Лабораторна робота № 6. Мета: Навчитися планувати GPS-сесію, використовуючи різні програмні продукти та матеріали.

Тема: Планування супутникових спостережень

Мета: Навчитися планувати GPS-сесію, використовуючи різні програмні продукти та матеріали.

Теоретичні матеріали

Для того, щоб провести вимірювання найефективніше, а також гарантовано отримати дані з необхідною точністю, проводять планування GPS-сесії. Для планування GPS-сесії будемо використовувати такі програмні продукти, як Google Earth та TGO Planning і дрібномасштабні карти.

Програмний продукт Google Earth – це оглядова програма земної поверхні, зображення якої грунтується на

 

 

супутникових знімках. Вони мають координатну прив’язку, можливість пошуку як за координатами, так і за географічною назвою. Містить також фотокартки визначних місць з поверхні Землі, 3D-моделі та деякі інші можливості. Ця програма є безкоштовною і її можна скачати з офіційного сайту пошукового серверу за зсилкою http://earth.google.com/intl/ru/.

Даною програмою зручно користуватись для отримання наступної важливої для розрахунків інформацію:

1. За географічною назвою (координатами або поступовим збільшенням зображення поверхні Землі) можна визначити наближені координати розташування об’єкту спостережень;

2. Намітити маршрут руху роверного приймача, кількість точок зйомки, метод зйомки, місце для базового приймача, можливі перешкоди при русі з роверним приймачем, перешкоди для сигналу супутника, їх розташування та ймовірну висоту тощо.

3. Намітити можливий маршрут і найзручніший транспорт з місця розташування до об’єкту спостережень, що дасть можливість визначити затрати коштів і часу.

Ця інформація допоможе ефективно розрахувати час та фінансові затрати, які необхідні для виконання GPS- спостереження в цілому. З цією ж метою можна використовувати і дрібномасштабні карти, проте програма Google Earth має ряд переваг по відношенню до них. Зокрема, знімки в цій програмі є новішими, тому і містять достовірнішу інформацію, пошук майбутнього місця зйомки швидший. Але є і недолік – необхідно мати швидкий доступ до мережі

«Інтернет».

Після отримання вище переліченої інформації продовжують планування GPS-сесії в програмі TGO Planning. Ця програма призначена для визначення кількості видимих GPS-супутників та їх взаємного розташування в будь-якій точці Землі в будь-який момент часу.

 

 

Після інсталяції програмного продукту Trimble Office, крім основної програми Trimble Geomatics Office, автоматично інсталюється ще ряд програм, серед яких є і Planning.

Програма відкривається за таким шляхом:

«Пуск/Програми/TrimbleOffice/Utilities/Planning». В результаті відкривається вікно з програмою (рис. 18.1).

Рис. 18.1 Вигляд програми TGO Planning

 

У вікні зверху розташоване меню, нижче знаходиться панель інструментів, під нею – вибір супутникової системи, а ще нижче – робоче поле.

Перед початком роботи необхідно імпортувати ефемеридний файл у форматах *.alm, *.eph, *.n тощо з оновленими даними про супутники. Цей файл можна отримати в мережі «Інтернет» з сайту будь-якої перманентної станції, або імпортують з приймача, якщо він перед цим проводив спостереження. Для цього необхідно зайти в меню:

«Альманах/Загрузить», вибрати новий ефемеридний файл та натиснути [ОК].

Після оновлення ефемеридного файлу приступають до планування в такій послідовності:

1. Відкривається вікно «Станция». Для цього входять в меню: «Файл/Станция» або натискають на панелі інструментів

 

 

кнопку «Станция»

2. У вікні «Станция» (рис. 18.2) вводять назву станції, її координати, висоту та маску відсічення супутників. Координати можна ввести вручну, вибравши їх із списку назв станцій (якщо вона вже раніше вводилась), з переліку міст (кнопка «Город»), або на план-схемі (кнопка «План-схема»). Координати точки, що вводиться, не повинні бути далі від місця спостережень, ніж 15 км.

3. Потім вводять дату дня спостережень, час початку спостережень, їх тривалість, інтервал, з яким програма буде рахувати положення супутників та часовий пояс. Після всього натискають кнопку [ОК].

Рис. 18.2 Вікно «Станция»

 

4. Вибирають відповідну СРНС під панеллю інструментів.

5. Переглядають інформацію про супутники, та вилучають з обчислень ненадійні, використовуючи меню «Спутники» або кнопки панелі інструментів «Информация о спутнике» і

«Выбор спутников».

На основі отриманих даних програма автоматично і

 

 

оперативно проводить обчислення, тому можна відразу отримати необхідну для планування інформацію. Її можна отримати у вигляді 6-ти різних графіків або 3-ох таблиць. Для цього використовують відповідно меню «Диаграмы» і

«Списки», або, для графіків, кнопки панелі інструментів

«Возвышение», «Количество спутников», «График небесной сферы», «Обзор», «DOP» і «Карта мира».

За допомогою і графіків, і таблиць подається у зручній для користувача формі така інформація:

1. Кількість супутників, яку можна спостерігати на даній точці протягом всього часу спостережень.

2. Висоту кожного супутника над горизонтом та азимут. Ця інформація дає можливість врахувати вплив перешкод.

3. Значення параметрів DOP.

Завдання на самостійне опрацювання перед виконанням лабораторної роботи

Вивчити теоретичні основи планування GPS-спостережень. Завдання 1. Навчитися працювати в програмі TGO Planning, використовуючи різні можливості введення даних та отримання необхідної інформації. Опис всіх пунктів меню

(кнопок панелі інструментів) виконати в зошиті.

Завдання 2. Спланувати час виїзду на об’єкт спостережень, тривалість спостережень, час можливого обіду та орієнтовний час повернення при проведенні GPS-сесії згідно варіанту в такій послідовності:

1. Використовуючи програму Google Earth, знайти місце спостережень.

2. Порахувати час, необхідний для виїзду на місцевість та повернення автомобілем з розрахунку середньої швидкості 40 км/год.

3. Вибрати місцеположення базового приймача та врахувати час на його встановлення і запуск, а також вимикання та збирання (по 20 хв). Врахувати час, необхідний для переходу від базового приймача до об’єкту спостережень і назад (40 км/год. для автомобіля і 3 км/год. для пішого ходу).

 

 

4. Визначити кількість необхідних роверних точок та маршрут проведення спостережень.

5. Обчислити час, необхідний для спостережень роверним приймачем враховуючи:

5.1 Час на підготовку приймача до роботи та його збирання після завершення спостережень по 20 хв.;

5.2 Метод зйомки – швидка статика з такими параметрами: при наявності 4-ох супутників спостереження тривають 20хв.; при наявності 5-ти – 15 хв.; при 6 і більше – 8 хв. (При визначенні кількості наявних супутників необхідно враховувати негативний вплив перешкод, використовуючи супутникову фотографію Google Earth, а також азимут та висоту супутника з TGO Planning. Крім того, в разі сумнівів, про кількість супутників в певний проміжок часу вибирають менше значення);

5.3 Врахувати час, на підготовку до знімання точки роверним приймачем – по 2 хв. на кожну точку;

5.4 Врахувати час необхідний для проходження по маршруту спостережень (Обрати середню швидкість 3 км/год.).

6. Враховуючи кількість супутників та значення РDOP, вибрати час і тривалість обідньої перерви.

7. Виключити з часу спостережень періоди (крім обідньої перерви), коли кількість супутників менша від 4-ох, або значення PDOP менше 6.