Методика та результати дослідження кінематичних визначень координат пунктів різними GNSS-приймачами

Abstract

Мета. Метою цього дослідження передбачалося: експериментальне визначення точності координат пунктів геодезичної мережі двочастотними ГНСС-приймачами різних виробників за різних умов спостережень, використовуючи RTK-технології; дослідження можливості під’єднання та отримання фіксованого розв’язку в режимі RTK за наддовгих баз (до 200 км). Методика. Для дослідження точності визначення координат в експериментальних роботах задіяно шість геодезичних бригад, які укомплекто¬вувалися шістьма приймачами різних фірм-виробників. Вибір пунктів спостережень був зумовлений тими умовами, за яких, здебільшого, виконуються польові геодезичні роботи, а саме, “відкритий горизонт”, “нещільна забудова” та “лісопаркова зона”. Спостереження проводилися в RTK-режимі, а приймачі налаштовувалися на прийом поправок від мережі (System.NET). Для цього використовували різні технології та точки монтування, які створювали у контролерах шість конфігурацій - automax, nearest, vrs, en, nz, kv. Результати. Результатами цього дослідження є: обчислена точність RTK-спостережень за різних конфігурацій на пунктів HIMV, HRAD, FORT, при цьому в опрацювання не бралися результати одного з двох приймачів Leica GX 1230GG або приймача GeoMAX; отримана точність координатних визначень залежно від віддалей між пунктами спостережень та пунктами мережі System.NET; виконаний аналіз результатів досліджень можливості під’єднання та отримання фіксованого розв’язку в режимі RTK за наддовгих баз (до 200 км); виконана перевірка гіпотези про рівність середніх для усіх можливих пар середніх значень, розрахованих за результатами вимірювань за чотирьох методів знімання - automax, nearest, vrs, en; виконані результати обчислень фактичного та критичного значення критерію Стьюдента = 3,332. Наукова новизна. Аналізуючи результати досліджень, встановлено: точність координат, отримана приймачами за різних умов спостережень - різна; розроблена методика досліджень координатних визначень для різних умов спостережень, використовуючи приймачі різних виробників; запропонована симетрична програма спостережень з метою мінімізації супутніх похибок під час проведення експериментальних робіт; зауважена серед інших тенденція динаміки підвищення точності спостережень, отримана приймачем модифікації GS08; виконана перевірка гіпотези за критерієм Стьюдента свідчить про ідентичність з імовірністю 99,9 % результатів спостережень у разі вимірювання усіма конфігураціями знімання по кожній з координат X, Y, Н. Практична значущість. Запропоновану методику можна використати під час планування кадастрових супутникових зйомок. Проведені експериментальні дослідження дозволили отримати реальну точність RTK вимірювань за шести конфігурацій знімання. Залежно від призначення та необхідної точності RTK робіт можна використовувати різні точки монтування, попередньо погодивши ці питання з оператором GNSS- мережі. Якщо деякі види робіт потребують точності, достатньої для їх призначення, можна використовувати “базову” станцію, розміщену на відстані більше 100 км від району робіт. Під час планування супутникових кадастрових зйомок, по можливості, необхідно враховувати умови, за яких виконуватимуться спостереження, уникаючи “проблемних” ділянок, позаяк точність робіт зменшуватиметься. У таких випадках варто поєднувати супутникові спостереження з класичними методами проведення геодезичних робіт. У статті розглянуто методику експериментальних досліджень та наведені результати визначень координат різними GNSS-приймачами в режимі реального часу на трьох об’єктах. Встановлено, що точність координат, отриманих на об’єктах спостережень, різна. Для підвищення точності координатних визначень рекомендується уникати несприятливих умов вимірювань та завчасно розробляти методику проведення RTK- спостережень сучасними супутниковими приймачами. Підтверджена ідентичність результатів спостережень за критерієм Стьюдента. Цель. Целью настоящего исследования предполагалось: экспериментальное определение точности координат пунктов геодезической сети двухчастотных ГНСС-приемниками различных производителей в разных условиях наблюдений, используя RTK-технологии; исследования возможности подключения и получения фиксированного развязку в режиме RTK за сверхдлинных баз (до 200 км). Методика. Для исследования точности определения координат в экспериментальных работах задействовано шесть геодезических бригад, укомплекто¬вувалися шестью приемниками различных фирм-производителей. Выбор пунктов наблюдений был обусловлен теми условиями, в которых, в основном, выполняются полевые геодезические работы, а именно, "открытый горизонт", "неплотная застройка" и "лесопарковая зона". Наблюдения проводились в RTK режиме, а приемники настраивались на прием поправок от сети (System.NET). Для этого использовали различные технологии и точки монтирования, которые создавали в контроллерах шесть конфигураций - automax, nearest, vrs, en, nz, kv. Результаты. Результатами этого исследования являются: исчисленная точность RTK-наблюдений при различных конфигураций на пунктов HIMV, HRAD, FORT, при этом в разработке не учитывались результаты одного из двух приемников Leica GX 1230GG или приемника GeoMAX; полученная точность координатных определений в зависимости от расстояний между пунктами наблюдений и пунктами сети System.NET; выполнен анализ результатов исследований возможности подключения и получения фиксированного развязку в режиме RTK за сверхдлинных баз (до 200 км); выполнена проверка гипотезы о равенстве средних для всех возможных пар средних значений, рассчитанных по результатам измерений с четырех методов съема - automax, nearest, vrs, en; выполнены результаты вычислений фактического и критического значения критерия Стьюдента = 3,332. Научная новизна. Анализируя результаты исследований, установлено: точность координат, полученная приемниками при различных условиях наблюдений - разная; разработана методика исследований координатных определений для различных условий наблюдений, используя приемники различных производителей; предложена симметричная программа наблюдений с целью минимизации сопутствующих ошибок при проведении экспериментальных работ; замечена среди других тенденция динамики повышения точности наблюдений, полученная приемником модификации GS08; выполнена проверка гипотезы по критерию Стьюдента свидетельствует об идентичности с вероятностью 99,9% результатов наблюдений при измерении всеми конфигурациями съема по каждой из координат X, Y, Н. Практическая значимость. Предложенную методику можно использовать при планировании кадастровых спутниковых съемок. Проведенные экспериментальные исследования позволили получить реальную точность RTK измерений по шести конфигураций съемки. В зависимости от назначения и требуемой точности RTK работ можно использовать различные точки монтирования, предварительно согласовав эти вопросы с оператором GNSS- сети. Если некоторые виды работ требуют точности, достаточной для их назначения, можно использовать "базовую" станцию, размещенную на расстоянии более 100 км от района работ. При планировании спутниковых кадастровых съемок, по возможности, необходимо учитывать условия, в которых будут выполняться наблюдения, избегая "проблемных" участков, поскольку точность работ уменьшаться. В таких случаях следует сочетать спутниковые наблюдения с классическими методами проведения геодезических работ. В статье рассмотрена методика экспериментальных исследований и приведены результаты определений координат разными GNSS-приемниками в режиме реального времени на трех объектах. Установлено, что точность координат, полученных на объектах наблюдений, разная. Для повышения точности координатных определений рекомендуется избегать неблагоприятных условий измерений и заблаговременно разрабатывать методику проведения RTK- наблюдений современными спутниковыми приемниками. Подтверждена идентичность результатов наблюдений по критерию Стьюдента. Purpose. This study assumed: experimental determination of the accuracy of coordinates of points of the geodetic network dual-frequency GNSS receivers from different manufacturers under different conditions of observations using RTK-technology; study connectivity and receiving a fixed solution RTK mode with extra-long bases (200 km). Methods. To investigate the accuracy of the coordinates in the experimental work were involved six surveying crews ukomplektovuvalysya six receivers of different manufacturers. The choice of observation points was due to those conditions under which, for the most part, performed field mapping, namely, “open horizon”, “loose construction” and “forest park zone”. The observations were made in RTK-mode, and the receiver tuned to receive corrections from the network System.NET. For this purpose, different technologies and mount points that are created in six configurations controllers - automax, nearest, vrs, cn, nz, kv. Results. The results of this study are: the calculated precision RTK observations with different configurations at points HIMV, HRAD, FORT, while in the study did not take the results of one of the two receivers Leica GX 1230GG and receiver GeoMAX; obtained precision coordinate definitions depending on the distances between points of observation points and network System.NET; the analysis of research results connectivity and obtain a fixed solution in RTK mode with extra-long bases (200 km); tested the hypothesis of equality of means for all possible pairs of mean values calculated from measurements of the four configurations removal - automax, nearest, vrs, cn; results of calculations made factual and critical Student’s t test; Scientific novelty. Analyzing the results of the research revealed: the accuracy of the coordinates obtained by receivers under different conditions of observations - different; Studies developed a method of coordinate definitions for different observations using receivers of different manufacturers; symmetric proposed program of observations in order to minimize errors associated with conducting experimental work; observed among the trends in increasing the accuracy of the observations obtained receiver modification GS08; testing the hypothesis made by Student’s test indicates identity with a probability of 99.9% of the results of observations in the measurements capture all configurations for each of the coordinates X, Y, H. The practical significance. The technique can be used when planning inventory satellite surveys. Experimental studies yielded real precision RTK measurements in six configurations removal. Depending on the purpose and the required accuracy RTK work can use different mount points, after agreeing on these issues with the operator GNSS network. If somejobs require precision sufficient for their purpose, you can use the “base” station, placed at a distance of over 100 km from the area of work. When planning a satellite cadastral surveys, if possible, it is necessary to consider the conditions under which observations will be performed, avoiding “problem” areas, because the accuracy of the work will diminish. In such cases it is necessary to combine satellite observations with classical methods for surveying robit.V paper the methodology of experimental studies and observations are different GNSS-receivers in real time at three sites. It is established that the accuracy of the coordinates obtained at the sites of observation is different. To improve the accuracy of the coordinate definitions are advised to avoid unfavorable conditions measurements and advance design methodology for RTK-modern observation satellite receivers. Confirmed the identity of the results of observations of Student’s test.