Gps қабылдағыштарды қолдана отырып координаталар мен жылдамдықтарды анықтау дәлдігінің бағасының НӘтижесі мен әдістемесі



жүктеу 80.65 Kb.
Дата22.01.2017
өлшемі80.65 Kb.
GPS ҚАБЫЛДАҒЫШТАРДЫ ҚОЛДАНА ОТЫРЫП КООРДИНАТАЛАР МЕН ЖЫЛДАМДЫҚТАРДЫ АНЫҚТАУ ДӘЛДІГІНІҢ БАҒАСЫНЫҢ НӘТИЖЕСІ МЕН ӘДІСТЕМЕСІ
Жандарбек А. 4 курс студенті, Куйкабаева А.А. PhD
Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті, физика-техникалық факультеті, жылуфизика және техникалық физика кафедрасы, Алматы, Қазақстан
Жазық бұрыштың БЖ бірлігі радиан – доғасы ұзындығы бойынша радиусқа тең шеңбердің екі радиусы арасындағы бұрыш. Градустық есептеуде 1 рад = 57°17′44,8″.

БЖ ұзындық бірлігі метр – криптон-86-ның атомы мен деңгейлері арасындағы өтуге сәйкес сәуле шығару вакуумындағы толқын ұзындығына (1650763,73) тең ұзындық.

Дәлдігі жоғары астрономиялық-геодезиялық өлшеулер мен іргелі зерттеулер практикасында уақыт бірлігі – герц (1 Гц = ) қолданылады. БЖ уақыт бірлігі ретінде секунд – цезий-133 атомының негізгі күйінің екі аса нәзік деңгейлері арасындағы өтуге сәйкес сәулелену кезеңіне – 9192631770 тең уақыт пайдаланылады.

Геодезиялық аспаптарға метрологиялық қызмет ету – сынау, аттастаттау, тексеру, зерттеу жүйелері арқылы жүргізіледі; тек өлшеу құралдары ғана метрологиялық қызмет етуге жатады. Енді метрологиялық қызмет ету жүйесінің негізгі ұғымдарына анықтама береміз.

Сынау – аспапқа техникалық параметрлері, өлшемдері және сипаттамалары бойынша аспапқа қолданылатын нормативтік-техникалық құжат талаптарына сәйкестігін анықтау мақсатында жүргізілетін эксперименттік тәсілдер жиынтығы. Аспап типі мен оны айналымға шығару мүмкіндігі туралы мәселені шешу үшін жүргізілетін сынақ – қабылдау сынағы деп аталады.

Аспаптың сериялы шығару сапасы мен тұрақтылығын тексеру мақсатында жүргізілетін сынау – тексері сынаға деп аталады.

Метрологиялық аттестаттау – өлшеу құралдарының қолданылу мақсатына сәйкестігін және оның метрологиялық сипаттамасын айқындауға жүргізілетін эесперименттік тәсілдер немесе операциялар жиынтығы. Ал шетелден әкелінетін стандартталмаған өлшеу құралдары мен аспаптары метрологиялық аттестаудан өткізіледі.

Зерттеу – аспаптың нақты сипаттамалыр мен қасиеттерін зерттеуге немесе параметрлердің әсер етуші факторлар өзгерісіне тәуелділігін анықтауға бағытталған, эксперименттік операциялар немесе теориялық тәсілдер жиынтығы.

Бүгінгі таңда GPS навигация қабылдағыштарының арасында спецификацияда көрсетілген дәлдік сипаттамасына толық жауап бермейтін модельдер кездеседі. GPS навигация қабылдағышының жылдамдығы мен координаттарды көрсету дәлдігін тексеру әдістемесі туралы сөз қозғалынды. Өңделген әдістемені қолдана отырып жер өлшеу қолданысында GPS қабылдағыштың моделдерінің қозғалғыш сынағының нәтижлері келтірілді.

Жылдамдық пен координатаның эталонды мәнін есептеудің әдістемесі

Берілген әдістемеде эталонды мәндерді алуға арнап спутникті ақпаратты қабылдағыштардың дәлдік сипаттамасын анықтауға екі ГЛОНАСС/GPS қабылдағыштары, соның ішінде антенналық база бағдарлауын анықтауға мүмкіндік беретін тасушылардың фазалық өлшеулер қолданылады.

Антенналардың схемалық орналасуы 1 – суретте көрсетілген, мұнда А0, А1 және А2 нүктелерімен тексеретін қабылдағыш антенналар мен эталонды қабылдағыштар антеннасының орналасуы белгіленгін.


1 - сурет. Тексеруші және эталондық қабылдаушы антенналардың схемалық орналасуы
Тексеруші қабылдағыш антенналардың орналасу нүктесінде дифференциалдық режимде жұмыс істейтін эталондық қабылдағыштың негізгі антенналарының () координаталарын қайта есептеу жолымен эталондық кеңдік, ұзындық және биіктікті ()формалайды, ол келесі қатынасқа сай болады:
, , (1)
мұндағы RЖердің радиусы, – географиялық үш қырлының осьіндегі проекция иіні, ол былай анықталады:
(2)
есептеу кезінде баяндалған алгоритм қолданатын А1 және А2 антенналардың екінші фазалық өлшеудің түрлілігі бойынша алынған ψ антенналық базаның көлбеуі және K азимутының мәні қолданылады. Берілген алгоритмде, градустың ондық үлесіне дейінгі нақтылығы бар антенналық база бағдарлануының бұрыштарын анықтауға мүмкіндік беретін тасушы сигналдардың периодтарының толық санының анықталмағандығымен байланысты фазалық өлшеудің бір мағыналы еместігін анықтау шаралары қарастырылған. жылдамдықтарын құрастырудың эталондық мағынасы екі қабылдағыштардың жылдамдығын көрсету бойынша және зерттеуші қабылдағыштың антенналарын орналастыру нүктесіне келтіру бойынша анықталады:
, (3)
мұндағы – эталонды қабылдағыштардың бірінші және екінші антенналарымен өндірілетін жылдамдықты құраушылар, L – антенналық базаның ұзындығы.

Әдістемеде () жылдамдықтың эталондық мәнінің ортаквадраттық қателіктің (ОКҚ) есебі және сынаушы қабылдағыштың орналасу нүктесіндегі () координатасы қарастырылады:


, (4)
мұндағы – ОКҚ координаталары мен антенна бекіту нүктесіндегі қабылдағыштың жылдамдығы, – бағыт пен ауытқу бұрышының ОКҚ. Бұл мәндер сынау жүргізу уақытында эталон дәлдігі туралы талдауға мүмкіндік береді.

Эталондық құралдар, сыналушы құрылғылар және сынауды жүргізу талабы

Эталондық құрылғы ретінде тіркелген антенналары бар біржиілікті ГЛОНАСС/GPS МПВ 1К-161 қабылдағыштары және RTCM форматта түзету параметрлерін өңдеу мен алуға арналған түзетуші ақпараттың орта жиілікті(283,5-325,0 кГц) қабылдағыштары қолданылды. Көрсетілген қабылдағыштар ОАО «РИРВ» сериялық түрде шығарылады және Ресейлік Сөз Тіркелім типтік өнімін мақұлдау туралы сертификатқа ие. Бұлар ИНС СПбНИУ ИТМОкафедрасымен бірге ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» өңделген ИСОН-1 бағдарлау мен навигацияның интегралданған жүйесінің құрамына кіреді. МПВ антенналар 1,5 м арақашықтықта бірыңғай тіреуіште орналасады. ИСОН-1компоненттерінің және тексеруші қабылдағыштың орналасу схемасы 2 – суретте келтірілген.



безымянный

2– сурет. ИСОН-1 орталық приборының және тексеруші GPS қабылдағышының орналасуы


Сыналушы құрылғылар

Өңделген әдістеме антеннамен бірге белгілеудің спутниктік навигациясының GPS қабылдағышының моделіне мақұлданған.



3 - сурет. Сыналушы құрылғының дәлдік сипаттамасы
Сыналушы қабылдағыштың спецификациясында көрсетілген дәлдік сипаттамасы 3 – суретте көрсетілген және бұйымның мұндай классына арналған типтік болып табылады.

Сынауды жүргізуден бұрын тексеруші қабылдағыштың баптаулары мен олардың өзгерісінің мүмкіндігі зерттелген. Сонымен қатар «Speed filter» функциясының қабылдағышында жекешелікке ерекше мән берілген. Өзінің атауына қарамастан, бұл функция жылдамдықты өндіруге әсер етпейді және уақыттың кейбір интервалында координаттарды орталандыруды орындайды. Бұл функция ықтиярсыз өшірілуі мүмкін, орталандырудың берілген интервалында қосылуы мүмкін немесе жоғары жылдамдықта өшірілуі және төменгі жылдамдықта орталандырудың автоматты түрде қосылуы жобаланатын «Auto» режимінде орнатылуы мүмкін. «Speed filter» функциясына арналған зауыттық орнатудың мағынасы «Auto» болып табылады. Сынау кезінде тексеруші қабылдағаш функцияның екі «Speed filter» - «Auto» және «Off» мағынасында тексерілді.



Сынауды жүргізу талабы

Сынақ Алматы қаласы, Райымбек ауданындағы тұтынушы азаматтың территориясында жүргізілді. Сынақ жүргізу барысында тіксызықты қозғалыс секілді айналмалар жүзеге асырылды. Негізгі МПВ 1К-161 координаттары нақты уақытта дифференциалды кодтық режимде анықталды. Диффтүзетуді есептеу үшін қолданылатын RTCM – хабарламаларының ақырғы жасы 1 минутты құрады. Сынақты жүргізу кезінде RTCM – хабарламалар Шепелёвский 2 (59°59′08″ N, 29°07′40″ E) радиошамшырақтардың сигналы бойынша қабылданды.



1-кесте. Геодезиялық аспаптар жасау стандарттары

Стандарт категориялары,нөмірі

Стандарт атаулары

Теодолиттер

ГОСТ 13424-68

Теодолиттер. Горизонталь дөңгелектің диаметр қателіктерді анықтау әдістері

ГОСТ 23543-79

Геодезиялық аспаптар. Жалпы техникалық талаптар

Нивелирлер

ГОСТ 11158-83

Нивелирлік рейкалар. Жалпы техникалық талаптар

ТУ4433-231-02570411-95

ЗН З нивелирі

ТУ 68-78-86

Нивелирлік инварлық рейкалар

Геодезиялық құрал жабдықтар

ГОСТ 13494-80

Геодезиялық транспортирлер. Жалпы техникалық талаптар

ГОСТ 15114-78

Телескоптық жүйелер

ГОСТ 16740-79

Геодезиялық аспаптарға арналған табандар. Түрлері және негізгі параметрлері. Техникалық талаптар

ГОСТ 19223-82

Жарық қашықтық өлшеуіштер

ГОСТ 10812-82

Геодезиялық номограммалық аспаптар. Жалпы техникалық талаптар

ГОСТ 11897-94

Геодезиялық аспаптардың штативтері. Жалпы техникалық талаптар және сынау әдістері.

ГОСТ 7502-80

Металл өлшеуіш рулеткалар

РТМ 68-5-93

Геодезиялық зерттеу құралдары. Жалпы техникалық нұсқаулар

ОСТ 68-12-97

Геодезиялық аспаптарды центрлеуге арналған құрылғы. Түрлері, негізгі параметрлері және техникалық талаптары

Метрологиялық қамтамасыз ету

РД БГЕИ 10-91

Стандарттау және аспап жасау саласындағы нормативтік техникалық құжаттармен қамтамасыз ету тәртібі

РД БГЕИ 05-89

Метрологиялық қамтамасыз ету. Геодезиялық өлшеу құралдарының тексеру жабдықтары

РД 68-2.1-92

Аспап жасауда оптикалық жүйелерді есептеу және жүргізу тәртіптері

РД 68-8.17-98

Топографиялық геодезиялық және картографиялық бағыттағы өлшеу құралдарына арналған жергілікті тексеру сызбалары

РД БГЕИ 36-01

Топографиялық геодезиялық техникаларды пайдалану және оларды бақылау кезіндегі әдістердің еңбек қауіпсіздік талаптары

РТМ 68-8.24-01

Топографиялық геодезиялық бағыттағы өлшеу құралдарының нормаланатын метрологиялық сипаттамалары. Көрсеткіштер номенклатурасы

РТМ 68-8.25-01

Топографиялық геодезиялық бағыттағы өлшеу құралдарының тексеру мерзімдерін есептеу тәртібі

РТМ 68-14-99

Геодезиялық жұмыстардың жерсеріктік технологиясы. Терминдер мен анықтамалар

Қолданылған әдебиеттер:



  1. Нұрпейісова, М.Б. Жаңа геодезиялық аспаптар және геодезиялық өлшемдер технологиясы. Астана 2011. 200 б.

  2. http://www.a-geo.com/teodolity-sokkia/blog

  3. Нұрпейісова, М.Б. Геодезиялық өлшеу және оның нәтижелерін өңдеу; Геодезическое измерение и обработка их результатов: (190140, 460240, 320340, 320240, 011140 маманд. студенттері үшін лаб. жұмыстарды орындауға арн. әдістемелік нұсқау); Алматы: ҚазҰТУ, 2003. 2-бөлім.- 27 бет.




Достарыңызбен бөлісу:


©melimde.com 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет