Описание
Пример дипломной работы по геодезии, включающий введение, 3 главы, заключение и список использованных источников. Список использованных источников включает 34 источника (периодические издания, учебные пособия). Общий объем работы 60 страниц.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СПУТНИКОВЫЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
1.1 Принципы определения координат спутниковым методом
1.1.1 Применение Глобальных Навигационных Спутниковых Систем в геодезии
1.1.2 Определение координат спутниковым методом
1.2 Факторы, влияющие на качество спутниковых геодезических измерений
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ НЕЙТРАЛЬНОЙ АТМОСФЕРЫ НА ТОЧНОСТЬ СПУТНИКОВЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1 Понятие показателя преломления воздуха
2.2 Тропосферная задержка. Методы ее определения
ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ГЕОДЕЗИИ МЕТОДОВ УЧЕТА ВЛИЯНИЯ НЕЙТРАЛЬНОЙ АТМОСФЕРЫ НА ТОЧНОСТЬ СПУТНИКОВЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1 Оценка точности моделирования тропосферной задержки
3.2 Дифференциальный и относительный методы спутниковых геодезических измерений, как средство ослабления влияния ошибок моделирования тропосферной задержки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Выдержка из работы:
Актуальность темы исследования обусловлена тем обстоятельством, что при проведении геодезических работ все чаще применяется такой метод определения координат, как спутниковый метод. Приемники глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) широко применяют для решения задач, связанных с необходимостью достижения высокой точности определения координат.
Приборные характеристики современных геодезических спутниковых приемников в сочетании с относительным и дифференциальным методами спутниковых измерений позволяют рассчитывать на получение координат с субсантиметровой точностью. Работа посвящена учету влияния одного из источников погрешностей, ограничивающих точностные возможности спутниковых геодезических измерений, – нейтральной атмосфере.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время при проведении геодезических работ активно применяется такой метод определения координат, как спутниковый метод. Выявлены следующие преимущества спутникового метода определения координат в сравнении с традиционными методами: возможность одновременного определения координат и высот; круглосуточное использование; широкий диапазон точности; закладка пунктов в удобных местах; отсутствие необходимости в прямой видимости; автоматизация процесса; быстрота обработки и получения результатов; высокая производительность.
Наряду с преимуществами, спутниковый метод имеет и ряд ограничений:
— отсутствует возможность применения спутникового оборудования для определения координат возле железобетонных зданий, сооружений, навесов, в листве деревьев, ухудшающих прием сигнала, вблизи наземных источников радиосигнала, которые искажают сигнал;
— невозможность применения спутникового оборудования под землей;
— зависимость от погодных условий;
— возникновение ошибок, связанных с переотражением сигнала спутника от окружающих объектов.
При осуществлении спутниковых геодезических измерений большое значение имеет определение и устранение негативного влияния ошибок, которые оказывают влияние на качество таких измерений. При рассмотрении факторов, влияющих на качество спутниковых геодезических измерений, сделан вывод о том, что измерения осуществляются в постоянно меняющейся внешней среде. Множество причин оказывают влияние на результат измерения и в совокупности вызывают ряд неоднозначных погрешностей. Для уменьшения влияния погрешностей на точность и качество выполняемых спутниковых геодезических измерений их следует знать и учитывать путем введения поправок в результаты измерений или ослаблять их влияние, используя методические приемы.
Учитывать все множество влияющих на результат спутниковых геодезических измерений факторов возможно при соблюдении технологических требований производства измерений и мониторинге различного рода метеорологических и иных условий.
При осуществлении спутниковых геодезических измерений достаточно часто возникают следующие ошибки:
- Ошибки исходных данных.
- Ошибки наблюдателя. При производстве спутниковых геодезических измерений достаточно часто возникают ошибки, связанные с человеческим фактором. Поскольку источником данного вида ошибок является специалист, осуществляющий измерения, важно контролировать его действия на каждом этапе работ.
Часть дистанции спутниковый радиосигнал проходит в атмосфере. При распространении в неоднородной атмосфере радиоволны взаимодействуют с молекулами газов, с заряженными и нейтральными частицами, в результате чего происходит изменение скорости и направления распространения спутникового сигнала. В связи с этим, состояние атмосферы Земли рассматривается в качестве одного из наиболее значимых факторов, оказывающих влияние на точность спутниковых геодезических измерений. Изменение направления приводит к рефракционному удлинению траектории. Однако наибольшее влияние на точность спутниковых измерений оказывает изменение скорости распространения сигнала.
В электронной дальнометрии для определения расстояния надо знать скорость распространения сигнала, которая зависит от показателя преломления среды распространения. В нейтральной атмосфере (нижние 50 км) показатель преломления является функцией температуры, давления и влажности воздуха. В ионосфере показатель преломления зависит от концентрации свободных электронов и длины волны радиосигнала.
Вследствие неоднородности атмосферы ее физическое состояние, характеризуемое температурой, давлением и влажностью меняется, что приводит к ошибке определения скорости распространения сигнала, которая используется для вычисления дальности до спутников.
Известна эмпирическая зависимость Фрума-Эссена, которая позволяет вычислить показатель преломления и функционально связанную с ним скорость сигнала, если известны перечисленные выше метеопараметры. Однако измерить их значения в каждой точке траектории высотой 50 км не представляется возможным. Существуют методы зондирования атмосферы, реализуемые на сети аэрологических станций, однако разреженность сети аэрологических станций (около 200 на всей территории РФ) и ограниченное число запусков (дважды в сутки) не позволяют использовать их для определения среднего показателя преломления нейтральной атмосферы в районе производства спутниковых геодезических измерений. Таким образом, измерить значения метеопараметров можно только в точке расположения спутникового приемника, а для учета изменения состояния атмосферы с высотой необходимо использовать вертикальные модели атмосферы.
В геодезии принято моделировать тропосферную задержку, которая представляет собой поправку в измеренную дальность до спутника за отличие средней скорости распространения сигнал в нейтральной атмосфере от скорости света в вакууме.
При определении значения тропосферной задержки применяются специальные модели атмосферы. Все применяемые модели можно условно разделить на статистические и комбинированные. Комбинированные модели содержат параметры, характеризующие некоторое среднестатистическое состояние атмосферы, и позволяют учесть фактические значения метеоэлементов в месте расположения спутникового приемника. Это модели Хопфилд, Саастамойнена и др.
Модель Хопфилд включена в стандартную программу обработки спутниковых геодезических измерений ведущих производителей геодезического оборудования и программного обеспечения. Помимо статистических параметров модель Хопфилд включает температуру, давление и влажность в точке расположения спутникового приемника, что позволяет отнести ее к комбинированным моделям.
В работе выполнена оценка точностных возможностей комбинированных моделей тропосферной задержки на примере модели Хопфилд. Для определения точных значений тропосферной задержки были использованы данные радиозондирования атмосферы. Смоделированные значения сравнивались с точными. Согласно полученным результатам, средняя квадратическая ошибка использованной модели равна нескольким сантиметрам.
При осуществлении спутниковых геодезических используют дифференциальный и относительный методы. Дифференциальный и относительный методы спутниковых геодезических измерений позволяют эффективно ослаблять влияние тех факторов, негативное влияние которых на точность идентично для обоих спутниковых приемников.
Дифференциальный метод спутниковых геодезических измерений предполагает, что при проведении измерений применяется одновременно два и более приемников, один из которых применяется в качестве базовой станции, тогда как второй приемник устанавливается на измеряемую точку. Содержание дифференциального метода спутниковых геодезических измерений заключается в том, что при проведении измерений применяется базовая станция, которая имеет точные координаты фазового центра антенны, с помощью которой осуществляется передача поправок координат на приемник мобильной станции для вычисления точных координат. Применение дифференциального метода спутниковых геодезических измерений в целях получения координат на измеряемых точках возможно только в тех случаях, когда стационарная базовая станция находится на допустимом расстоянии.
Содержание относительного метода спутниковых геодезических измерений заключается в том, что благодаря данному методу осуществляется поиск координат определяемой точки по отношению к точке, принятой за базовую, осуществляется определение базиса между данными точками.
При осуществлении спутниковых геодезических измерений могут применяться дифференциальный и относительный методы. Дифференциальный и относительный методы спутниковых геодезических измерений позволяют эффективно ослаблять влияние тех факторов, негативное влияние которых на точность идентично для обоих спутниковых приемников.
Для оценки эффективности дифференциального и относительного методов, как средства ослабления влияния ошибок моделирования тропосферной задержки, были использованы данные радиозондирования на соседних аэрологических станциях. Согласно полученным результатам, в ряде случаев остаточное влияние ошибки моделирования тропосферной задержки равно нескольким сантиметрам.
Выполненное исследование позволило сделать следующие выводы:
- Единственным бесспорным источником информации о величине тропосферной задержки являются данные радиозондирования атмосферы. Однако использовать их для введения поправок в результаты спутниковых измерений невозможно в силу рассогласованности метеорологических и спутниковых измерений во времени и пространстве.
- Использование комбинированных моделей с привлечением информации о фактическом состоянии атмосферы в месте расположения спутникового приемника обеспечивает определение тропосферной задержки с точностью несколько сантиметров.
- Дифференциальный и относительный методы спутниковых измерений позволяют ослабить влияние ошибок моделирования тропосферной задержки в том случае, когда они идентичны для базовой и определяемой станций. При неблагоприятных условиях остаточное влияние ошибок моделирование может остаться на уровне нескольких сантиметров.
Свежие комментарии