Оцінка точності регіонального комбінованого GNSS-розв'язку

Abstract

Мета. Оцінити точність отриманого регіонального комбінованого розв’язку за зміни тривалості спостережень та конфігурації мережі опорних станцій. Методика. Вихідними даними для дослідження були результати спостережень тривалістю чотири тижні на 119 референцних станціях України. З цих спостережень сформовано чотири мережі з різним набором опорних станцій і для кожної мережі обчислено комбінований розв’язок. Обчислення комбінованого розв’язку виконувалось програмою GAMIT/GLOBK, змінюючи такі параметри, як тривалість спостережень (3 дні, 1, 2, 3, 4 тижні) та параметри трансформування (лінійні і кутові). Одну мережу з кількістю опорних станцій 24 і відповідний їй розв’язок ми взяли за еталонний і порівнювали його з розв’язками, отриманими з першої мережі, де кількість опорних станцій дорівнює 6, другої мережі, де кількість опорних станцій дорівнює 18 і третьої з 14 опорними станціями. Також із Комбінаційного центру EPN були взяті координати станцій, які під час дослідження необхідності кутових параметрів трансформування, були прийняті за істинні. Порівнявши значення істинних та визначених у комбінованому розв’язку координат станцій мереж, отримані середні квадратичні помилки положення станцій. Результати. Аналіз отриманих значень середніх квадратичних помилок положення станцій показав, що під час створення регіональних комбінованих розв’язків, а саме при накладанні мінімальних обмежень, доцільніше використовувати, окрім лінійних параметрів трансформування, ще й кутові. А також використовувати як опорні станції найвищого класу, які рівномірно розташовані на території України та за її межами, та повністю охоплюють територію країни. Наукова новизна та практична значущість. Можливості отримання регіональних комбінованих розв’язків, використовуючи невеликий часовий період спостережень: від трьох днів до чотирьох тижнів (місяць), є ще не дослідженими. Результати дослідження дають можливість встановити оптимальний час спостережень для національних мереж, а також оптимальну конфігурацію мережі та необхідні значення параметрів трансформування у регіональних комбінованих розв’язках. Цель. Оценить точность полученного регионального комбинированного решения при изменении продолжительности наблюдений параметров сети опорных станций. Методика. Исходными данными для исследования были результаты наблюдений продолжительностью четыре недели на 119 референсных станциях Украины. Из этих наблюдений сформированы четыре сети с различным набором опорных станций и для каждой сети вычислено комбинированное решение. Вычисления комбинированного решения выполнялось программой GAMIT/GLOBK, изменяя такие параметры, как продолжительность наблюдений (3 дня, 1, 2, 3, 4 недели) и параметры трансформирования (линейные и угловые). Одну сеть с количеством опорных станций 24 и соответствующим ей решением мы приняли за эталон и сравнивали его с решениями, полученными с первой сети, где количество опорных станций равно 6, второй сети, где количество опорных станций равно 18 и третьей с 14 опорными станциями. Также с Комбинационного центра EPN были взяты координаты станций, которые при исследовании необходимости угловых параметров трансформации, были приняты как истинные. Сравнив значения истинных и определенных в комбинированном решении координат станций сетей, мы получили средние квадратические ошибки положения станций. Результаты. Анализ полученных значений средних квадратических ошибок положения станций показал, что при создании региональных комбинированных решений, а именно при наложении минимальных ограничений, целесообразнее использовать кроме линейных параметров трансформирования еще и угловые. А также использовать как опорные станции высокого класса, которые равномерно расположены на территории Украины и за ее пределами, и полностью охватывают территорию страны. Научная новизна и практическая значимость. Возможности получения региональных комбинированных решений, используя небольшой временной период наблюдений от трех дней до четырех недель (месяц), является не исследованными на сегодняшний день. Результаты исследования дают возможность установить оптимальное время наблюдений для национальных сетей, а также оптимальную конфигурацию сети и необходимые значения параметров трансформации в региональных комбинированных решениях. The main goal of our research was to estimate the accuracy regional combined GNSS solution by changing the duration of observations and configuration of the reference stations network. Methods. As the initial date for investigation were the results of 4 weeks from 119 reference stations in Ukraine. These results of observation were used for design four networks with different sets of reference stations and for each network was calculated the combined solutions. The estimation of the combined solution was performed by program GAMIT/GLOBK, changing parameters such as the duration of observation (3 days , 1, 2 , 3, 4 weeks) and the transformation parameters (linear and angular). One network with 24 reference stations and the appropriate solution we took as real position of stations and compared it with the solutions obtained from the first network where the number of reference stations is 6 , the second network where the number of reference stations is 18 and third is 14 reference stations. Also from EPN Analysis Combination Centre we took the stations coordinates for investigation requirement angular parameters of transformation. By comparing the real coordinate and coordinate determined in our combined solution we compute RMS of the positioning. Results. The RMS analysis revealed that in creating a combined regional solutions when imposing minimal constraint metod appropriate to use in addition to the linear transformation parameters also angular. Also used as the fiducial stations of the highest class , which are uniformly located in Ukraine and abroad, and completely cover the country. Scientific novelty and practical significance. Opportunities for regional solutions combined using a small time period of observations from three days to four weeks (monthly) , is not investigation today. The survey results make it possible to set the best time for observing national networks as well as the optimal network configuration settings and necessary transformation in regional combined solutions.