Τύποι μετρήεων μέθοδοι δορυφορικού εντοπιμού μετρήεις ψευδοαποτάεων μετρήεις φάεων ΑΚΡΙΒΙΑ απόλυτος εντοπιμός χετικός εντοπιμός τατικός εντοπιμός κινηματικός εντοπιμός εκ των υτέρων εντοπιμός εντοπιμός ε πραγματικό χρόνο ΘΣΗ ΧΡΟΟΣ ΤΧΙΚΣ ΜΤΡΗΣΗΣ Μ GPS ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ υναρτηιακό μοντέλο: Ax=l+v (γεωμετρική απόταη δορυφόρων-δέκτη) μετρήεις: l τοχατικό μοντέλο: W= 0 V -1 l (ψευδοαποτάεις) ( i =c cosecφ i ) ΜΘΟΔΟΣ ΛΑΧΙΣΤΩ ΤΤΡΑΓΩΩ άγνωτοι: x (X, Y, Z, dt) εκτίμηη μεταβλητοτήτων: V x, V v
ΤΧΙΚΣ ΜΤΡΗΣΗΣ Μ GPS ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ υναρτηιακό μοντέλο: Ax=l+v (γεωμετρική απόταη δορυφόρων-δέκτη) μετρήεις: l τοχατικό μοντέλο: W= 0 P -1 (ψευδοαποτάεις) ( i =c cosecφ i ) ΜΘΟΔΟΣ ΛΑΧΙΣΤΩ ΤΤΡΑΓΩΩ Z άγνωτοι: x εκτίμηη μεταβλητοτήτων (X, Y, Z, dt) (V x, V v ) Κ Ζ ε ποιο ΣΑ παίρνουμε την θέη του δέκτη (Χ, Υ, Ζ) και την ποιότητα της θέης Vx και Vv? X Y X Y τι εκφράζει ο πίνακας Vx και Vv? ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ ΠΙΑΚΑΣ V x τοιχεία κύριας διαγωνίου του V x - μεταβλητότητες της θέης (Χ, Υ, Ζ) και του χρονομέτρου του δέκτη dτ - τα Χ, Υ, Ζ εκφράζουν την τυπική απόκλιη της θέης του δέκτη τοιχεία εκτός της κυρίας διαγωνίου του V x - υμμεταβλητότητες αγνώτων παραμέτρων - εκφράζουντηυχέτιητωναγνώτωνπαραμέτρων V x X YX ZX dtx XY Y ZY dty XZ YZ Z dtz XdT YdT ZdT dt τα τοιχεία του πίνακα V x αναφέρονται ε γεωκεντρικό ΣΑ
ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ ΜΤΑΤΡΟΠΗ ΣΥΤΤΑΓΜΩ γιατί μετατρέπουμε τη θέη του δέκτη (Χ, Υ, Ζ) απότογεωκεντρικόσα WGS 84 ε τοποκεντρικό ΣΑ (,, U)? Ζ North U (X 0,Y 0,Z 0 ) East πως ορίζεται ένα τοποκεντρικό ΣΑ? φ Υ πωςπάμεαπότοένασατοάλλοσα? N sin cos sin sin E sin cos U cos cos cos sin cos Χ X0 0 Υ Y0 sin Ζ Z 0 Χ λ πως υπολογίζεται ο Vx το τοποκεντρικό ΣΑ? V X R V TOPO X GEO R τι εκφράζει ο Vxtoo? ( x, Y, Z ) (,, U ) ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ ΛΛΙΨΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ τι περιγράφει και πως υπολογίζεται η έλλειψη φάλματος cosψ q sinψ sinψ cosψ ψ A cos q sin 1 tan coscsin sin cos sin cos 1 max min 1 1 4 q 4
ΠΙΠΔΑ ΜΠΙΣΤΟΣΥΗΣ ΤΥΠΙΚΟΥ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ & ΛΛΙΨΗΣ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ τυπικό φάλμα 68% & 95% E N U 95% 95% 95% 196* E N 196* 196* U Location Parameter of the Curve Total # of Measurements = Infinite Standard Deviation x x 1 9985 9990 9995 Mean () 10005 10010 10015 684% 954% έλλειψη φάλματος 39% & 95% max min 95% 95%,447 *,447 max min ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ ΛΛΙΨΗ ΣΦΑΛΜΑΤΟΣ N 1 drms 63%-68% τυπικό φάλμα error ellise orientation 394% έλλειψη φάλματος max 95% E 95% έλλειψη φάλματος max 39% τυπικό φάλμα
ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ ΜΟΟΔΙΑΣΤΑΤΟΙ ΔΙΚΤΣ ΑΚΡΙΒΙΑΣ δείκτες ακρίβειας που προκύπτουν άμεα από τον V x, V x,topo - distance root mean square DRMS E DRMS= x DRMS - sherical accuracy standard SAS E UP δείκτες ακρίβειας που προκύπτουν έμμεα από τον V x, V x,topo - circular error robable CEP 05887 64% - 77% 95% - 98% 61% 50%, min / max >0 - circular ma accuracy standard CMAS 187CEP - sherical error robable SEP 0517 UP 90%, min / max >0 90%, min / max >035 ΑΠΟΛΥΤΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ ΜΟΟΔΙΑΣΤΑΤΟΙ ΔΙΚΤΣ ΑΚΡΙΒΙΑΣ
ΓΩΜΤΡΙΑ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΟΥ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ ΑΚΡΙΒΙΑ ΤΟΠΙΣΜΟΥ DOP (dilution of recision): εντοπιμού = DOP μετρήεων ψευδοαποτάεων επίδραη γεωμετρίας δορυφορικού χηματιμού την ακρίβεια εντοπιμού μορφή και όγκος τερεού που ορίζεται από τους δορυφόρους και τον δέκτη μεγάλες τιμές DOP μειωμένη ακρίβεια εντοπιμού μικρές τιμές DOP αυξημένη ακρίβεια εντοπιμού το DOP μπορεί να προεκτιμηθεί δεδομένου ότι εξαρτάται μόνο από τη γεωμετρία ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ DOP γεωμετρία δορυφορικού χηματιμού πίνακας χεδιαμού Α x x x k y yk z z k T -1 y c R k ρk Vx A A, V ρk ρk ρ k z t x, too κατηγορίες DOPs Position DOP : PDOP UP t Geometric DOP : GDOP UP Horizontal DOP : HDOP Vertical DOP : VDOP UP Time DOP : TDOP t
ΤΧΙΚΣ ΜΤΡΗΣΗΣ Μ GPS ΣΧΤΙΚΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ μέτρηη μεμονωμένης βάης l=(δχ, ΔΥ, ΔΖ), V l (3x3) X M =X Κ +ΔΧ, Υ M =Y K +ΔΥ, Ζ Μ =Ζ Κ +ΔΖ Ζ γεώκεντρο ΔΖ Κ Μ ΔY Υ Χ ΔX ΠΙΛΥΣΗ ΒΑΣΩ ΠΑΡΑΜΤΡΟΙ ΠΟΥ ΠΗΡΑΧΟΥ ΤΗ ΤΛΙΚΗ ΛΥΣΗ ΚΑΙ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΠΟΙΟΤΙΚΟΥ ΛΓΧΟΥ διαδικαίες πεδίου ύψος κεραίας φάλματα κέντρωης κωδικοποίηη ημείων ρυθμίεις δέκτη γωνία αποκοπής δορυφόρων απόρριψη δορυφόρων ανάμιξη διαφορετικού τύπου δεκτών υνθήκες παρατήρηης πλήθος δορυφόρων τιμή DOP δορυφόροι με μικρή γωνία ύψους πολλαπλές ηλεκτρονικές διαδρομές απώλεια κύκλων διάτημα παρατήρηης κριτήρια ποιοτικού ελέγχου είδος επίλυης ratio RMS διαγράμματα υπολοίπων
ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΣ ΛΓΧΟΣ ΠΙΛΥΣΗΣ ΒΑΣΩ - RATIO διαδικαία επίλυης βάεων (μία από πολλές τεχνικές) αρχική λύη από μετρήεις κώδικα βελτιωμένη λύη από τριπλές διαφορές επίλυη ααφειών και υπολογιμός τελικής λύης ορίζεται κύβος πλευράς 8 A B για κάθε κόμβο υπολογίζονται οι αάφειες ως πραγματικοί αριθμοί για κάθε κόμβο προεγγίζονται οι αάφειες με τον πληιέτερο ακέραιο με δεδομένες τις ακέραιες αάφειες υπολογίζονται οι θέεις των κόμβων και το τυπικό φάλμα της υνόρθωης υπολογίζεται το RATIO της λύης RATIO= / q, όπου και q η δεύτερη και πρώτη καλύτερη λύη - εάν RATIO > threshold αάφειες ακέραιοι αριθμοί (fixed solution) - εάν RATIO < threshold αάφειες πραγματικοί αριθμοί (float solution) Τεχνικές μέτρηης με GPS παρατηρήεις φάεων ρ = Φ + λ +c(dt-dt)+d ion d tro + ε φ Φ : η κλαματική διαφορά φάης μετράται άμεα (Φ<λ=019 m) λ : το πλήθος των ακέραιων κύκλων από τον χρόνο εκπομπής μέχρι τη λήψη πως υπολογίζεται το πλήθος των ακέραιων κύκλων ; ποια η ακρίβεια εντοπιμού με μετρήεις φάεων; o η ανάλυη της μέτρηης φάης 1% μήκους κύματος o L1: λ=019 m & L: λ=04 m 1% μήκους κύματος mm o η τελική ακρίβεια την μέτρηη φάης είναι πολύ μικρότερη o παραμένουν τα φάλματα λόγω χρονομέτρων, ατμόφαιρας και θορύβου
Τριπλές διαφορές t 1 ρ Β ρ ρ ρ Ζ Γ ρ t ρ Α ρ Η ρθ ρ Α - ρ B : απλή διαφορά (ρ Α - ρ B ) - (ρ Γ - ρ ) : διπλή διαφορά {(ρ Α - ρ B ) - (ρ Γ - ρ )} {(ρ - ρ Ζ ) - (ρ Η - ρ Θ )} : τριπλή διαφορά {( Α - B ) - ( Γ - )} {( - Ζ ) - ( Η - Θ )} = {( Α - B ) - ( Γ - )} {( Α - Β ) - ( Γ - )} = 0 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΣ ΛΓΧΟΣ ΠΙΛΥΣΗΣ ΒΑΣΩ REFERENCE VARIANCE, RMS reference variance reference variance 0 0 πόο καλά το υπολογιμένο φάλμα προεγγίζει το αναμενόμενο φάλμα πρέπει να πληιάζει τη μονάδα 1 RMS δr 1 n Σ δr δr i1 i RMS n 1 εκφράζει τη υμβιβατότητα της λύης (εωτερική ακρίβεια) παράδειγμα DX [m] TRP FLT FIX TRP FLT -303457-303431 -303437-191888 -191 DY [m] 135317 135314 13537-343451 -343366 DZ [m] 1589 15884 15863-54671 -54671 DX [m] 1419 0068 0003 6686 0538 FIX -19-34319 -546689 007 DY [m] 1011 006 0006 0699 0069 0107 DZ [m] 050 007 0004 1488 110 0051 ratio 301 17 rms [m] 0003 0003 0004 0004 0007 005
ΣΧΤΙΚΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ (ΔΧ, ΔΥ, ΔΖ) (Δ, Δ, ΔU) το τελικό προϊόν της υνόρθωης είναι το διάνυμα x και ο πίνακας Vx γιατί το Υ είναι εν γένει μικρότερο από τα Χ και Ζ? ΔN sin cos sin sin ΔE sin cos ΔU cos cos cos sin cos ΔΧ 0 ΔΥ sin ΔΖ Χ Ζ λ North φ U (X 0,Y 0,Z 0 ) East Υ γιατί το είναι εν γένει μικρότερο από τα και U? ΤΟ ΔΙΚΤΥΟ ΓΙΑ ΤΟ ΤΡΑΜ ΤΗΣ ΑΘΗΑΣ X Χ Y Υ Z Ζ 01 460859,658 07648,589 390145,647 0 4607084,41 0,009 07686,140 3903591,448 0,006 03 460646,691 0,000 071,465 0,00 390359,55 04 460570,773 01585,184 3904688,49 0,005 05 4605099,850 0,008 0348,148 39036,111 0,005 06 460748,965 0,008 05500,658 0,00 3906998,548 0,008 07 4606494,499 05547,501 390335,989 08 4607845,040 04695,119 3901984,978 09 4606001,073 0,006 08311,033 3905989,943 0,006 10 4608835,458 031584,158 0,00 390505,50 0,005 11 461005,589 0753,17 0,006 390365,986 1 4609695,953 0,008 071,736 0,00 390045,53 13 460960,789 0759,458 3903048,56 0,005 14 4607538,360 0,008 0564,157 3901589,00 15 16 17
ΣΧΤΙΚΟΣ ΤΟΠΙΣΜΟΣ (ΔΧ, ΔΥ, ΔΖ) (Δ, Δ, ΔU) (ρ, θ, z) Ζ U North (X 0,Y 0,Z 0 ) East North ρ U Χ λ φ Υ θ z (X 0,Y 0,Z 0 ) East sin sin U zcos zsin cosz