Общие рекомендации при работе со спутниковым геодезическим оборудованием

[STANISLAV (Станислав Бугаевский)]

Для эффективного использования спутникового геодезического оборудования исполнителям работ и их руководителям рекомендуется пройти специализированный курс обучения по основам технологий спутникового позиционирования и методам спутниковых геодезических измерений, обязательно ознакомиться с руководствами по эксплуатации производителя оборудования.

Кроме этого для упорядочивания процесса выполнения геодезических работ рекомендуется:

• Подготовить и иметь альтернативные технологические приемы выполнения полевых измерений в различных режимах, заранее созданные конфигурации настроек спутниковой (и совместно используемой оптико-электронной аппаратуры) и программного обеспечения, создать шаблоны совместимых форматов файлов и отчетной информации для включения их в единую технологическую цепочку для увеличения производительности;

• Перед началом работ рекомендуется подготовить План мероприятий по определению координат объектов, включая перемещения между определяемыми точками. Рекомендуется выполнить планирование времени сеансов измерений с учетом условий наблюдений, наличия препятствий и помех для прохождения спутниковых сигналов с помощью специальной программы для прогноза движения ГНСС спутников и геометрических факторов;

• Своевременно заботиться о прохождении метрологической аттестации (поверки) спутниковых геодезических приемников в соответствии с установленным регламентом;

• Результаты спутниковых наблюдений (измерений) на объектах работ необходимо хранить и накапливать в архиве данных геодезических измерений для возможности их повторного использования в обработке с целью перевычисления, добавления к материалам будущих измерений, уточнения параметров преобразования координат в дальнейшем;

• Архив геодезических данных рекомендуется организовать в сетевом или локальном хранилище файлов данных.

Для работы со ССТП Общества необходимо:

1. геодезическая подготовка исполнителя работ, знание основ метода спутниковых относительных наблюдений (далее – измерений), умение работы с полевым комплектом спутниковой геодезической аппаратуры;
2. наличие в районе работ постоянно – действующих спутниковых референцных станций ССТП Общества;
3. комплект спутникового двухчастотного геодезического приемника с сотовым GSM/GPRS модемом (ровер);
4. соответствующие настройки полевого комплекта спутниковой геодезической аппаратуры для работы в ССТП и измерениях в различных режимах.
5. покрытие GSM/GPRS связью области работ, обеспечивающее подключение к сети Интернет;
6. договор с местным оператором сотовой связи, SIM карта;
7. оплаченный тариф с услугой подключения к сети Интернет и поддержку протокола пакетной передачи данных.

Перед началом работ необходимо проверить:

1. рабочее состояние ближайших станций;
2. рабочее состояние спутников ГНСС (присутствует практически всегда);
3. связь с сервером ССТП по Интернет посредством надстройки над технологией мобильной связи;
4. наличие средств на счету, к которому привязана SIM карта оператора сотовой связи;
5. уровень заряда аккумуляторных батарей (основного и запасного) спутникового приемника и контроллера спутниковой геодезической аппаратуры.

[naderevnyu (Сергей Миронов)]

Станислав, цитирование инструкций из раздела “о впадении Волги в Каспий”, не всегда полезны, потому, как с течением времени, очевидность ряда пунктов становится сомнительной. Будучи практиком, ты наверняка знаешь, что пункт : “Рекомендуется выполнить планирование времени сеансов измерений с учетом условий наблюдений, наличия препятствий и помех для прохождения спутниковых сигналов с помощью специальной программы для прогноза движения ГНСС спутников и геометрических факторов;” в настоящее время при полных группировках ГЛОНАСС и GPS - излишняя трата времени на пустое.

Нет в пределах РФ таких мест, с хорошо открытым горизонтом на маске 5 градусов, когда общее число спутников будет менее 10 ти. В любое время суток. А при таком их числе PDOP всегда в допуске.
Если же экранирование точек наблюдений препятствиями способны сократить число спутников - лучше выйти на более открытое место и не наблюдать в проблемных условиях, чем пытаться нагромоздить переотраженных данных и пытаться выудить из них полезное.

Маска в 5 градусов вполне оправдана для двухчастотных приемников, о которых Вы проявляете такую заботу при измерениях в РТК.

Польза от двухчастотных приемников очевидна при удалении ровера от базы более чем на 100 км. Такое сегодня не под силу РТК. Это решается либо постпроцессингом , либо INVERSE RTK технологией, которая в РФ, не нашла своих приверженцев в реализации. Зачем вторая частота на векторах до 30 км, когда большая часть из возможных спутников рабочего созвездия выше 20 градусов, лично мне абсолютно непонятное требование.

Если Вы достаточно занимались обработкой (постпроцессингом) ГНСС, то наверняка знаете, что внутренняя сходимость сетей при равноточных наблюдениях со средней длиной вектора до 50 км, выполненная при двухчастотном методе решения, дает СКО на уровне первых сантиметров. А при обработке векторов на несущей частоте (L1, для JAVAD, Topcon и Trimble серии R) или (L2 для Leica, Novatel, и более ранних Trimble) СКО становится на порядок лучше (миллиметры). Этот медицинский факт уже давно не нуждается в доказательствах, поскольку проверен сотнями, если не тысячами решений. Зачем пудрить мозг неокрепшим пользователям, сомнительной истины требованиями к железу. Пусть работают тем, что есть.

Еще один перл достойный внимания: “Архив геодезических данных рекомендуется организовать в сетевом или локальном хранилище файлов данных.”

Если бы мы с Вами жили в другом государстве я бы полностью с Вами согласился. Так надлежит поступать любому уважающему историю своих работ геодезисту. А Вы не пробовали соотнести эту рекомендацию с современными требованиями о соблюдении гостайны в РФ?

Там русским по белому регламентирован запрет на “сохранение и накопление” координат исходных пунктов в любом виде. Не то, чтобы объявлен секретным, мы бы это пережили, а просто под запретом именно это, что вы Вы рекомендуете. Особенно в части “сетевого” хранилища. Тут наши “молчи-молчи” могут и за подстрекательство привлечь, поскольку регламент хранения данных в сети вообще никак еще не установлен. Поаккуратнее надо . Иначе мы потеряем всех кто еще способен работать.

[STANISLAV (Станислав Бугаевский)]

Сергей, с первым абзацем соглашусь, только здесь нужно сделать оговорку, что рекомендации писались для внутреннего использования и были опубликованы по просьбе техподдержки HIVE. Под планированием наблюдений имеется ввиду не только программное исследование, но и вообще определение целесообразности выполнения геодезических работ именно спутниковыми методами, вместо использования классической теодолитной (тахеометрической) съемки.

Насчет маски отсечки по горизонту думаю правильным будет воспользоваться здравой логикой, которая подсказывает, что низкогоризонтные спутники дают большую тропосферную ошибку, которая принципиально не может быть исключена особенно при работе в режиме реального времени (когда на анализ поступающей информации ресурсы приемника ограничены временем устаревания корректирующих данных), из-за того что она не носит характер дисперсной среды, когда существует прямая связь между задержкой и несущей частотой передачи сигнала и не может быть исключена (минимизирована) применением модели “безионосферной” комбинации частот (для чего в свою очередь и нужен 2-х частотный приемник). Поэтому для исключения тропосферной задержки может быть использована либо одна из стандартных корректирующих моделей (без метеорологической информации можно применить модель Нейла, которая устанавливает константное значение ошибки за “влажную” тропосферу и т.п.) [величина тропосферной задержки во всех моделях зависит в основном от метеорологических показателей, высоты сухой/влажной тропосферы, широты приемника и угла возвышения спутника], либо взять большую маску отсечки (10-12) для повышения порядка малости данной задержки и исключения ее из дальнейшего рассмотрения. Недоучет влияния данной ошибки может привести к возникновению погрешности по абсолютной величине в 1.5 раза меньше вызванной влиянием ионосферной задержки (в спокойном состоянии до 0.2-0.5м, в возмущенном до 4 м), т.е. чувствительной для выполнения, например кадастровых работ на землях населенных пунктов.

Что касается удаления 100 км от базы то здесь, по всей видимости имеется ввиду протяженность верхнего слоя атмосферы в разрезе которого предполагается приблизительно равное значение коэффициента прохождения спутникового сигнала, влияние на ионосферную задержку сигнала которого можно устранить с одинаковым результатом на всем протяжении базиса. Если так, то соглашусь с оговоркой на условие отсутствия возмущения в ионосфере, т.к. при этом условие локальной изотропности среды нарушается.

Под архивом геодезических данных естественно имеется ввиду не накопление секретной информации, а результаты спутниковых наблюдений на пунктах, в целях приемственности измерений и обеспечения передачи “полезной” информации следующим поколениям.

В заключении отмечу, что если отбросить всю мешуру, т.е. негативные факторы либо поддающиеся моделированию с высокой степенью исключения, либо имеющих вообще точную модель математического описания, либо оказывающих влияние только на ограниченных пространствам, вообщем тех, кторые тем или иным образом поддаются существенному исключению, то основными оставшимися факторами оказывающими сильное влияние на качество навигационно-временного обеспечения в режиме реального времени будут следующие: состояние ионосферы, эфемеридно-временная информация и частотно-временная поправка. Для исключения ионосферной задержки может быть использован 2-х частотный приемник (безионосферная комбинация частот); из анализа многолетних спутниковых наблюдений по станциям сбора информации на базе Международной Службы ГНСС (IGS) зависимость погрешности прогнозирования эфемерид при увеличении длительности выборки на интервале прогнозирования 5-15 минут совпадает с апостериорными величинами (т.е. поддается точному интерполированию); частотно-временная поправка при ее описании с помощью стохастической модели может давать погрешность прогноза на уровне нескольких наносекунд (1нс»0.3м): средние отклонения в 0.2-0.3 нс на интервале порядка 30 с и 1.5 нс на интервале до 5 минут. Таким образом, для обеспечения процедуры высокоточных навигационных временной интервал необходимо брать в расчет вышеуказанные факторы. На сегодняшний день отечественная разработка метода спутниковой корректировки в режиме реального времени привела к появлению в 2012 программной реализации технологии рекурентной фильтрации приращений псевдодальности методом PPP (необходимость ожидания времени сходимости), однако о ее коммерческом применении мне неизвестно.

Насчет постобработки спутниковых данных я не специалист, поэтому ни подтвердить, ни опровергнуть Ваших выводов не могу, но склонен доверять сделанным выводам с учетом накопленного опыта и большого объема выполненных работ. Однако не могу согласиться об однозначной пользе работы с одночастотным приемником, так как склонен доверять нормативным документам и паспортным характеристикам спутникового оборудования. В частности в РУКОВОДСТВЕ ПО СОЗДАНИЮ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ ГЛОНАСС/GPS в пункте 2.3 Общие сведения о спутниковых радионавигационных системах указано, что для спутникового оборудования характерен показатель потери точности при удалении от опорного пункта (базовой станции с известными координатами), а в пункте 5.3.4 Проведение спутниковых наблюдений дана таблица с указанием зависимости времени наблюдений от длины базиса, что свидетельствует о том же. Паспорт приемника можно посмотреть индивидуально, однако вывод о падении точности с удалением от базовой станции останется незыблемым.