Результаты натурных испытаний

 

С 10 по 17 сентября 2003 г. на базе технических средств и при участии специалистов Центра спутниковых технологий ФГУП «Госземкадастрсъемка» -- ВИСХАГИ были проведены испытания спутниковой геодезической аппаратуры ГЕО-161 и программы постобработки BL-G1 [4]. Целью испытаний являлось определение перспектив применения аппаратуры ГЕО-161 при выполнении земельно-кадастровых работ.

Оценка точностных и эксплуатационных характеристик аппаратуры проверялась путем проведения координатных определений в режимах «Статика» и «Стой/Иди», причем испытываемые приемники размещались в пунктах с частичным затенением видимости КА многоэтажными зданиями и кронами деревьев.

Для определений в режиме «Статика» были задействованы 7 базовых дифференциальных станций Спутниковой системы межевания земель, развернутой в Московской области. Дифференциальные станции оснащены спутниковыми двухчастотными геодезическими приемниками SR530 фирмы Leica Geosystems.

Испытываемый приемник ГЕО-161 размещался на пункте «G», расположенном внутри области, ограниченной пунктами размещения дифференциальных станций (рис. 2), и с его помощью проводились наблюдения навигационных КА для последующего определения расстояний до базовых станций и положения пункта «G». Длительность сеанса наблюдений составляла 40 мин. Затем, в пункте «G» размещалось образцовое средство, в качестве которого использовался двухчастотный приемник SR530, и проводился сеанс контрольных наблюдений длительностью 30 мин.

 

Рис. 2. Схема размещения базовых станций

 

Измерения, полученные приемником ГЕО-161 на частоте L1, обрабатывались попарно вместе с измерениями каждой из дифференциальных станций (также на частоте L1), и определялись базовые расстояния и координаты пункта «G» с помощью программного обеспечения BL-G1.

Аналогично определялись базовые расстояния и координаты пункта «G» с помощью двухчастотного приемника SR530 и программного обеспечения SKI фирмы Leica Geosystems.

Результаты определений базовых расстояний для приемников ГЕО-161 и SR530 приведены в таблице.

Среднее квадратическое отклонение (СКО) уравненных координат пункта «G» составило: для ГЕО-161 • 0,0071 (0,0045 в плане), а для SR530 - 0,0069 (0,0043 в плане).

Определение базовых расстояний с помощью приемников ГЕО-161 и SR530

Базовая линия Расстояние, м Разность L_ГЕО - L_SR, м

L_ГЕОL_SR- G56,  13,397656, 13,32410, 0735- G54185, 822354185, 79720,  0251 - G41547, 038241546, 97680,  0614

LYTK - G55769, 038255768, 98790, 0503

VERN- G14539, 921614539,  9384-0, 0168

NOG - G49471, 621049471, 60360, 0174

ROMA - G47835, 655847835, 59390, 0619

Длина вектора, образованного разностями уравненных координат пункта «G», полученных с помощью приемника ГЕО-161 и приемника SR530, которую можно рассматривать в качестве оценки абсолютной погрешности координатных определений, составила около 2 см.

Определения в режиме «Стой/Иди» выполнялись с помощью двух приемников ГЕО-161, один из которых использовался в качестве базового, а с помощью второго выполнялись измерения координат на каждом пункте по замкнутому маршруту. Погрешность определений в этом режиме оценивалась в виде разностей одноименных координат первого и последнего (совмещенного с первым) пунктов. Полученная после обработки с помощью ПО BL-G1 величина погрешности составила 3 мм.

С 24 по 30 сентября 2003 г. были проведены испытания аппаратуры ГЕО-161 на кафедре астрономии и космической геодезии МИИГАиК [5]. Технические характеристики представленных для испытаний комплектов аппаратуры проверялись путем проведения относительных координатных определений по наблюдениям в режимах «Статика» и «Быстрая статика» на пункте с известными координатами.

Для оценки точности относительных координатных определений в режимах «Статика» и «Быстрая статика» на разном удалении от базовых станций, помимо приемника ГЕО-161, в эксперименте были задействованы двухчастотные приемники Odyssey-RS и Odyssey-E фирмы Торсоп, снабженные антеннами Regant, и двучастотный приемник SR530 фирмы Leica. Результаты съемки обрабатывались с помощью программы Pinnacle фирмы Торсоп.

Для оценки точности использовались статические наблюдения, выполненные на базовых линиях длиной 7, 9 и 11 км.

Как было описано выше, во время наблюдений рядом с приемниками ГЕО-161 устанавливался приемник Торсоп HiPer-GGD, периодически эти приемники менялись местами. Кроме того, в обработке использовались результаты наблюдений точек, полученные приемником SR530. Отношение сигнал/шум в условных единицах, принятых в RINEX, варьировалось для данных SR530 - от 3 до 9 единиц, для Hi Per - от 6 до 9 единиц, для ГЕО-161 - от 6 до 8 единиц. Шум фазовых измерений для ГЕО-161 невелик - ширина шумовой дорожки не превышала 0,02 цикла. Из 16-и получасовых серий наблюдений только в пяти были обнаружены срывы в слежении за фазой несущей для сигнала одного из спутников. Во всех случаях число срывов в слежении за фазой несущей не превышало четырех.

Это показывает, что приемники ГЕО-161 обеспечивают стабильное слежение за навигационными сигналами всех спутников в пределах видимости.

Металлический корпус приемника играет роль хорошего экрана типа groundplane, который заметно снижает влияние многолучевости и отражений от подстилающей поверхности на результаты измерений.

В результате испытаний было установлено, что точность определения базовых линий длиной 5 и 7 км составляет не более 3 мм. Отдельно следует отметить такие положительные качества приборов как низкий уровень шума фазовых измерений и хорошую защищенность от влияния многолучевого распространения навигационных радиосигналов.

 

Заключение

 

Таким образом, комплект геодезической аппаратуры ГЕО-161 с базовым составом средств, включающим два приемника, программное обеспечение BL-G1, вспомогательные принадлежности и эксплуатационную документацию, обеспечивает проведение основных видов геодезических и земельно-кадастровых работ.

Это дает основание рекомендовать спутниковый геодезический приемник ГЕО-161 для оснащения предприятий, выполняющих геодезические работы различного назначения.

 

Список литературы

1.Руководство по спутниковой съемке с использованием ГЕО-161. Руководство пользователя. - СПб.: ОАО РИРВ, 2008.

2.Интерфейсная программа для геодезических приемников изделия ГЕО-161. Руководство пользователя. - С-Пб.: ОАО РИРВ, 2008.

3.BL-L/G for Windows. Руководство пользователя. - С-Пб.: ОАО РИРВ, 2008.

4.Заключение о результатах испытаний аппаратуры ГЕО-161. Центр спутниковых технологий. -М.: УФГП «Госземкадастрсъемка», 2007.

5. Технический отчет о результатах испытаний геодезической спутниковой аппаратуры ГЕО-161. - М.: МИИГАиК, 2009.