CC BY
28
нлты
ы КРАЖИ
»mutet'
Науковий в!сн и к НЛТУУкраТни Scientific Bulletin of UNFU
http://nv.nltu.edu.ua https://doi.org/10.15421/40270629 Article received 09.08.2017 р. Article accepted 28.09.2017 р.
УДК 528.3
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
1 EE3 Correspondence author K. O. Burak [email protected]
К. О. Бурак, Б. О. Лиско
1вано-Франювський нацюнальний техтчнийутверситет нафти i газу, м. 1вано-Франювськ, Украта
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ТОЧНОСТ1 RTN МЕТОДУ GNSS ВИМ1Р1В ЕДИНИМ (ВИХ1ДНИМ) БАЗОВИМ Р1ШЕННЯМ ТА МОЖЛИВОСТ1 ЙОГО ВИКОРИСТАННЯ
ДЛЯ РОЗМ1ЧУВАЛЬНИХ РОБ1Т ПРИ БУД1ВНИЦТВ1
За результатами виконаних дослвджень встановлено експериментально середню квадратичну похибку вимiру вiдстаней meid i кутав ткут за допомогою RTN (Real Time Network) методу: ткут = 2,08±0,95 та meid = 2,52±0,01 мм вiдповiдно. Визначено загальну похибку розмiчувальних робiт двочастотним GPS приймачем цим методом mp = 3,74 мм. Виключно експеримен-тальне визначення зумовлене вiдсутнiстю в доступних нам лггературних джерелах та навiть у техшчному описi лщензовано-го програмного забезпечення центру опрацювання результата спостережень RTN мереж, хоча б алгоримв використовува-ного математичного апарату. Для мiнiмiзацiï випадкових похибок та збшьшення достовiрностi отриманих результата дослiд виконано на закладеному базисi, який дозволяе примусове центрування приладiв. Особливiстю цього базису е те, що вш знаходиться в безпосереднiй близькостi ввд перманентноï станцiï (10 км). Цей фактор практично компенсуе систематичш складовi похибок у результатах вiдносних вимiрiв. Проаналiзувавши данi, отриманi iз вимiрiв на еталонному базисi при 1, 5, 10... 95, 100 усередненнях, встановлено, що оптимальний дiапазон становить 25-45 усереднень для GPS приймача.
Krnuoei слова: GNSS; GPS приймач; референтнi станци; координати; псевдовiддаль.
Постановка проблеми. Забезпечення noTpi6Hoi' точ-ност виконання вишукувальних, розпланувальних та розмiчувальних iнженерно-геодезичних po6iT для бу-дiвництва, е вiдповiдальним та трудомiстким процесом. Зважаючи, що темпи розвитку Micr дуже висок1, зокре-ма, для прикладу, в 1вано-Франшвську за перюд з 2007 по 2017 рр. було побудовано 3000 будiвель, що становило 25 % наявного фонду, з'являеться питання вдосконалення дiевих та розроблення нових методiв ге-одезичного забезпечення будiвництва, як1 будуть задо-вольняти нормативнi вимоги точностi (DBN V.1.3.-2, 2010). До найсучасшших та одночасно найпоширень ших геодезичних прилащв, за допомогою яких розв'язу-ють цi завдання, належать електроннi тахеометри, що працюють у режимi без вщбивача (Baran, 2012), та су-путниковi геодезичнi приймачi GNSS (Global Navigation Satellite Systems) з використанням RTK (Real Time Kinematic) та RTN методiв (Shults & Medvedskyi, 2009; Parkinson & Spilker, 2006).
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. На сьогодш геодезичне забезпечення у бу-дiвництвi за допомогою супутникових спостережень, зокрема RTK та RTN методiв, певною мiрою е стандар-тизоване (Medvedskyi, 2010), однак у разi виконання розпланувальних та розмiчувальних шженерно-геоде-
зичних робгт це питання залишаеться не до к1нця вирь шеним (Burak & Lysko, 2017).
Амaлiз ocTaHHix досл1джень та публiкацiй, що стосуються вир1шеммя щеТ проблеми. Дослщження використання методик з використанням супутникових спостережень, зокрема RTK та RTN методами, викону-ють науковi центри Киева, Львова, Харкова, Чернiгова. Зокрема, е спроби впровадження супутникових систем для розв'язання задач та iнженерноi геодезп (Vlasenko, 2009; Voitenko, Shults & Medvedskyi, 2009), щ методи ефективш для монiторингу iнженерних споруд.
Постановка завдання. На основi дослщження точ-ностi винесення в натуру точок, що закршлюють будь вельш осi, розмiщенi на порiвняно невеликих вщдалях до 200 м, з використанням RTN методу, обгрунтувати рекомендацп з оптимально! методики виконання цих робгг. Дослвдження точностi виконати на основi порiв-няння результатiв робгт, виконаних RTN методом у мереж! System Solution (Burak & Lysko, 2017) та високо-точним електронним тахеометром.
Виклад основного мaтерiaлу дослщження. Тради-цшно RTK застосовують на коротких базових лшях, що включають одну опорну станцiю та один приймач, використовуючи подвшне диференцiювання даних, отриманих iз GNSS, застосовуючи певну методику
1нформащя про aBTopiB:
Бурак Костянтин Омельянович, д-р техн. наук, професор, завiдувач кафедри iнженерноí геодезп.
Email: [email protected] Лиско Богдан Олегович, астрант кафедри шженерно' геодезп. Email: [email protected]
Цитування за ДСТУ: Бурак К. О., Лиско Б. О. Результати дослщження точност RTN методу GNSS вимiрiв единим (вихiдним) базовим ршенням та можливостi його використання для розмiчувальних робiт при будiвництвi. Науковий вкник НЛТУ Укра'ни. 2017. Вип. 27(6). С. 145-149. Citation APA: Burak, K. O., & Lysko, B. O. (2017). Results of Investigating the Accuracy of RTN Methods of GNSS Measurements by the Single Basic Solution. Their Usage for the Marking Works During the Construction. Scientific Bulletin of UNFU, 27(6), 145-149. https://doi.org/10.15421/40270629
розв'язання неоднозначности Звичайний дiапазон RTK обмежений, тому що атмосфернi та орбгальш похибки зростають з вихiдною довжиною. У цьому полягае основна мотиващя використання мереж1 базових станцш моделювати та корегувати залежнi ввд дистанцп помил-ки, що зменшують точнiсть звичайного RTK.
RTK даш обробляються на базовiй станцп, тсля чо-го вiдправляються на ровер, вш обчислюе рiзницi псев-дофаз шляхом вимрювання несно! фази, яка мютить супутниковий сигнал для того, щоб оцiнити свою пози-щю. Однак iз збiльшенням базово! довжини зростае юльюсть помилок (за впливу атмосфери та орбiти), що, своею чергою, прямо впливае на точтсть отриманих даних. Це обмежуе можливосл ефективного даапазону RTK до 20-30 км. Однак помилки, як1 залежать вiд ввд-далi, можуть бути точно змодельоват шляхом аналiзу вимiрювань масиву опорних GNSS станцiй навколо ровера. Отже, ефективний дапазон позицiонування ре-зульталв RTK може бути значно розширений, що i вiд-буваеться за використання RTN методу.
RTN метод е лопчним продовженням систем у ре-жимi реального часу, яю значно зросли за останш роки. Низка комерцшних п1дприемств за останнi роки розгор-нули в Укра!т мережу базових станцш, використову-ючи обидвi нест частоти п1д час вимiрiв псевдовiдда-лей та моделювання похибок. Технолопя полягае у створеннi регiональних мереж поспйно дiевих базових GNSS станцш i засобiв зв'язку для передачi даних вiд мережi до користувача, свого роду единий технолопч-ний комплекс. Згiдно з комерцiйними пропозищями цих фiрм RTN забезпечуе см-точтсть у реальному часi на лшп завдовжки навiть до 300 км, що робить його ду-же економiчним методом.
В основi цього методу лежать двi основнi вимоги. По-перше, позицл опорних станцш повинт бути точно вiдомi, принаймнi на рiвнi сантиметра. Цей рiвень точ-ност позицiонування легко забезпечуеться тривалим часом спостереження на опорних станщях та постоб-робленням даних. Друга вимога враховуе моделювання залежних ввд дистанцп помилок i виявлення мережевих виправлень. Корекцл передаються приймачу сигналу для використання в ощнювант його позицп. З цiею метою RTN моделюе помилки, обчислюе коригувальну ш-формащю та передае l! приймачам, як1, своею чергою, використовують дат для визначення !х мюця розташу-вання.
Рiзнi виробники пропонують дещо рiзнi концепцл для RTN. За лiтературними джерелами (ZAKPOS, 2017), Trimble пропонуе вiртуальну довiдникову станцш (VRS), в як1й автономне положення визначаеться приймачем сигналу i використовуеться як мiсце розта-шування '^ртуально!" базово! станцп. Приймач сигналу вважае, що вш працюе в безпосереднiй близькост вiд справжньо! базово! станцп, але насправд служба VRS Now ™ моделюе помилку, яка спостерiгаеться в мiсцi розташування VRS та передае !! через штернет безпосередньо на ровер, таким чином начебто вш працюе iз реальною базовою станщею. Натомють Leica Ge-osystems™ пропонуе шшу технологiю, яку реалiзуе на територп Укра!ни компанiя System Solution. Вони пропонують юлька рiшень (MAX, Auto-MAX та iMAX) -(Mullenix, Fulton & Brooke, 2011), причому iMAX су-мiсний зi старими приймачами, Auto-MAX натомiсть
використовуе двосторонт зв'язки, щоб створити майстер-станщю. У принцит, майстер-станщя може визначатися як користувачем, так i автоматично, що зазвичай е найближчою базовою станщею для прийма-ча. Данi, отримат з юлькох станцiй, використовуються для визначення корекцп мереж1 на сервер^ пiсля чого транслюються на приймач сигналу у разi iMAX або модуль приймача сигнал вираховуе корекцiю мережi у разi MAX або Auto-MAX.
Рис. 1. Фрагмент карти покриття GNSS мережi компани System Solution на територiï 1вано-Франювсько1 обл.
На рис. 1 показано територп, для яких можливе еди-не вихiдне (базове) рiшення RTK та ршення для RTN. Червош стрiлки представляють базовi станцiï' System Solution iз навколишнiми синiми колами, що представляють рекомендовану зону роботи (радус 30 км) для однiеï' базово! станцп. Зелена область представляе RTN, що складаеться з уих чотирьох базових станцiй. Оран-жевi трикутники позначають одиницi маршрутизатора GPS / GNSS у полг Приймач сигналу A розмщений в межах рекомендованого радуса базово! станцп та працюе на одному базовому ршент для досягнення макси-мальноï' точностi. Приймач сигналу B не вiдповiдае ре-комендованому радiусу будь-яко! базовоï' станцп, тому ршення RTN е найкращим, щоб добитися максималь-ноï' точност та надайност! На жаль, у доступному нам техтчному описi лiцензованого програмного забезпе-чення центру опрацювання результалв спостережень RTN мереж та в лиературних джерелах немае строгого опису математичного забезпечення використовуваних алгоритмiв, тому обгрунтування методики було викона-но експериментальним шляхом.
Для встановлення можливостей визначення точност вiдносних вимiрiв (кутiв, ввдстаней та вiдносних координат), виконано експериментальнi дослiдження на по-передньо закладених пунктах, як1 розташованi на територп 1вано-Франювська (рис. 2). Дослвд виконували в 10-кiлометровiй зош вiд перманентноï' станцп, що практично твелювало бiльшiсть похибок та забезпечило можливють спостерiгати однi i т ж супутники. Чим ближче розмiщений GPS приймач до перманентно'' станцп, тим точнiше виконуеться корекщя. Врахувавши цi чинники, було прийнято рiшення експериментально дослiдити можливосл методу ввдносних вимiрiв.
Геомет-ричний параметр Кути Геометрич-ний параметр Вщстат
вишрят значення СКП вишрят значення, м СКП, мм
P1 40°49'46,0" 2,1" SAE 204,859 0,30
P2 42°39'48,5" 0,1" SAB 233,312 0,18
P3 37°31'12,5" 1,9" SAF 145,544 0,26
P4 41°57'59,5" 0,2" SEB 155,138 0,23
P5 37°59'11,5" 0,1" SEГ 237,461 0,32
P6 59°41'09,0" 2,9" SBГ 160,236 0,22
P7 58°59'36,5" 0,1" Ввдносна похибка тахеометричного ходу m=0,0000225
ps 40°21'31,0" 3,1"
I 360°00'14,5"
Щоб отримати точшш! данi, було виконано ур!вню-вання ще! мережi. Врахувавши особливоси закладання нашого базису, та вимiри, що виконали, було виршено yрiвняти його як геодезичний чотирикутник.
Урiвнявши цей геодезичний чотирикутник, було по-рiвняно кути, отриманi тсля yрiвняння та вимiрянi без-посередньо на мiсцевостi, iз кутами, отриманими за до-помогою GPS приймача (табл. 2). Кути, отриманi GPS приймачем вираховували iз усереднених значень координат за формулою (2).
Sips = V(4 - xa)2 + (yb— y'a)2;
xa X Xb + Уа X yb
cos в =
yjxa + xb Xyjy2 + yb
(1) (2)
Табл. 2. Порiвняння T04H0CTi вимiряних KyTiB GPS
Рис. 2. Схематичне зображення закладеного базису
Пункти iз примусовим центруванням було закладе-но на в!дкритш мiсцевостi таким чином, щоб навколо них не було високих будавель та дерев, що могло б про-вокувати багатопроменевють. Польовi вимiри викону-вали за допомогою двочастотного GNSS приймача QStar 8+ та електронного тахеометра South NTS-350. На основi результалв експериментальних дослiджень для цього тахеометра, яю описано у роботi (Burak, et al., 2012), встановлено, що точшсть вимiрy в!ддалей дов-жиною до 200 м характеризуеться середньою квадратичною похибкою менше 0,3 мм. Тому, враховуючи характер розв'язувано! задач!, результати вимiрiв тахеометром South NTS-350 приймали дiйсними (безпомил-ковими). Приймач QStar 8+ е двочастотний та тдтри-муе режим RTK. Вш мае 120 каналiв прийому сигналiв та працюе iз супутниками систем GPS i ГЛОНАСС. У RTK режим реалiзованi таю формати даних: RTCM (2.3, 3.0, 3.1), CMR, CMR+. Частота запису даних ста-новить 1, 2, 5, 10 Гц. За даними виробника середня квадратична похибка (СКП) в реальному часi (RTK) становить:
• у плат 5 мм + 1 мм/км;
• по висота 10 мм + 1 мм/км.
Перед дослщженнями, на попередньо встановлених та ввдентрованих трегерах, було проведено три сеси вимiрiв, в яких послiдовно вимiрянi двома тв-прийома-ми шiсть в!ддалей та втам купв, як це зображено на рис. 3. Змiнюючи положения приладу i в!дбивач!в у не-порушних трегерах вимiрювали всi вiдстанi та кути. Кожну iз вiдстаней S1-6 вимiрювали 12 разiв. Середнi значення вiдстаней i СКП, обчисленi за формулою Бесселя, наведено в табл. 1.
Табл. 1. Результати вимiрiв базису ЕТ
п шимачем i3 еталонними
Геомет-ричний параметр Уршняне значення кутш, ° Значення кутав, отримане за допомогою GPS вимр!в, ° | pggps \Pgps Руру
Р1 40,8246 40,8266 10,2904 7,1228
42,6622 42,6619 5,7489 1,1913
в4 37,5183 37,5146 19,9054 13,1770
Р4 41,9695 41,9698 11,7995 1,1255
Pj 37,9900 37,9906 14,8335 2,2119
р7 59,6828 59,6890 11,3963 22,3583
р' 58,9973 58,9969 12,4447 1,4441
р8 40,3548 40,3505 29,0293 15,4141
i 359,9996 360°00'00" 115,4480 64,0449
У табл. 2 p'gps — Ртах\ - це рiзниця мiж даними, отри-
маними за допомогою GPS приймача при одинарному вимiрi та даними, отриманими безпосередньо на мюце-востц \pgps — Ру\ - це рiзниця мiж даними, отриманими
за допомогою GPS приймача при одинарному вимiрi та yрiвняними даними.
У результат! проведеного yрiвняння чотирикутника ми отримали в!дносну похибку тахеометричного ходу т=0,0000015, яка до yрiвнювання становила 0,0000225.
Наступним кроком стало визначення можливо! точ-носл вимiрювания кулв та в!ддалей. Для розв'язку цiеi задачi було визначено координати чотирьох пункпв, як1 попередньо вимрювались електронним тахеометром, та yрiвнювались способом умов з додатковими невщо-мими. Приймачем QStar 8+ було почергово встановлено на 4 трегера та виконано ряд вим!р!в на кожному пункт! при 1, 5, 10... 95, 100 усередненнях. Ус! вишри викону-вались за умов чистого неба. Попередньо на прилад! було встановлено допуск (1,5 < PDOP), один для вих ви-м!р!в, за якого виконувалась зйомка. Таким чином, можна констатувати, що умови проведення експериментальних вишрш е найкращими. Шсля опрацювання даних було обраховано ввддал! та кути, отримат за допомогою RTK спостережень за формулами (1), (2) ввд-поввдно.
Це тдтверджуе, що бшьшсть негативних фактор!в, яю впливають на точшсть вим!ру псевдоввдсташ м!ж супутником i приймачем, таких як: змщення годинни-к1в супутника i приймача At, A Tk юносферну Apf i
тропосферну Apfop затримку, орбиальну похибку, яка зумовлена неточними значеннями ефемерид орбита k-го супутника ApOrb, та похибкою, зумовленою фазовим
шумом приймача та явищем багатопроменевосл , вдалось м!тм!зувати.
На рис. 3 представлено графiки похибок: 4 а - виз-начення вистансй. 4 б - визначення купв.
5-"-:-
а) Кшыасть усереднень
б) Кшьюсть усереднень
Рис. 3. Похибки визначення (а) вщдалей та (б) купв i3 оброб-лення GNSS вимiрiв
Проаналiзувавши графiки, було зроблено так вис-новки: найкоректнiше в майбутньому налаштовувати GNSS-приймач на вимiри при 25-45 усередненнях.
Унаслвдок наших дослвджень, i3 отриманих даних вирахували середню квадратичну похибку для вщста-ней та купв за формулою Гауса та виконали оцшку на-дшносп середнiх квадратичних похибок. Вимiри, вико-нанi електронним тахеометром, прийняли за етинш значения вимiру даних величин. Отже, середня квадратична похибка вишру кута та вiдстанi становила ткут = 2,08±0,95" та тв0 = 2,52±0,01 мм вiдповiдно, що не супере-чить попереднiм дослщженням (Burak & Lysko, 2017). Отримаш результати дають змогу виконати розрахунок похибки виносу проектно! точки на мюцевють mn Нап-риклад, за способу полярних координат:
mn = sjmS + (mp / p)2 x S2 . (3)
Класично на характеристики точносп пiд час вико-нання розмiчувальних робiт тахеометром (mP ) вплива-ють так1 технiчнi похибки, як центрування приладу i вь зирних цiлей (тц), похибки фшсаци на мiсцевостi (тФ), похибки вихiдних даних (тВИХ), а також похибки власне розмiчувальних робiт (mPP), яш залежать вiд ге-ометричного методу розмiчування
mp = yjтрр + тВих + тЦ + тф . (4)
Винесення елеменпв будiвельно! сiтки GPS прийма-чем мае низку переваг перед класичними методами, зокрема на взаемну точшсть винесення елементiв су-путниковими методами, не впливають технiчнi похибки, притаманш тахеометрам, наведенi в формулi (4). Тому формула для винесення проектних елементiв буде мати такий вигляд:
mP = jmPP + mФ , (5)
де: mPP - це взаемна точнiсть винесення точки даною GPS методикою, яка з результапв наших дослвджень становила 3,16 мм для ввддалей < 200 м; яку обрахували за формулою (3); mф - похибки фшсаци на мкцевосп, яка е стандартною i приймаеться рiвною 2 мм.
За результатами виконаних обчислень можна ствер-джувати, що загальна похибка розмiчувальних робiт mP визначена iз вах перерахованих вище похибок i буде становити 3,74 мм.
Табл. 3. Необхвдна точшсть розмiчувальних po6iT залежно вiд класу точносп
Технолопчний K у класах точност
процес 1 2 3 4 5 6
Геодезичш роботи 0,25 0,4 0,6 1 1,6 2,5
AL г. р. [мм] при L=200м 12,5 20 30 50 80 125
У табл. 3 наведено допуски зпдно з чинними нормами (DBN V.1.3.-2, 2010) на розмiчувальнi роботи для вщстаней 200 м залежно вщ класносп роботи (Mullenix, Fulton & Brooke, 2011). Найбшьшо! точносп вимагають геодезичнi розмiчувальнi роботи першого класу -взаемна точнiсть винесених елеменпв не повинна пере-вищувати 12,5 мм та створення будiвельно! сiтки, де точнiсть взаемного розташування сумiжних пунктiв не повинна перевищувати 10 мм. За довжини сторони бу-дiвельноl сггки 200 м, що становить вщносну похибку 1: 20 000. Отже, зпдно з отриманими експерименталь-ними даними СКП розмiчуваних робiт, таких як створення будiвельноl атки або винесення елементiв будь вель щлком задовольняе дiючi вимоги за використання RTN методу GNSS вимiрiв.
Висновки. За допомогою вилучення низки чинни-к1в, як1 спотворюють вимiри, та урiвнювання еталонних вимiрiв, можна досягнути середньо! квадратично! похибки визначення кута не бшьше 2,08±0,95" та вiдстанi -
"I £<->±0,01
2,52 ' мм.
Врахувавши данi, отриманi пiд час виконання ще^' роботи та попередньо! (Burak & Lysko, 2017), можна вважати, що СКП вимiру ввдсташ в оптимальному дь апазонi за 25-45 усередненнях становить 1,6±018 мм.
Також варто зазначити, що характер отриманих кри-вих похибок точносп визначення вiддалей тдтверджу-ють висновки, наведет в робоп (Trevoho et al., 2016) проф. I. Тревого.
Перелш використаних джерел
Baran, P. I. (2012). Inzhenerna heodeziia. Kyiv: Vydavnytstvo VI-
POL. 618 p. [in Ukrainian]. Burak, K. O., Hrynishak, M. Ya., Kovtun, V. M., Mykhailyshyn, V. P., & Shpakivskyi, O. P. (2012). Vyznachennia tochnosti vidkhylennia polozhennia blyzkostvornoi tochky za dopomohoiu elektronnoho takheometra. Visnyk heodezii i kartohrafii, 2(77), 1517. [in Ukrainian]. Burak, K. O., & Lysko, B. O. (2017). Doslidzhennia tochnosti pobu-dovy proektnykh dovzhyn pry rozviazanni inzhenerno-he-odezychnykh zadach z vykorystanniam metodu RTK. Heodeziia kartohrafiia i aerofotoznimannia: nauk.-tekhn. zbirnykNU "Lvivska politekhnika", 85, 5-12. [in Ukrainian]. DBN V.1.3.-2. (2010). Systema zabezpechennia tochnosti he-ometrychnykh parametriv v budivnytstvi "Heodezychni roboty v bu-divnytstvi", ministerstvo rehionalnoho rozvytku ta budivnytstva Uk-rainy. Kyiv: KNUBA. 56 p. [in Ukrainian]. Medvedskyi, Yu. V. (2010). Metodyka eksperymentalnykh dos-lidzhen tochnosti pobudovy heodezychnoi osnovy na montazhno-
mu horyzonti GNSS-metodom. Inzhenerna heodeziia: Nauk.-tekhn. jetalony. Cuchasni dosiahnennia heodezychnoi nauky ta
zbirnyk, 56, 53-56. Kyiv: KNUBA. [in Ukrainian]. vyrobnytstva: nauk.-tekhn. zbirnyk NU "Lvivska politekhnika",
Mullenix, D., Fulton, J., & Brooke, A. (2011). RTK Networks: Single 2(32), 55-562. [in Ukrainian].
Baseline and Network Solution Options. Timely Information Agri- Vlasenko, E. P. (2009). Razrabotka metodiki sozdanija razbivochnoj
culture, Natural Resources & Forestry, 1(2), 23-29. osnovy na montazhnom gorizonte vysotnyh zdanij. Abstract of can-
Parkinson, B. W., & Spilker, J. J. (2006). Global Positioning System: didate dissertation for technical sciences (25.00.32 - geodesy).
Theory and Applications. Washington, 798 p. (American Institute Moscow. 23 p. [in Russian].
of Aeronautics and Astronautics). Voitenko, S. P., Shults, R. V., & Medvedskyi, Yu. V. (2009). Suchas-
Shults, R. V., & Medvedskyi, Yu. V. (2009). Rozrobka i doslidzhen- ni metody peredachi koordynat punktiv prostorovoi heodezychnoi
nia metodyky stvorennia heodezychnoi osnovy na montazhnomu merezhi na montazhnyi horyzont. Budivnytstvo Ukrainy: nauk.-
horyzonti pry vysotnomu budivnytstvi. Mistobuduvannia ta teryto- vyrobn. zhurnal, 9-10, 21-24. Kyiv. [in Ukrainian].
rialne planuvannia: nauk.-tekhn. zbirnyk, 34, 539-542. Kyiv: ZAKPOS (2017). Merezha referentsiinykh stantsii Ukrainy. ZAKPOS
KNUBA. [in Ukrainian]. (Transcarpathian Position Determination System). Retriever from:
Trevoho, Y., Neezhmakov, P., Oleinyk, A. et al. (2016). Heodezyia y zakpos.zakgeo.com.ua/index.php?option=com_content&task=vi-
metrolohyia bolshykh dlyn y korotkykh vektorov. jeksperymenty y ew&id=13&Itemid=55. [in Ukrainian].
К. О. Бурак, Б. О. Лыско
Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, г. Ивано-Франковск, Украина
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧНОСТИ RTN МЕТОДОВ GNSS ИЗМЕРЕНИЙ ЕДИНСТВЕННЫМ (ВЫХОДНЫМ) БАЗОВЫМ РЕШЕНИЕМ И ВОЗМОЖНОСТИ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ РАЗМЕТОЧНЫХ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
В результате выполненных исследований установлена экспериментально средняя квадратичная погрешность измерения расстояний и углов с помощью RTN (Real Time Network) метода. Определена общая погрешность разметочных работ двух-частотным GPS приемником mp = 3,74 мм. Исключительно экспериментальное определение обусловлено отсутствием в доступных нам литературных источниках и даже в техническом описании лицензированного программного обеспечения центра обработки результатов наблюдений RTN сетей, хотя бы алгоритмов используемого математического аппарата. Для минимизации случайных погрешностей и увеличения достоверности полученных результатов опыт выполнялся на заложенном базисе, который позволяет принудительное центрирование приборов. Особенностью данного базиса является то, что он находится в непосредственной близости от перманентной станции (10 км). Данный фактор практически компенсирует систематические составляющие погрешностей в результатах относительных измерений. Проанализировав данные, полученные из измерений на эталонном базисе при 1, 5, 10 ... 95, 100 усреднения установлено, что оптимальный диапазон составляет 2545 усреднений для GPS приемника.
Ключевые слова: GNSS; GPS приемник; референтные станции; координаты; псевдорасстояние.
K. O. Burak, B. O. Lysko
Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine
RESULTS OF INVESTIGATING THE ACCURACY OF RTN METHODS OF GNSS MEASUREMENTS BY THE SINGLE BASIC SOLUTION. THEIR USAGE FOR THE MARKING WORKS DURING THE CONSTRUCTION
Today there is a great amount of scientific papers dedicated to measurements in RTK-mode; however, most of these works analyze the accuracy of defining points. It is a necessity to define the distances and angles that is why it is important to study the GNSS observations for conduction such types of tasks. Usually the accuracy of point's definitions is in V2 more distinct than distances, however, it does not function when using GNSS observations, as distances and angles are tensor quantities, and accordingly, the influence of systematic errors, the connection with coordinate systems is substantially weaker. If the coordinates of two points is defined with one GPS-receiver during a relatively short period of time, the influence of errors, triggered by atmospheric and ionospheri-canisotropy, delays and shifts of complementary dikes and receiver will be significantly decreased because of their systematic components compensation. The analysis results show that the average square error of the distances m and angles m according to the RTN (Real Time Network) method equals mangle=2,08±0,95 and mm=2,52±0,01 mm respectively. It was found that the general error of measuring the marking works by the double-frequency GPS receiver according to this method equals - mp=3,74 mm. Such solely experimental definition is caused by the lack of information about the results of RTN networks investigation in available literature resources and even technical description of the licensed software. To minimize the sporadic errors and increase the accuracy of obtained results, the investigation was made on the inherent basis, which allows the forced cantering of tools. The special aspect of this basis is that it is situated very close to the permanent station (10 km). This factor substantially compensates the systematic errors in the results of the relative measurements. After analyzing the data obtained from the measurements on the calibration base at 1, 5, 10, ..95, 100 averages, it was defined that the optimal diapason equals 25-45 averages for GPS receiver.
Keywords: GNSS; GPS - receiver; reference stations; coordinates; pseudo distance.
