Global Positio ning System (GPS)

zaprojekto wano i skonstruowano w USA na
zlecenie amerykańskiego Minister stwa
Obrony (Department of Defen se) jako
wojskowy system nawigacyjny.

•

Tworzą go trzy segmenty :

-konstelacja co najmniej 24 sateli tów,
-Ośrodek Dowodzenia połączony ze
stacjami permanentnie obserwujący mi
wszystkie satelity GPS,
-użytkownicy wyposażeni w od biorniki
GPS.

Metody pomiarowe
GPS w geodezji.

Metody pomiarowe GPS można
podzielić ze względu na
obserwowaną przez odbiornik
wielkość, na pomiary

Fazowe

(

pomiar długości fali

)

i

kodowe (

korelacja kodów

)

oraz ze

względu na sposób obserwacji –
metody względne (różnicowe) i
bezwzględne
(absolutne).

•

Absolutne (bezwzględne)

•

Względne (różnicowe)

        - Czas rzeczywisty
        - Postprocessing
          Statyczna
          Pseudostatyczna
          Kinematyczna
          Stop and Go (półkinematyczna)
          Szybka statyczna(Fast Static,
Rapid Static)

Metoda statyczna

W metodzie statycznej sesja
obserwacyjna trwa od kilku minut do kilku
dni w zależności od wymaganej
dokładności wyznaczeń różnic
współrzędnych, odległości między
punktami oraz warunków widoczności i
konfiguracji satelitów. Duża liczba
obserwacji pozwala na uzyskanie
dokładności na poziomie 10-6 (1 mm / 1
km
długości wyznaczanego wektora)

Metoda pseudostatyczna

należy do grupy metod pośrednich pomiędzy
pomiarami statycznymi a kinematycznymi. Ta
metoda polega na dwukrotnym pomiarze na każdym
wyznaczanym punkcie , lecz nie wymagają ciągłej
nieprzerwanej łączności z satelitami podczas
transportu odbiornika z punktu na punkt. W pomiarze
biorą udział przynajmniej dwa odbiorniki jeden
ustawiony na punkcie odniesienia, drugi
przemieszczający się z punktu na punkt. Pomiar na
każdym punkcie trwa około 10-15 minut,
wykonujemy pomiary na kolejnych punktach sieci, na
ostatnim wyznaczanym punkcie czekamy 1-2 godzin
na zmianę konfiguracji satelitów i ponownie
wykonujemy pomiar GPS na punktach wyznaczanych.



Istnieją trzy sposoby obserwacji

pseudostatycznych. Jednym z
nich jest sposób

radialny

. Polega

na tym iż podczas, gdy jeden
odbiornik pozostaje na pewnej
stacji, rejestrując przez cały czas,
pozostałe odbiorniki przemierzają
dwukrotnie pozostałe punkty sieci
wykonując za każdym postojem
obserwacje trwające do 10 minut.

Sposób radialny obserwacji: z
jednym ruchomym odbiornikiem



Drugim sposób nazywamy

wektorowym

.

Polega na zmianach stacji
obserwacyjnych przez obydwa
odbiorniki. Po wykonaniu obserwacji
około 10 –minutowych, obydwa
odbiorniki włączone, lecz nie
prowadzające rejestracji, przenosi się na
inne punkty, dokonuje się rejestracji, itd.
Po upływie około jednej godziny obydwa
odbiorniki re-wizytują wcześniej
zajmowane punkty i dokonują rejestracji

Sposób wektorowy

Sposób poligonowy lub inaczej
trawersowy



Jeden z odbiorników pozostaje nieruchomy na
stacji, podczas gdy drugi przemieszcza się,
zajmuje stanowisko, a następnie obydwa
dokonują obserwacje. Potem przemieszcza się
pierwszy odbiornik, aby zająć następną stację, po
czym obydwa dokonują jednoczesnej obserwacji
przez 2-10 minut. W czasie przemieszczeń
odbiorniki pozostają włączone, lecz nie prowadzą
rejestracji. Po upływie jednej godziny obydwa
odbiorniki ‘przemierzają’ raz jeszcze wszystkie
stacje, pilnując poprzednio ustalonej kolejności.
Każdy z odbiorników pozostaje więc na stacji
przez 2 sesje obserwacyjne.

Sposób poligonowy lub inaczej
trawersowy

Metoda szybka statyczna (Fast
Static, Rapid Static)

polega na pomiarach odbiornikami

dwuczęstotliwościowymi

w

około 5-20 minutowych sesjach pomiarowych
(czas obserwacji zależy od liczby
obserwowanych satelitów).
Kombinacja pomiarów kodowych i fazowych
na obu częstotliwościach pozwala na szybkie
wyznaczenie

nieoznaczoności

fazy. Dzięki temu w tej

metodzie nie jest konieczne ciągłe śledzenie
satelitów. Dokładność ±(5-10mm+1ppm)

W metodach fazowych dla rozwiązania nieoznaczoności
fazy niezbędna jest

inicjalizacja

odbiorników.

Metody inicjalizacji:
• Metody statyczne
- około 25 – minutowy pomiar statyczny dowolnej bazy,
- pomiar znanego wektora (dla odległości
kilkunastometrowej – przez około 5-10 minut),
- pomiar statyczny na dwu punktach z zamianą anten po
kilku minutach pomiaru,
• Metoda

kinematyczna

on-the-fly – jednoczesne

wykorzystanie pomiarów kodowych i fazowych pozwala
na rozpoczęcie pracy w trybie kinematycznym bez
konieczności prowadzenia pomiarów na punktach o
znanych współrzędnych.

Metoda kinematyczna RTK

polega na pomiarach za pomocą odbiornika
nieruchomego, który stanowi stację bazową
oraz co najmniej jednego odbiornika ruchomego.
Odbiornik stacjonarny znajduje się na punkcie o
znanych
współrzędnych, względem niego wyznacza się
położenie pozostałych odbiorników. Podczas sesji
obserwacyjnej
niezbędna jest ciągła łączność z satelitami (także
podczas przemieszczania odbiorników).
Pomiary mogą być opracowywane po zakończeniu
obserwacji lub w czasie rzeczywistym (real time
positioning). Dokładność 1-3 cm

Metoda półkinematyczna (stop
and go)

pomiary wykonywane przez
odbiornik ruchomy na kolejnych
stanowiskach trwają tylko 1-2
minuty. Wadą tej metody jest
konieczność nieprzerwanej
łączności z satelitami
GPS w trakcie całej sesji
pomiarowej (także w trakcie
transportu odbiornika z punktu na
punkt) oraz inicjalizacji
odbiornika.

Metoda
pseudokinematyczna

polega na dwukrotnym pomiarze
na każdym wyznaczanym punkcie.
Po 10-15
minutowych pomiarach na
kolejnych punktach, pomiary są
powtarzane po około 1-2
godzinach, które pozwalają
na zmianę konfiguracji satelitów.
Zachowanie ciągłości obserwacji
satelitów nie jest konieczne.