Ао «прин» новітня технологія обробки інформації з супутників ГНСС від trimble

• Сучасні антени і приймачі набагато краще послаблюють вплив переотражения сигналів (многолучёвость). Похибки, викликані многолучёвим поширенням сигналу, значно зменшуються в оцифрованному сигналі за допомогою запатентованих методів обробки.
• Доступність сучасної обчислювальної техніки сприяє використанню найбільш досконалих алгоритмів відстеження сигналів і обробки даних при RTK зйомці. Приймач R10 використовує НВІС (спеціалізована велика інтегральна схема) Maxwell-6, розроблену Trimble, для обробки супутникового сигналу. Обчислення в режимі RTK здійснюються мікропроцесором, який на кілька порядків потужніша і енерго ефективніше, ніж його попередники. При постобробці даних типовий персональний комп'ютер використовує потужний багатоядерний мікропроцесор.

Всі ці вдосконалення привели до більш надійної методикою обробки супутникових вимірів.

Для повноцінного використання сучасних сузір'їв супутників і технології Trimble Maxwell-6 приймач Trimble R10 і офісне програмне забезпечення Trimble Business Center (TBC) тепер використовують алгоритм обробки HD-GNSS. Технологія Trimble HD-GNSS забезпечує новий підхід до вирішення цілочислових неоднозначностей, кардинально відрізняється від традиційного «фіксоване / плаваюче» рішення.

Дозвіл неоднозначностей тепер полягає в процесі швидкої збіжності до вирішення з реалістичними оцінками точності при відсутності стрибкоподібного зміни точності, яке може відбуватися при переході від плаваючого до фіксованого рішенням. Користувачам більше не потрібно фокусуватися на отриманні "фіксованого" рішення, а можна зосередитися на необхідної точності визначення місця розташування. У нормальних умовах вимірювань збіжність результатів досягається моментально. І навіть при роботі на довгих базових лініях або під кронами дерев, як правило, досягаються хороші результати під час процесу збіжності. Технологія Trimble HD-GNSS менш чутлива до важко прогнозованим факторам, таким як многолучевость, яку тепер можна розглядати як звичайний фактор погіршення точності

Алгоритм обробки Trimble HD-GNSS може дозволяти неоднозначності, використовуючи багаточастотні вимірювання мінімум від п'яти супутників, загальних для «бази» і «ровера». Подальша оцінка на точці в режимі RTK дозволяє досягти сантиметрового рівня точності при мінімум двох епохах вимірювань. Алгоритм обробки забезпечує дозвіл цілочисельних неоднозначностей у вигляді безперервного процесу при появі нових супутників або втрати стеження за сигналом. При використанні традиційних алгоритмів обробки в складних умовах може відбутися «зрив» ініціалізації і рішення незмінно переходить в плаваюче. При використанні Trimble HD-GNSS розташування визначається безперервно з реалістичними оцінками точності, які відповідають умовам навколишнього середовища і видимості супутників. Це істотно збільшує можливість визначення місця розташування в складних умовах.

Малюнок 3 ілюструє зміна похибки визначення місцеположення з плином часу при традиційній технології і з використанням Trimble HD-GNSS. У традиційному алгоритмі перехід від плаваючого рішення до фіксованого виконується після «збіжності» плаваючого рішення при збереженні значних похибок плаваючого рішення. Рішення Trimble HD-GNSS сходиться дуже швидко, і, як правило, досягає точностей на рівні фіксованого рішення значно швидше.

Мал. 3. Алгоритм обробки Trimble HD-GNSS швидко дозволяє цілочисельні неоднозначності для отримання точностей, порівнянних з традиційним алгоритмом.

На малюнку 3 також показано, що традиційний алгоритм схильний виникненню невірного фіксованого рішення з високою похибкою визначення місця розташування. При цьому користувачеві видається повідомлення про допустимість точностних характеристик. Результати роботи алгоритму обробки Trimble HD-GNSS показують більш надійні оцінки точності протягом всього процесу збіжності.

Застосування технології HD-GNSS в режимі реального часу

При зйомці в режимі реального часу (RTK), алгоритм Trimble HD-GNSS буде застосовуватися, якщо використовується приймач Trimble R10 (рис. 4) і польове програмне забезпечення Trimble Access ™. Користувачі можуть переконатися, що ініціалізація відбувається набагато швидше. У RTK приймачах попередніх поколінь використовується термін "ініціалізація" в традиційному розумінні, щоб описати процес переходу від плаваючого до фіксованого рішенням. Тепер "ініціалізація" визначається в більш широкому сенсі - як процес запуску зйомки RTK за допомогою підключення до потоку даних від базової станції або сервера VRS, а потім швидкої збіжності рішення до сантиметровому рівнем точності.

Мал. 4. Приймач Trimble R10, який використовує алгоритм обробки Trimble HD-GNSS.

При застосуванні нового алгоритму обробки Trimble HD-GNSS польове програмне забезпечення Trimble Access більше не відображає терміни "фіксований" або "плаваючий" в процесі зйомки. На малюнку 5 показано, що, як тільки стають доступні надійні точності характеристики, в процесі збіжності відображається більш загальний термін «RTK». Сантиметровий рівень точності досягається за лічені секунди після початку зйомки при сприятливих умовах.

Мал. 5. На панелі стану ПО Trimble Access відображає "RTK", коли приймач инициализирован. Зверніть увагу на електронний рівень, який показує, що прилад встановлений вертикально в межах встановленого допуску.

Після того, як проведена ініціалізація, Trimble R10 може зберігати результати з на екрані рівнем точності. Це дає можливість працювати в несприятливих для зйомки умовах, наприклад, в умовах щільної міської забудови, де сигнали від більшості супутників можуть бути недоступні. Користувач може з упевненістю продовжувати вимірювання в «затінених» областях, поки що відображаються в програмі на екрані контролера точності прийнятні для даного виду робіт. ПО Trimble Access відображає в рядку стану зелену галочку, яка означає, що досягнута точність відповідає вимогам, заздалегідь заданим користувачем (див. Рис. 5).

Алгоритм обробки Trimble HD-GNSS в приймачі Trimble R10 дозволяє виміряти точку всього за дві доби, а в поєднанні з електронним рівнем може автоматично забезпечити запис вимірювань тільки тоді, коли приймач утримується нерухомо і в вертикальному положенні.

На точність роботи в режимі RTK будуть впливати такі фундаментальні поняття, як доступність сигналів з супутників, геометрія розташування супутників (DOP) на небесній сфері і довжина базової лінії. Користувачі можуть поліпшити точність шляхом зменшення відстані до базової станції або використовуючи мережеве рішення з технологією VRS. Проте, користувачам як і раніше рекомендується, особливо в умовах поганого прийому сигналів, виконувати перевірку дозволу неоднозначностей, наприклад, шляхом виконання контрольних вимірів на відомих пунктах, або повторними вимірами при змінених зовнішніх умовах.

Збільшення часу спостережень підвищує вірогідність вимірів. Багаторазові вимірювання забезпечують незалежну перевірку по внутрішньої збіжності. Використання контрольних точок дозволяє забезпечити контроль за зовнішньою збіжності. Для отримання результатів, максимально наближених до істинного значення, рекомендується виконувати сеанси статичних вимірювань з подальшою постобработкой.

Застосування нових алгоритмів в процесі обробки поста

Зйомка в режимі постобробки залишається одним з найбільш точних і гнучких методів, який не вимагає наявності прямої видимості між вихідної і яка визначається точками. Наявність прямої видимості в свою чергу є необхідною умовою при проведенні традиційних вимірювань оптичними інструментами. Навіть при топографічної зйомці постобработка іноді краще, ніж режим реального часу (RTK), оскільки дозволяє користувачеві працювати без передачі даних по радіо каналу або з використанням мобільного інтернету.

Режим постобработки дозволяє користувачеві створити взаємопов'язану мережу опорних точок, які мають точними координатами, як по відношенню один до одного, так і в глобальній системі координат. Високоточна контрольна мережу може значно підвищити ефективність вимірювань при проведенні подальших робіт.

Офісне програмне забезпечення Trimble для постобробки Trimble Business Center (TBC) також використовує алгоритми Trimble HD-GNSS для збільшення продуктивності і зменшення складності процесу обробки поста даних. У ТВС користувач може добитися відмінних результатів без ручного редагування статичних даних або зміни налаштувань системи.

Алгоритм обробки поста, заснований на технології HD-GNSS і реалізований у програмі TBC, використовує ті ж передові методи обробки даних, що і вбудоване програмне забезпечення (firmware) приймача Trimble R10, для збору і фільтрації даних, дозволу фазової неоднозначності і оцінки точності. Оцінки (в плані і по висоті) є надійними і достовірними для будь-яких умов спостережень і повинні бути використані в якості основних критеріїв при оцінюванні результатів обробки.

Мал. 6 ілюструє типові результати обробки базових ліній в TBC. Програма продовжує відображати тип "Фіксований" і "Плаваючий" в рішеннях базових ліній, але ці терміни більше не вказують на те, що неоднозначності були вирішені в традиційному сенсі. Ці терміни тепер призначені для класифікації рівня точності рішень базових ліній. Цю класифікація може знадобитися для відповідності вимогам до звітних матеріалів проекту.

Мал. 6. Діалогове вікно з результатами обробки базових ліній в програмному забезпеченні Trimble Business Center

Програма ТВС автоматично визначає оптимальний метод для виключення впливу затримок сигналу внаслідок проходження сигналу через атмосферу Землі. Для коротких базових ліній ці затримки ідентичні для «бази» і «ровера». Для більш довгих базових ліній затримки не ідентичні, і тому вони моделюються і виключаються іншими методами.

Для вимірювань на двох або більше частотах по фазі несучої на довгих базових лініях затримки в іоносфері можна звести до мінімуму шляхом використання при обробці комбінацій несучих, вільних від впливу іоносфери (ionofree). Ці комбінації зводять до мінімуму вплив іоносфери, проте вони не є оптимальним з-за збільшення шуму вимірювань. Тому алгоритм Trimble HD-GNSS при постобробці автоматично визначає оптимальну комбінацію фаз несучих для використання при будь-кінематичної траєкторії або статичної базової лінії. Комбінація вибирається такий, що при коротких базових лініях зменшується шум фази несучої, при довгих базових ліній - фаза несучої не схильна до зсувів, але шум вимірювань дещо збільшується.

Для базових ліній довжиною більше 20 км якість рішень може бути покращено при використанні точних ефемерид. З огляду на простоту скачування точних ефемерид в ТВС, рекомендується при доступності точних ефемериди використовувати їх завжди. Завантаження даних з інтернету також може бути використано для отримання вимірювань з базових станцій, що надають таку можливість.

Зрівнювання мережі векторів, оброблених в ТВС за допомогою алгоритму Trimble HD-GNSS, стало наочніше. Ваги, що призначаються для кожного спостереження в мережі, є більш реалістичними завдяки поліпшеній оцінці точності в алгоритмі обробки. При зрівнюванні мережі порівняння оцінок похибок і результатів, одержуваних після зрівнювання векторів, потрібно виконувати після вільного або мінімально обмеженого зрівнювання, віслюку якого опорний коефіцієнт мережі виходить близьким до одиниці. Це виключає додатковий етап масштабування надмірно оптимістичних оцінок похибок, які часто виходили при використанні старих алгоритмів обробки (рис.7).

Мал. 7. При зрівнюванні по методу найменших квадратів в Trimble Business Center опорний коефіцієнт мережі зазвичай виходить близьким до 1,00 для векторів, оброблених з використанням алгоритму Trimble HD-GNSS.

Досягнення в області обробки супутникових вимірювань, збільшення кількості супутників і доступних сигналів, а також поліпшення відстеження сигналів в сукупності призвело до можливості застосування супутникової методів при несприятливих умовах. Нові технології усувають труднощі при роботі як в режимі RTK, так і при постобробці, що відкриває геодезисту можливість впевнено і точно визначати координати практично при будь-яких умовах прийому сигналу з супутників.

Користувач може зосередитися на отриманні заявленої точності, використовуючи алгоритми обробки Trimble HD-GNSS в приймальнику Trimble R10 і офісному програмному забезпеченні Trimble Business Center.

При оновленні апаратного і програмного забезпечення ви завжди будете отримувати найактуальнішу версію новітнього алгоритму Trimble HD-GNSS, здатного в повній мірі використовувати весь потенціал додаткових супутників і сигналів систем глобальної навігації для подальшого поліпшення роботи в складних польових умовах. Безперервне технологічний розвиток ГНСС, безумовно, забезпечить користувачів компанії Trimble підвищенням точності та продуктивності робіт і в подальшому.