью, достижимой для двухчастотных GPS приемников. Основу системы составляет приемник с низким энергопотреблением и технологией обработки GPS сигнала последнего поколения Maxwell 4. Кроме уменьшения размеров и веса корпуса, увеличена точность измерений по сравнению со всеми предыдущими моделями Trimble.

GPS приемник 5700 использует по умолчанию два встроенных аккумулятора питания, позволяющих выполнять съемку в течении всего рабочего для без дополнительной перезарядки. В среднем, время работы при сборе данных для постобработки составляет 10 часов, а ровер – 7 часов. Встроенное в приемник зарядное устройство позволяет осуществлять перезарядку аккумуляторов без дополнительного оборудования.

Высокоточная GPS антенна Zephyr характеризуется крайне низким уровнем переотражения сигнала, возможностью слежения за спутниковым сигналом с экстремально низким значением высоты над горизонтом и имеет субмиллиметровую точность позиционирования фазового центра. Столь высокий уровень устойчивости к помехам был достигнут благодаря применению композитных материалов похожих на используемые американскими военными в самолетостроении. К тому же, при уровне качества антенна имеет более компактную форму.

Технические характеристики двухчастотного GPS приемника Trimble 5700

   
Параметр Значение
Измерения 24 канала для L1 C/A кода, фазы несущей L1/L2 полного цикла, WAAS/EGNOS
Точность при дифференциальной GPS съемке СКО в плане 0,25 м + 1 мм/км СКО по высоте 0,50 м + 1 мм/км
Точность при статической съемке СКО в плане 5 мм + 0,5 мм/км СКО по высоте 5 мм + 1 мм/км
Точность при кинематической съемке СКО в плане 10 мм + 1 мм/км СКО по высоте 20 мм + 1 мм/км
Питание вход 10,5 до 28 В пост. тока с защитой от перенапряжения
Потребление энергии 2,5 Вт
Батарея около 10 часов при постобработке
Вес батареи 0,1 кг
Зарядное устройство внутреннее с внешним адаптером питания переменного тока (отсутствует необходимость во внешнем З/У
Рабочая температура От -40°C до +65°C
Влажность 100%
Корпус крепкий и легкий, изолированный, из магниевого сплава
Водонепроницаемость IP67, погружение на глубину до 1 метра
Вес 1,35 кг
Размеры 14,5 см х 5,1 см х 23,9 см (ШВД)

 



Антенны Zephyr и Zephyr Geodetic
Параметр Значение
Размеры - Zephyr - Zephyr Geodetic диаметр 15.2 см, максимальная высота 5.7 см диаметр 34.3 см, максимальная высота 7.6 см
Вес - Zephyr - Zephyr Geodetic 0,45 кг 1,0 кг
Диапазон рабочих температур От -40°C до +70°C

 

Особенности:

  • 24-х канальный двухчастотный GPS приемник с интегрированным радиомодемом
  • Объем памяти до 1 Гб
  • USB порт для связи с ПК
  • Низкое энергопотребление Раздельные GPS и радиоантенны
  • Ударопрочный, водонепроницаемый корпус

Устройство GPS-приёмника

- комплект состоит из базового и подвижного (ровер) приёмников. База – это приёмник, находящийся в точке с известными координатами. Ровер находится в месте непосредственного определения координат.

- GPS-аппаратура на данный момент бывает трёх видов:

а) кодовая, работающая по кодам;

б) одночастотная, работающая по одной частоте L1;

в) двухчастотная, работающая по двум частотам L1и L2.

 

Рис. 3 последовательные порты

Порт 1 – Для соединения с контролером

Порт 2 – Для соединения с ПК

Порт 3 – Для подключения зарядного устройства

 

 


Планирование сеансов наблюдений

Прежде чем приступить непосредственно к наблюдениям, нужно убедиться, что в зоне видимости приемника будет достаточное количество спутников, и их пространственное расположение в период наблюдений обеспечит ему требуемую точность.

Перед началом полевых работ выполнялось планирование сеансов наблюдений, которое проводилось в программном продукте Planning Version 3.3. Для работы с программой необходимо иметь файл альманаха или эфемерид, создаваемых по навигационным сообщениям спутников. Этот файл содержит информацию об орбитах и часах всех спутников системы, сведения об их работоспособности. Эта информация помогает рассчитать оптимальные сеансы наблюдений (максимальное количество спутников, PDOP-геометрический фактор расположения ИСЗ). Для планирования использовались эфемериды с «возрастом» до 30 суток, так как за время, прошедшее с момента их сбора до даты наблюдений, на орбитах могут появиться «новые» спутники, а «старые» спутники могут выйти из строя или совершить орбитальный маневр.

Из программы было получено три вида информации:

1) Диаграмма небесной сферы с траекториями спутников без препятствий на различные периоды рабочего дня;

Рис. 4 График небесной сферы

 

2) График количества доступных спутников. На оси Х показано количество спутников, на оси У время;

Рис. 5 Видимость спутников

 

3) График геометрических факторов, DOP-коэффициент потери точности результатов:

Рис. 6 DOP

GDOP-геометрический фактор потери точности координат из-за ошибок времени и геометрии используемого созвездия спутников и пользователя;

PDOP- геометрический фактор расположения ИСЗ;

HDOP-коэффициент потери точности в плане;

VDOP-коэффициент потери точности по высоте;

TDOP-показатель потери точности позиционирования, обусловленной точностью синхронизации.

Максимальное значение DOP не должно превышать 7

На основании анализа полученной информации делается заключение о возможности наблюдений на станции. Наблюдатель может подобрать угол отсечки по высоте (элевационная маска), обеспечивающий достаточное количество спутников, или промежутки времени с необходимым количеством спутников.

Полевые работы

Перед началом полевых измерений проводится проверка аппаратуры. Для GPS измерений достаточно проверить круглый уровень трипода, с помощью которого антенна устанавливается над центром знака. Визирная ось центра при выведенном на середину пузырьке уровня должна совпадать с отвесной линией.

Обязательные операции перед выездом в поле – проверка доступного объема памяти приемника, зарядка аккумуляторов. Заранее проверить комплектацию приемников, исправность штативов, наличие переходников.

Прибыв на точку, нужно выполнить следующее:

· Установить приемник над маркой

Рис. 7 центрирование над маркой

· Измерить высоту антенны. Без знания высоты антенны невозможно дать точный вектор базовой линии. Измерялась высота до низа крепления антенны.

Рис. 8 Способы измерения антенны

h1 – истинная высота до низа крепления антенны;

h’ – наклонная высота от центра знака до низа крепления антенны;

∆h - смещение по вертикали точки, от которой измеряется высота антенны относительно ее фазового центра;

L - расстояние от центра до края антенны;

F - положение фазового центра антенны.

 

Рис. 9 наклонная высота от центра знака до низа крепления антенны

· Включить приемник. В контроллер вводятся следующие данные: режим измерения, название станции, высота прибора, маска возвышения (высота спутников над горизонтом, начиная с которой, приёмник выполняет измерения при восходе спутника или прекращает измерения при его заходе, чем меньше угол, тем больше спутников доступно приёмнику, рекомендуемая маска возвышения 10-130) , интервал записи данных 10”. Далее начинаем измерения. Сбор данных производился в течение 30 - 60 мин.

· Контролировать работу приемника во время измерений. Рекомендуется проверять приемник каждые 15 минут. Контролируется его состояние, объем оставшейся памяти, энергоресурсов, наличие срывов циклов, количество спутников, текущие геометрические факторы.

· Выключить приемник. Останавливать съемку нужно тогда, когда собрано достаточное количество данных. Если приемник является базой, то выключать его следует тогда, когда на всех станциях произведены измерения.

 

Существует два метода измерения абсолютный и относительный.

Абсолютным методом, достигается точность однократного определения координат с точностью порядка 1-15м. Однако более высокую точность можно получить при одновременных наблюдениях спутников несколькими приемниками по фазовым измерениям. При такой методике наблюдений один из приемников обычно располагается в пункте с известными координатами. Тогда положение остальных приемников можно определить относительно первого приемника с точностью несколько миллиметров. Этот метод GPS получил название относительного метода. И именно этот метод был использован для реконструкции пунктов на учебном полигоне НТГиК. Для контроля измерений, повторяются измерения с другим положением базы.

Принципом определения координат GPS-приемника является вычисление расстояния от него до нескольких спутников, расположение которых считается известным. Были использованы спутники американской системы Navstar(Navigation System by Taiming and Ranging).

Группой АФГ-41 были измерены следующие пункты ГГС:. 5741, 8096, 8183, 9583, azs, kosmatiha, studenchiskij, trehgran, ussr

Для базовой станции был использован пункт ГГС 3 класса svetliy.





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...