СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

. РОЛЬ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ГОРОДСКОГО КАДАСТРА

.1      Задачи, решаемые с помощью аэрокосмических снимков в целях городского кадастра

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

.2 Состояние и перспективы развития аэрокосмических съемочных систем

. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЛОБАЛЬНЫХ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

.1 Общие сведения о глобальной навигационной спутниковой системе

.2 Состав глобальной навигационной спутниковой сети

2.3 Методы определения местоположения объектов

. КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ И GPS — ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ГОРОДСКОГО КАДАСТРА

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

.1 Создание с помощью глобальных спутниковых навигационных систем позиционирования координатной основы

.2 Определение элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков на борту летательного аппарата

.3 Планово — высотная привязка аэрофотоснимков

3.4 Совместное применение ГНСС и аэрофотосъемки на современном этапе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ОБОБЩЕННАЯ СХЕМА СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КООРДИНАТНОЙ основы

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная работа содержит 105 страниц, 23 рисунка,   1 таблица, 30 использованных источников и 1 приложение.

СПУТНИКОВАЯ ГЕОДЕЗИЯ, ГЛОНАСС, ИНТЕГРАЛЬНЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ GPS-АЛГОРИТМЫ, ГОРОДСКОЙ КАДАСТР, ГЕОПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ АЭРОФОТОСНИМКОВ

Объект исследования — информационные материалы аэрокосмических съемочных систем.

Цель работыобобщении и анализе информационных материалов по принципам построения и функционирования аэрокосмических съемочных систем и глобальных спутниковых навигационных систем позиционирования для целей городского кадастра.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

В процессе работы поставленные задачи решались с применением методов: описательной статистики, аналитического, экономико-математического, графического, программного.

В результате исследования раскрыта роль аэрокосмической съемки при решении задач городского кадастра, проанализированы задачи, решаемые с помощью аэрокосмических снимков, состояние и перспективы развития аэрокосмических съемочных систем.

Область применения: в практике работы кадастрового инженера.

Выпускная работа выполнена мной самостоятельно. Все использованные в работе материалы и концепции из опубликованной научной литературы из других источников имеют ссылки на них.

Маринов В.Н.   Подпись студента

ВВЕДЕНИЕ

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Роль аэрокосмической съемки при решении задач городского кадастра на современном этапе возрастает. Это обусловлено оперативностью получения метрической и смысловой информации об изучаемой территории; объективностью и документальностью этой информации, так как при съемке регистрируется фактическое состояние объектов на земной поверхности; экономической эффективностью получения информации по материалам аэрокосмических съемок; возможностью регулярных наблюдений (особенно по материалам космических съемок) за изменениями, происходящими на изучаемой территории, и оперативного внесения изменений обстановки, которые важны и значимы на уровне муниципалитета. Вместе с тем решение задач городского кадастра должно базироваться на достоверной информации об участках местности и их площадях, рельефе местности, учете инфраструктуры объекта, состояния природных и природно-антропогенных ландшафтов.

Спутниковая геодезия — это самый радикальный способ качественно, дешево и быстро удовлетворить нарастающий спрос на определение координат объектов. Высокий спрос на космическую информацию обусловлен бурным развитием вычислительной техники, а также совершенствованием геоинформационных систем, основным источником данных для которых служат результаты дистанционного зондирования. Насущная потребность в материалах космической съемки стала причиной появления целой плеяды съемочных аппаратов со сверхвысоким пространственным разрешением. Точность географической привязки и детальность получаемых изображений позволили формировать на их основе карты и планы крупного масштаба, что ранее было возможно только с использованием аэросъемки.

Основные преимущества перед классическими геодезическими способами определения координат — простота обслуживания, доступность, высокая точность, независимость от погоды, высокая производительность, практически исключаются ошибки, так называемый «человеческий фактор». К тому же на территории Российской Федерации много отдалённых и труднодоступных мест, где довольно затруднительно производить геодезические работы с применением традиционных приборов (тахеометров, теодолитов, нивелиров и т. д.). Эту проблему также можно решить с применением глобальных навигационных спутниковых систем. Основу этого высокотехнологичного производства составляют сегодня две спутниковые группировки: американская GPS (Global Positioning System) и российская ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система).

Объектом исследования являются информационные материалы аэрокосмических съемочных систем.

Предметом работы — совершенствование существующего процесса применения глобальных спутниковых навигационных систем позиционирования для городских территорий.

Цель данной выпускной квалификационной работы заключается в обобщении и анализе информационных материалов по принципам построения и функционирования аэрокосмических съемочных систем и глобальных спутниковых навигационных систем позиционирования, и вопросам их комплексного применения для целей городского кадастра.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

·        исследование теоретических и методологических вопросов аэрокосмической съемки при решении задач городского кадастра;

·        рассмотрение общих сведений о глобальных спутниковых навигационных системах позиционирования, а также вопросов их использования на современном этапе;

·        проведение анализ комплексного использования аэрофотоснимков и GPS — технологий для целей городского кадастра

·        на основе теоретических положений разработать предложения по совершенствованию процесса применения глобальной навигационной спутниковой системы для городских территорий.

Теоретическую основу выпускной квалификационной работы составили Законы Российской Федерации, Указы Президента, Постановления Правительства Российской Федерации, нормативно-правовые акты Федерального агентства кадастра объектов недвижимости, цифровые карты, каталоги геодезических координат опорных точек и др.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Различного рода навигационные алгоритмы были рассмотрены в работах Бажинова И.К., Бартенева В.А., Болдина В.А., Дишеля В.Д., Дмитриева П.П., Иванова Н.Е., Красилыцикова М.Н., Малышева В.В., Перова А.И., Почукаева В.Н., Романова Л.М., Салищева В.А., Тюбалина В.В., Харисова В.Н., Чернявского Г.М., Шебшаевича B.C., Ярлыкова М.С. и ряда других авторов. В этих работах были исследованы вопросы навигации с использованием систем GPS или ГЛОНАСС.

Теоретическое значение выпускной квалификационной работы заключается в том, что решаемая в работе проблема осуществления высокоточной навигации авиационного потребителя по цифровой карте отражает практическую потребность улучшения качества навигационного обслуживания для целей городского кадастра.

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых источников и приложения.

1. РОЛЬ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ ГОРОДСКОГО КАДАСТРА

.1 Задачи, решаемые с помощью аэрокосмических снимков в целях городского кадастра

Решение задач городского кадастра должно базироваться на достоверной информации об участках местности и их площадях, рельефе местности, учете инфраструктуры объекта, состояния природных и природно-антропогенных ландшафтов. Актуальную и многоцелевую информацию об условиях местности можно получить различными методами, в том числе путем аэрокосмических съемок.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Аэросъемка и космическая съемка — это получение изображений земной поверхности с летательных аппаратов. На воздушных или космических летательных аппаратах устанавливается специальная съемочная аппаратура, с помощью которой регистрируется отраженное объектами или их собственное излучение [1];

В результате регистрации излучения получается изображение, которое может быть представлено в виде фотографических снимков или цифровой записи на магнитном носителе.

Общая схема аэрокосмических съемок показана на рис.1.

Рисунок 1 — Схема получения первично видеоинформации.

При съемке в отраженных лучах радиационный поток проходит путь от источника излучения до объекта через атмосферу, где проходят его геометрические и, что наиболее важно, энергетические изменения.

В результате взаимодействия с объектом часть радиационного потока отражается в пространство. Отраженный от объектов радиолокационный поток имеет иной спектральный состав, поляризацию и энергию. Характер изменений зависит от химических и физических свойств снимаемых объектов. Поэтому отраженный поток электромагнитного излучения несет сведения о свойствах этих объектов.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

На пути от объекта до съемочного устройства отраженное или собственное излучение подвергается искажающим воздействиям атмосферы. Излучение радиодиапазона искажается радиомагнитными помехами.

В съемочных системах происходит регистрация электромагнитного излучения. В качестве приемников излучения служат фотографические пленки, фотоэлектрические и термоэлектрические элементы. Если съемка выполняется с помощью радиосъемочной аппаратуры, то для приема излучения используются антенны.

Материалы съемки поступают на пункты приема. Здесь выполняется фотохимическая обработка фотопленки, изготовляются контактные снимки, визуализируются и тиражируются изображения, передаются по радиоканалу, оценивается качество материалов съемок и передаются потребителю.

Аэрокосмические средства и методы получения информации о местности, объектах и процессах в значительной мере восполняют недостатки контактного способа сбора информации, а в некоторых случаях полностью заменяют его. Некоторые задачи, особенно поискового характера, можно решить только с помощью аэрокосмических съемок.[2];

Неслучайно, аэрокосмическая съемка получила широкое распространение в земельном кадастре, землеустройстве, экологическом мониторинге территорий, сельском хозяйстве, гражданском строительстве, контроле за прибрежными зонами, лесном хозяйстве, картировании, поисках и разведке полезных ископаемых, освоении неиспользованных земель, контроле за ресурсами, почвоведении, топографическом моделировании и др.

Широкое и повсеместное внедрение дистанционных методов позволяет говорить об актуальности рассмотрения вопроса об использовании материалов аэрокосмических съемок в целях городского кадастра.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Аэрокосмические снимки, а также результаты их обработки имеют ряд преимуществ, благодаря которым их применяют для решения многочисленных задач:

— оперативность получения метрической и смысловой информации об изучаемой территории;

— объективность и документальность этой информации, так как при съемке регистрируется фактическое состояние объектов на земной поверхности;

— экономическая эффективность получения информации по материалам аэрокосмических съемок;

— возможность регулярных наблюдений (особенно по материалам космических съемок) за изменениями, происходящими на изучаемой территории.

Основной задачей, решаемой с помощью материалов аэрокосмической съемки в целях городского кадастра является создание базовых карт и планов состояния и использования земель и на их основе получение различных тематических карт, одним из перспективных способов использования снимков, особенно космических, является их применение как одного из видов исходных данных для подготовки градостроительной документации. Таким образом, применение высокодетальных космических снимков при разработке градостроительной документации, особенно документов территориального планирования и зонирования, позволяет, даже при использовании исходных устаревших карт, получить точные и качественные данные, провести корректирование границ территорий и снизить затраты на разработку и последующее корректирование градостроительной документации.[14] Информацию о земельном участке можно получить на публичной кадастровой карте в виде простой схемы либо используя подложку космических снимков.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Рисунок 2 — Фрагмент публичной кадастровой карты г.Вологды.

Базовые карты и планы составляются на территории сельских и городских поселений, районов, а также на регионы. Масштаб их зависит от требуемой точности метрических данных и информационной нагрузки, необходимой при решении поставленной задачи. Базовый планово-картографический материал отражает специфику природных особенностей и хозяйственного развития изучаемых территорий. Тематические карты создаются для более детального отображения специальной информации. Базовые карты и планы составляются в сжатые сроки и на них показывается современное состояние компонентов природно-ресурсного и социально-экономического комплексов. Такие карты называются оперативными или дежурными.

Базовые и тематические карты и планы служат:

— для межевания, инвентаризации и кадастровой оценки земель различного назначения;

— обеспечения получения оперативной земельно-кадастровой информации;

— проектирования перспективного развития территорий поселений, городов, промышленных зон, добычи природных ресурсов и т.п.;

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

— выполнения проектно-изыскательских работ при проектировании инженерных коммуникаций. Для подобных целей также используют первичные модели. На аэрокосмические снимки, фотосхемы и ортофотопланы могут быть нанесены проектные направления трубопроводов, линий электропередачи и других линейных объектов [4];

— реконструкции и развития дорожной сети;

— выявления и оценки состояния подземных коммуникаций, трубопроводов, линий электропередач, зон подтопления и т. п. При этом информацию получают по материалам нефотографических съемок (тепловых, радиолокационных, лазерных);

— информационного обеспечения планирования и управления земельными ресурсами;

— решения экономических и правовых вопросов, связанных с обеспечением межведомственного взаимодействия при формировании объектов недвижимости, регистрации прав на них и получении сведений об их использовании и состоянии;

— информационной поддержки рынка земли и недвижимости и др.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Развитие фотограмметрии в значительной степени определяется прогрессом вычислительной техники. С повышением мощности вычислительных машин фотограмметрические приборы эволюционировали от механических к аналитическим, от аналитических к цифровым фотограмметрическим станциям (ЦФС). В последние годы наметился переход от получения изображений традиционными пленочными камерами с последующим сканированием негативов к непосредственному получению цифровых снимков в полете.

В последнее время можно отметить устойчивый интерес к данным дистанционного зондирования поверхности Земли. Правда, зачастую, при внимании к этой теме имеют в виду космическую съемку. Между тем имеются и постоянно развиваются мощные технологические средства аэросъемки, которые исторически были созданы гораздо ранее чем средства космической съемки и по прежнему продолжают прочно занимать значительную часть рынка. Связано это с тем, что дистанционные системы космического базирования не всегда обеспечивают необходимую детальность, а иногда оперативность, кроме того следует учитывать жесткие требования к условиям проведения космических наблюдений [30].

В последнее время доступ к аэрокосмическим снимкам стал значительно легче, и техника дистанционного зондирования Земли все шире применяется в Российской экономике.

В настоящее время в качестве авиационных съемочных систем применяются: традиционные аэрофотоаппараты; воздушные лазерные сканеры; цифровые аэрофотоаппараты; аэросъемочные комплексы гиперспектральной съемки.

Отечественные аэрофотоаппараты (АФА) с фокусными расстояниями: 350, 200, 140, 100, 70 миллиметров — это надежные и простые устройства, дающие хорошие результаты при выполнении аэрофотосъемки.

Основным недостатком АФА является малый формат кадра 18х18 см, что приводит при одинаковых параметрах съемки к увеличению съемочного времени и количества отснятых кадров.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Полученные в полете снимки после проявки сканируются на высокоточных фотограмметрических сканерах с разрешением, как правило, не хуже 15 мкм. Учитывая размеры негатива 23×23 см (или 18×18 см), в результате получаются цифровые изображения размером ~15000×15000 пикселей, или более 200 мегапикселей. К сожалению, в настоящее время промышленность не производит светочувствительные матрицы на приборах с зарядовой связью (ПЗС) таких размеров. Это приводит к появлению специальных приемов при производстве цифровых аэрофотокамер.

В зависимости от формата различают: цифровые камеры среднего формата, цифровые камеры на ПЗС линейках, цифровые камеры «большого» формата на ПЗС матрицах [27].

Простейшим выходом из технологического ограничения на размер светочувствительной матрицы при производстве цифровой аэрофотокамеры является производство камер с максимально возможными по числу элементов матрицами на базе существующих решений.

Таким путем пошла фирма Applanix с камерой DSS (Digital Sensor System). Эта камера имеет ПЗС матрицу размером 4092 x 4077 пикселей и оснащена 80 гигабайтным диском для хранения снимков (плюс 2 сменных 80 гигабайтных диска). Близкой по характеристикам является камера DiMAC (Digital Modular Aerial Camera) с матрицей 5440 x 4080 пикселей. Эти камеры основаны на известных и хорошо проверенных технологиях фирм KODAK, ROLLEI, PHASE ONE, Applanix и других, снабжаются при поставке системами планирования полетом, системами позиционирования POS/AV. Эти камеры позиционируются производителями как устройства для съемок линейных и небольших по размерам площадных объектов.

Интересным способом получения цифровых изображений большого размера является использование светочувствительной линейки, а не матрицы. Этот способ широко используется при съемке из космоса. Фирма Leica применила этот способ в цифровой камере ADS40.

Рисунок 3 — Цифровая камера ADS 40

За объективом камеры ADS40 расположены 7 ПЗС линеек — 3 панхроматические, направленные вперед, назад и в надир, и 4 линейки, снимающие в красном, синем, зеленом и ближнем инфракрасном диапазонах. Линейки имеют размер 12000 пикселей. В отличие от матричных камер, в ADS40, изображение получается за счет сканирования (движения) над местностью. Получаемые сканирующей системой изображения геометрически существенно отличаются как от кадровых систем, так и от космических сканерных систем. Значительные механические возмущения движения носителя, вибрация приводят к необходимости геометрической коррекции изображения перед фотограмметрической обработкой. Отметим, что близкие подходы использованы в цифровых камерах ЦТК-140 и ЦМК-70, разработанных АНО «Космос-НТ» и ИКИ РАН [20].

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

При использовании цифровых снимков в ЦФС отсутствует необходимость в процедуре опознавания координатных меток и проведении внутреннего ориентирования, т.к. цифровые аэрофотоснимки уже фактически содержат в себе параметры внутреннего ориентирования.

В настоящее время в качестве воздушных лазерных сканеров широко используется семейство аэросъемочных систем лазерного картографирования класса ALTM. Они обладают следующими возможностями:

—       фиксация интенсивности отраженного сигнала (возможность работы в ночное время);

—       регистрация до 4 отражений одного посланного импульса (возможность разделения верха растительности и поверхности земли);

—       самая высокая производительность из коммерчески доступных на сегодняшний день систем лазерного картографирования (например, производительность авиационного лазерного локатора ALTM 3100 — до 1000 кв.км. за один рабочий день);

—       интегрируемость с цифровыми камерами, гиперспектральными сенсорами, регистраторами формы волны импульса для получения новых комплексных типов данных;

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

—       возможность использования с приемниками GPS и GPS/GLONASS различных производителей;

—       наличие согласованной схемы установки на отечественные летательные аппараты;

—       адаптация к российским условиям;

—       высокая экономическая эффективность использования в тех условиях, когда применение других методов крайне затруднительно, невозможно или ограничено сезонными факторами (безориентирная местность, сплошная листва, очень «плоский» рельеф и т.д.);

—       высокопроизводительное программное обеспечение для предварительной обработки лидарных данных DASHMap со встроенным 3D просмотром для визуализации и вывода XYZI данных;

—       навигационное программное обеспечение ALTM-NAV с возможностью использования цифровых моделей рельефа (ЦМР) при планировании, отображением в реальном времени снимаемой территории, с прямым экспортом результатов в Googletm Earth и другие приложения[10]

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Осенью 2008 года компания Optech анонсировала ALTM ORION <#»898576.files/image002.gif»>

Рисунок 16 — Структура НИСЗ

Передающая аппаратура спутника излучает синусоидальные сигналы на двух несущих частотах: L1=1575,42 МГц и L2=1227,6 МГц. Перед этим сигналы модулируются так называемыми псевдослучайными цифровыми последовательностями (точнее, эта процедура называется фазовой манипуляцией). Псевдослучайный код — это излучаемый спутниками шумоподобный непрерывный радиосигнал, состоящий из кодовых последовательностей логических нулей и единиц. Причем частота L1 модулируется двумя видами кодов: C/A-кодом (код свободного доступа) и P-кодом (код санкционированного доступа), а частота L2- только P-кодом. Кроме того, обе несущие частоты дополнительно кодируются навигационным сообщением, в котором содержатся данные об орбитах ИСЗ, информация о параметрах атмосферы, поправки системного времени.

Кодирование излучаемого спутником радиосигнала преследует несколько целей:

— обеспечение возможности синхронизации сигналов ИСЗ и приемника;

создание наилучших условий различения сигнала в аппаратуре приемника на фоне шумов (доказано, что псевдослучайные коды обладают такими свойствами);

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

реализация режима ограниченного доступа к GPS, когда высокоточные измерения возможны лишь при санкционированном использовании системы.

Код свободного доступа C/A (Coarse Acquisition) имеет частоту следования импульсов (иначе называемых “чипами”) 1,023 МГц и период повторения 0,001 сек., поэтому его декодирование в приемнике осуществляется достаточно просто. Однако точность автономных измерений расстояний с его помощью невысока.

Защищенный код P (Protected) характеризуется частотой следования импульсов 10,23 МГц и периодом повторения 7 суток. Кроме того, раз в неделю происходит смена этого кода на всех спутниках. Поэтому до недавнего времени измерения по P-коду могли выполнять только пользователи, получившие разрешение Министерства обороны США.

Американское оборонное ведомство предприняло меры дополнительной защиты P-кода: в любой момент без предупреждения может быть включен режим AS (Anti Spoofing). При этом выполняется дополнительное кодирование P-кода, и он превращается в Y-код. Расшифровка Y-кода возможна только аппаратно, с использованием специальной микросхемы (криптографического ключа), которая устанавливается в GPS- приемнике.

Кроме того, для снижения точности определения координат несанкционированными пользователями предусмотрен так называемый “режим выборочного доступа” SA (Selective Availability). При включении этого режима в навигационное сообщение намеренно вводится ложная информация о поправках к системному времени и орбитах ИСЗ, что приводит к снижению точности навигационных определений примерно в 3 раза.

Поскольку P- код передается на двух частотах (L1 и L2), а C/A-код — на одной (L1), в GPS-приемниках, работающих по P-коду, частично компенсируется ошибка задержки сигнала в ионосфере, которая зависит от частоты сигнала. Точность автономного определения расстояния по P- коду примерно на порядок выше, чем по C/A-коду. [13]

Потребительский сегмент. В аппаратуре потребителя (GPS-приемнике) принимаемый сигнал декодируется, то есть из него выделяются кодовые последовательности C/A либо C/A и P, а также служебная информация. Полученный код сравнивается с аналогичным кодом, который генерирует сам GPS-приемник, что позволяет определить задержку распространения сигнала от спутника и таким образом вычислить псевдодальность. После захвата сигнала спутника аппаратура приемника переводится в режим слежения, то есть в БПС поддерживается синхронизм между принимаемым и опорным сигналами. Процедура синхронизации может выполняться:

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

— по C/A-коду (одночастотный кодовый приемник),

по Р — коду (двухчастотный кодовый приемник),

по C/A-коду и фазе несущего сигнала (одночастотный фазовый приемник),

по Р — коду и фазе несущего сигнала (двухчастотный фазовый приемник).

Обработку сигналов выполняют с целью выработки необходимой потребителям информации (пространственно-временных координат, направления и скорости, пространственной ориентации и т.д.). Упрощенная структурная схема приемной аппаратуры (приемника спутниковых сигналов) показана на рисунке 17.

Приемное устройство выполняет функции супергетеродинного приемника, а также первичную обработку сигналов. Соответствующие сигналы поступают в блок поиска и измерения. После завершения поиска происходит захват сигнала, который поступает в вычислительный блок. По указаниям оператора (наблюдателя) результаты соответствующей обработки, как правило, могут быть отражены на дисплее.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Рисунок 17 — Упрощенная структурная схема приемной аппаратуры

Обычно выделяют три модификации приемников. Приемники первого класса предназначены для быстрых навигационных определений координат. Такие приемники удобно использовать при рекогносцировке, выносе в натуру и съемке объектов с небольшой точностью. Приемники второго класса предназначены для определения положения движущихся объектов. Наконец, приемники третьего класса, как правило, относятся к приемникам геодезического назначения. В них имеется многоканальный блок, осуществляющий слежение одновременно за сигналами нескольких ИСЗ (до 12 и более). Внутренняя память приемника до 100 Мб и более. Приемники оснащены портами для интеграции с другой аппаратурой, в том числе ПЭВМ. Значительный практический интерес представляют собой совмещенные GPS/ГЛОНАСС приёмники. [14] В общем случае приемники геодезического назначения выполняют следующие функции:

генерация местной шкалы времени (местных эталонных колебаний);

поиск, усиление и разделение сигналов, принадлежащих различным ИСЗ;

фильтрация сигналов;

выделение из сигналов меток времени и псевдослучайных последовательностей;

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

слежение за частотой, фазой, кодовыми сигналами, измерение псевдодальностей до каждого НИСЗ;

прием установочных параметров и маркеров, фиксирующих внешние события;

выполнение различных оперативных расчетов; выдача в форме индикации на дисплее контроллера соответствующей информации об установочных указаниях и параметрах, результаты измерений, например в форме геодезических координат, о наличии и состоянии участвующих в радиосеансе НИСЗ и др.;

прием поправок (при помощи специального радиоканала) в псевдодальности от внешнего передающего устройства;

передачу результатов спутниковых наблюдений на другие радиоприемные устройства, в том числе — телефоны сотовой связи; хранение принятой информации.

Конструктивно приемники, как правило, выполнены в виде отдельных или совмещенных блоков, которые содержат антенное устройство, контроллер (мини-ЭВМ с клавиатурой) и аккумуляторы. С помощью контроллера (встроенного или присоединяемого к приемнику), пользователь может управлять и контролировать процесс спутниковых наблюдений. Часто приемники имеют встроенный радиомодем, с помощью которого в реальном масштабе времени можно передать или принять по каналам связи необходимую информацию. К ней относятся, например результаты измерений, выполненные на определяемой точке, а также результаты соответствующих расчетов по этим измерениям, выполненным в специальном удаленном от места проведения измерений вычислительном центре. [15]

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Общий вид приемника спутниковых сигналов, включающего антенное устройство, собственно приемник и контроллер показан на рисунке 18. [16]

Рисунок 18 — Приёмник спутниковых сигналов:

— антенна; 2 — контроллер; 3 — электронный блок

Помимо приёмника в комплект входят и другие вспомогательные устройства, без которых работа будет довольно затруднена:

— штативы, трегеры, стойки быстрого развёртывания;

осветительные приборы (для работы в тёмное время суток);

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

рулетка;

сторожки, колья, гвозди, топор и др. [9]

По условиям организации работ могут быть необходимы также устройства хранения, передачи и обработки информации — PC-карты, дискеты, полевой компьютер (ноутбук), кроме того, — зарядное устройство           и приспособление для зарядки аккумуляторов.

Выбор конкретного типа приемника спутниковых сигналов для проведения земельно-кадастровых геодезических работ прежде всего зависит от необходимой точности определения положения объектов. Например, при создании и развитии опорной межевой сети первого класса (ОМС1) спутниковые приемники, помимо кодовых сигналов, должны принимать сигналы навигационных искусственных спутников земли на частотах L1 и L2. При развитии сети второго класса (ОМС2), а также при межевании земельных участков разрешается использование одночастотных приемников, работающих, помимо кодовых сигналов, только на частое L1.

Рассмотрев вышесказанное, можно сказать, что глобальная навигационная спутниковая система представляет собой совокупность трёх сегментов: сегмента контроля и управления, космического и потребительского сегментов. Эффективность выполнения работ с применением ГНСС достигается за счёт анализа каждого из сегментов с учётом современных тенденций и технологий.

.3 Методы определения местоположения объектов

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Дифференциальный метод GPS. Наиболее эффективным средством исключения ошибок является дифференциальный способ наблюдений — DGPS (Differential GPS). Его суть состоит в выполнении измерений двумя приемниками: один устанавливается в определяемой точке, а другой — в точке с известными координатами — базовой (контрольной) станции. [17]

Поскольку расстояние от ИСЗ до приемников значительно больше расстояния между самими приемниками, то считают, что условия приема сигналов обоими приемниками практически одинаковы. А, следовательно, величины ошибок также будут близки. В режиме DGPS измеряют не абсолютные координаты первого приемника, а его положение относительно базового (вектор базы). Использование дифференциального режима позволяет практически полностью исключить влияние режима SA и довести точность кодовых измерений до десятков сантиметров, а фазовых — до единиц миллиметров. Наилучшие показатели имеют фазовые двухчастотные приемники. Они отличаются от фазовых одночастотных более высокой точностью, более широким диапазоном измеряемых векторов баз и большей скоростью и устойчивостью измерений. Однако современные технологические достижения позволяют одночастотным фазовым приемникам по характеристикам приблизиться к двухчастотным.

В основе дифференциального метода лежит относительное постоянство во времени и пространстве некоторых элементарных погрешностей, участвующих в формировании общей погрешности измерений абсолютного положения определяемых точек. Основные слабо меняющиеся погрешности следующие: синхронизация шкал времени НИСЗ и приемника спутниковых сигналов; эфемерид НИСЗ, а также погрешности, обусловленные влиянием непостоянства характеристик ионосферы и тропосферы по трассе распространения сигнала от НИСЗ.

Структурная схема дифференциальной подсистемы, включающая базовую станцию (БС) и устанавливаемый в определяемой точке и дополненный специальными устройствами приемник спутниковых сигналов, показана на рисунке 19. В качестве базовой станции используют геодезический пункт с известными с заданной точностью координатами (система координат ГНСС). Центром такого пункта часто является закрепленная на крыше здания антенна приемника спутниковых сигналов. При этом координаты Xст., Yст., Zст. центра пункта соотносят к положению фазового центра антенны.

Рисунок 19- Структурная схема дифференциальной подсистемы

Сигналы навигационных искусственных спутников земли, одновременно «видимых» на БС и определяемой точке, воспринимаются соответствующими приемниками. В дальнейшем на базовой геодезической станции соответствующие сигналы поступают в блок формирования корректирующей информации. Основное назначение данного блока — вычисление корректирующих поправок и формирование кадра корректирующей информации, который по каналу связи с базовой станции передается в приемник спутниковых сигналов, установленный на определяемом пункте. Переданными таким образом поправками корректируют результаты спутниковых наблюдений, выполненных на определяемой точке, и по этим данным вычисляются ее координаты (для этого используют соответствующий вычислительный блок).

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

При вычислении окончательных координат определяемой точки используют, как правило, метод коррекции координат и метод корректировки навигационных параметров.

Метод коррекции координат предполагает, что корректируют вычисленные координаты определяемой точки по спутниковым наблюдениям одного и того же созвездия НИСЗ. При этом, корректирующую информацию получают, сопоставляя действительные координаты базовой станции Xст., Yст., Zст. с координатами этой станции, вычисленными по результатам спутниковых наблюдений, проводимых одновременно на БС и определяемой точке.

Данный метод сравнительно прост, так как не меняет основной алгоритм спутниковых определений, но ему свойственен существенный недостаток — ограничение дальности действия.

Идея дифференциального метода, основанного на коррекции навигационных параметров, заключается в том, чтобы передать на определяемую точку набор поправок к измерениям по всем НИСЗ, которые потенциально могут быть использованы при спутниковых наблюдениях на определяемой точке. На базовой станции измеряют псевдодальности до всех «видимых» НИСЗ и вычисляют ее измеренные координаты, а затем и измеренные дальности (по измеренным координатам базовой станции и координатам НИСЗ). В дальнейшем, разности между измеренными псевдодальностями и соответствующими вычисленными значениями дальностей (корректирующая информация) передают по каналу связи на определяемую точку, на которой при обработке корректирующей информации выбирается оптимальное созвездие НИСЗ. Измеренные в определяемой точке псевдодальности корректируют с помощью поправок, относящихся к используемым НИСЗ, по формуле

D(t) = р(t) + Δро + (d(Δpo)/dt)(t- t0),                           (2.2)

где D(t) — скорректированное в момент времени t значение дальности от определяемой точки до соответствующего НИСЗ; р(t) — псевдодальность, измеренная в момент времени t, Δр0 — поправка к псевдодальности, вычисленная на базовой станции в момент времени t; d(Δpo)/dt- поправка, характеризующая скорость изменения поправки Δр0; t — шкала времени приемника; t0 — время по шкале времени НИСЗ.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

В мире действуют различные дифференциальные подсистемы (ДПС), которые условно разделяют на локальные, региональные и глобальные. Локальные ДПС имеют зону действия 5…200 км от контрольной станции. Некоторые из них имеют геодезическое назначение и при дальности действия до 50 км обеспечивают точность определения абсолютного положения от 2 до 4,5 м. Зона действия региональных ДРС простирается до 2000 км. Данные дифференциальные подсистемы обычно имеют в своем составе несколько контрольных станций и для передачи корректирующей информации используют, как правило, геостационарные спутники.

Примером глобальной дифференциальной подсистемы служит система Omni STAR, которая использует распределенную по всему миру сеть контрольных станций для сбора информации со НИСЗ GPS. Собранные данные передаются в три центра управления, откуда транслируются на борт одного из семи геостационарных спутников. Каждый спутник в пределах своей рабочей зоны передает дифференциальные поправки. При этом пользователи данной системы получают эти поправки по специальной платной подписке.

Приемники спутниковых сигналов, предназначенные для определения месторасположения в дифференциальном режиме, принимают сигналы не менее чем четырех НИСЗ. Сеанс работы с каждым НИСЗ продолжается примерно 1 секунду. Для приема дифференциальных поправок спутниковые приемники имеют специальную антенну, приемное и вычислительные устройства, одно из которых вычисляет текущие значения скорректированных псевдодальностей, другое — решает по ним пространственную линейную засечку. Результаты решения в виде геодезических координат определяемой точки индицируются на табло и записываются в «память» приемника.

Статический метод (Static Positioning). Название метода означает, что приемники не перемещаются в течение всего наблюдательного интервала. Базовый приемник и приемник с неизвестными координатами одновременно выполняют наблюдения и записывают данные в течение 15 минут — 3 часов. Такая длительность сессии вызвана необходимостью определения целочисленной неоднозначности фаз в начале сессии. Этому способствует и заметное изменение со временем конфигурации спутниковой системы. Одночастотные приемники используются для измерения баз длиной до 10-15 км, а двухчастотные — для баз длиннее 15 км (преимущества двухчастотных приемников заключаются в возможности адекватного моделирования эффекта воздействия ионосферы, а также меньшей продолжительности наблюдений для достижения заданной точности). После завершения сеансов наблюдений данные, полученные каждым приемником, собираются вместе, вводятся в компьютер и обрабатываются с помощью специальных программ с целью определения неизвестных координат пунктов.

Точность метода при использовании фазовых наблюдений:

1)      Для двухчастотных приемников:

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

a)       в плане: 5 мм + 1 мм/км * D;

б)  по высоте: 10 мм + 1 мм/км * D;

2)      Для одночастотных приемников:

a)       в плане: 5 мм + 1 мм/км * D — (при D < 10 км);

б)  5 мм + 2 мм/км * D — (при D > 10 км);

в)  по высоте: 10 мм + 2 мм/км * D).

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

где D — измеряемое расстояние.

Данный метод используют для решения задач контроля национальных и континентальных геодезических сетей, мониторинга тектонических движений земной поверхности, наблюдения за состоянием дамб, фундаментов атомных электростанций и др. сооружений. [9]

Псевдостатический метод (Pseudo-Static Positioning). Отличается от статического тем, что обеспечивает более высокую производительность съемки за счет выполнения наблюдений в течение нескольких коротких сессий вместо одной длинной. Один приемник непрерывно наблюдает на базовом пункте. Перевозимый приемник после наблюдений в течение 5 — 10 минут на определяемом пункте выключается и перевозится на следующий определяемый пункт, где вновь включается на 5 -10 минут. Затем вновь выключается и перевозится на следующий пункт и т.д. Каждый определяемый пункт необходимо посетить еще раз на 5 минут через 1 час после первого посещения. Этот метод практически эквивалентен статическому, но вместо того, чтобы ожидать в течение 1 часа изменения конфигурации спутников, наблюдения проводятся в течение 5 минут, а следующие 5 минут наблюдаются одним часом позже, когда конфигурация существенно изменилась. Остающиеся 55 минут можно использовать для посещения дополнительных неизвестных пунктов. Точность получаемых результатов будет на уровне статического метода. Для наблюдений могут использоваться как одночастотные, так и двухчастотные приемники. Метод удобен, когда необходимо в течение короткого времени произвести точное измерение координат большого количества точек. Недостатком метода является необходимость точного планирования графика посещения пунктов.

Быстрый статический метод (Rapid Static Positioning). Этот метод был разработан в последние годы. Он позволил значительно увеличить производительность GPS съемки. Метод отличается от псевдостатического тем, что достаточно лишь одного посещения определяемых пунктов (в течение 5-10 минут — в зависимости от расстояния между опорным и определяемым пунктами). Поначалу, на этапе появления данного метода, для наблюдений подходили лишь двухчастотные Р-кодовые приемники. В настоящее время некоторые одночастотные приемники можно также использовать в быстром статическом режиме. [17]

Кинематический метод «стой-иди» (Stop-and-Go Kinematic Positioning). Метод позволяет получить положения пунктов так же быстро, как и в случае использования электронного тахеометра при решении топографических задач. Метод требует выполнения короткой процедуры инициализации с целью определения целочисленных неоднозначностей фаз. После этого опорный приемник продолжает непрерывно наблюдать на пункте с известными координатами, второй приемник перевозится (во включенном состоянии) на первый определяемый пункт, где вновь наблюдает 1 минуту. Затем он посещает все остальные определяемые пункты (лишь по одному разу).

Наиболее распространенными являются следующие процедуры инициализации:

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

— обмен антеннами, когда второй приемник находится на “пункте обмена” (знание его координат не обязательно), выбранном на расстоянии не более 10 м от опорного, выполняется наблюдение 4-8 эпох, затем приемники переставляются (без выключения), меняясь антеннами и наблюдают 4-8 эпох (до нескольких минут), а после происходит обратная процедура обмена антеннами и выполнение наблюдений для 4-8 эпох;

стояние второго приемника в течение 1 минуты на втором пункте с известными координатами, причем этот второй пункт может быть на расстоянии не более 10 км от опорного пункта;

статический метод, когда определяемый пункт выбирается на расстоянии не более 10 км от опорного пункта, а сеанс наблюдений имеет продолжительность не менее 30 минут.

Недостаток метода состоит в необходимости непрерывного (и даже во время движения) наблюдения не менее 4 спутников одновременно. Если число наблюдаемых спутников падает до трех хотя бы на миг, необходимо вернуться на последний успешно посещенный определяемый пункт или вновь провести процедуру инициализации. Во избежание этого лучше всего обеспечить возможность наблюдения одновременно пяти или более спутников. [18]

Точность метода при использовании фазовых наблюдений:

1)  Для двухчастотных приемников (5 спутников и две эпохи (2 сек.) наблюдений):

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

a)       в плане: 20 мм + 1 мм/км D;

b)      по высоте: 20 мм + 2 мм/км D;

2)  Для одночастотных приемников:

a)       в плане: 20 мм + 2 мм/км D;

b)      по высоте: 20 мм + 2 мм/км D.

Метод эффективен при выполнении топографической съемки, когда за короткое время необходимо определить координаты большого числа точек, при построении цифровых моделей рельефа, определении местоположения объектов местности, имеющих форму ломаной линии (трубопроводы, дороги и пр.).

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Кинематический метод со статической инициализацией (Kinematic with Static Initialization). Метод очень похож на предыдущий. Точно так же на базовом пункте с известными координатами производится процедура инициализации, затем подвижный приемник перемещается в начальную точку маршрута движения и производит там наблюдения в течение нескольких минут. Далее подвижная платформа с приемником начинает движение по маршруту. GPS — измерения выполняются непрерывно во время движения с интервалом 1 сек. Точностные параметры метода те же, что и у «Stop-and-Go». Чаще всего применяется для получения координат линейных объектов типа дорог, рек и т.д. [9]

Кинематический метод с инициализацией «на ходу» (Kinematic with On — the Fly Initialization). Данный метод не требует для инициализации размещения подвижного приемника на базовой станции — эта процедура выполняется непосредственно при движении транспортного средства по маршруту. Кроме того, если по какой- либо причине произошел срыв наблюдений (например, из-за проезда под железнодорожным мостом), процесс инициализации производится вновь без остановки движения. Точностные параметры и сферы использования метода не отличаются от других кинематических методов. [20]

Реоккупация — метод, при котором наблюдение подвижной станцией на точке выполняют двумя приёмами продолжительностью не менее 10 минут каждый с интервалом между выполнением приёмов от 1 до 4 часов. Приёмы должны быть выполнены одним и тем же приёмом.

Таким образом, существующие ГНСС в составе GPS и ГЛОНАСС позволяют реализовать вышеперечисленные методы на практике. Однако сложно выделить среди всех методов тот, который является наиболее эффективным. Каждый метод эффективен в зависимости от того, для решения какой задачи он используется. Универсальным можно назвать дифференциальный метод, так как при его использовании исключаются большинство погрешностей, и обеспечивается наилучшая точность.

3. КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ И GPS — ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ГОРОДСКОГО КАДАСТРА

.1 Создание с помощью глобальных спутниковых навигационных систем позиционирования координатной основы

Несмотря на развитие методов лазерной локации, одним из наиболее эффективных методов топографической съемки остается аэрофототопографический метод [1]. Это в полной мере относится к крупномасштабной топографической съемке, выполняемой в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, которые являются приоритетными для решения задач городского кадастра. Одним из главных условий осуществления топографической съемки, как и любой другой, является обеспечение ее координатной основой. В общем виде координатная основа представляет собой электронно-цифровой каталог координат пунктов опорной геодезической сети, центров проектирования аэрофотоснимков, полевых и камеральных планово-высотных опознаков. Каталог координат входит в базу данных соответствующей информационной системы, где он хранится, корректируется и дополняется.

Координатная основа создается в настоящее время как традиционными геодезическими, так и спутниковыми средствами и методами, а также путем их сочетания. При выполнении крупномасштабной аэрофототопографической съемки спутниковый метод создания координатной основы используется при:

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

создании опорных и съемочных геодезических сетей;

прокладке аэрофотосъемочных маршрутов;

определении координат центров проектирования (КЦП) аэрофотоснимков;

планово-высотной подготовке аэрофотоснимков.

Обобщенная схема создания и использования координатной основы крупномасштабной аэрофототопографической съемки приведена в приложении

Координатная основа создается применительно к используемому эллипсоиду: Красовского, ПЗ-90 (Параметры Земли — 1990 г.), WGS-84 (World Geodetic System-1984) и др. При создании координатной основы выбирается соответствующая система координат: геодезическая G(BLH) с координатами B, L, H; плоская прямоугольная P(xyz) с плановыми координатами x, y и высотами z (обычно z определяются независимо от плановых координат); пространственная прямоугольная S (XYZ) с координатами X, Y, Z и др.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

Определение координат пунктов и точек, используемых для составления крупномасштабных топографических карт и планов возможно путем полевых измерений и камеральным методом. При полевых измерениях и последующей математической обработке определяются координаты:

пунктов государственной геодезической сети на объекте;

центров проектирования аэрофотоснимков;

точек съемочных сетей;

планово-высотных опознаков на аэрофотоснимках;

некоторых объектов местности (углов зданий и сооружений, колодцев и других контурных точек).

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

аналитических фотограмметрических приборов (стереоанограф, SD-20, SD-2000 и др.);

цифровых фотограмметрических станций (PHOTOMOD, ЦФС, SUN и др.);

аналитического фототриангулирования (программы ФОТОБЛОК, ФОТОКОМ, TRAP и др.);

программных комплексов (Талка, Нева, Панорама и др.).

Основной принцип создания координатной основы заключается в том, что координатная основа создается применительно к аэрофототопографической съемке с помощью спутниковых приемников, а также путем совместного использования спутниковых приемников и традиционных геодезических средств.

При создании координатной основы аэрофотопографической съемки спутниковым методом в дифференциальном режиме необходимо уравнивать измеренные приращения координат Δ X, Δ Y, Δ Z в системе S(XYZ), а затем полученные уравненные значения координат X, Y, Z определяемых пунктов перевычислять в систему P(xyz). Если корреляция измерений отсутствует, то уравнивание возможно осуществлять раздельно по осям координат X, Y, Z. В настоящее время разработаны алгоритмы преобразования координатной основы непосредственно из системы пространственных прямоугольных координат в систему плоских прямоугольных координат и высот и обратно двумя способами: c использованием значений координат и их приращений. Они обеспечивают:

непосредственное преобразование координатной основы из системы S(XYZ) в систему P(xyz) и обратно в трехмерном (пространственном) формате с ошибками не более 1 мм в при любых значениях геодезических широт В в интервале разностей геодезических долгот от -300 до +300;

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

преобразование координатной основы для тех же условий при значениях высот ≤ 20 км (потолок аэрофотосъемочного самолета) над поверхностью Земли;

возможность обеспечения перевычисления координатной основы с ошибкой не более 1-2 мм в полосе шириной от — 600 до + 600 и для высот ≤ 20000 км (высота орбит ИСЗ GPS и ГЛОНАСС) путем введения добавочных членов разложения функций в соответствующие тригонометрические ряды.

Данные алгоритмы описываются с помощью следующих аналитических выражений:

.

,

;

;

;

где a, b, e, e’ — параметры земного эллипсоида;

L0 — долгота осевого меридиана;- основание натуральных логарифмов;

RЭ — эквивалентный радиус;

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

С2 , С4 , С6 — постоянные коэффициенты.

;

,

; ; ;

;

;

где С2′ , С4′ , С6′, k2′, k4′, k6′ — постоянные коэффициенты;

;

В практике топографо-геодезических работ часто возникает необходимость определения геодезической высоты H по измеренным с помощью спутниковых приемников пространственным прямоугольным координатам X, Y, Z. Все существующие алгоритмы вычисления геодезической высоты H основаны на том, что предварительно должна быть известна геодезическая широта B, нахождение которой связано с достаточно большим объемом вычислений.

Ниже представлен алгоритм вычисления H непосредственно по измеренным координатам X, Y, Z [2] :

,

; .

Исследования показывают, что погрешность вычисления H не превышает 1 мм при высотах до 50 км в любой точке земного пространства.

При выполнении топографо-геодезических работ координатная основа, полученная в системе P(xyz), как правило, перевычисляется в местную систему координат М(x’y’z) и обратно. При этом перевычисляются только плановые координаты x, y, а высоты остаются неизменными или изменяются на заданную постоянную величину. Ниже представлены усовершенствованные и откорректированные формулы преобразования плановых координат x, y из системы P(x y) в систему М(x’ y’) и обратно.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

:

;

.

:

;

;

где x, y — координаты пункта в государственной системе P(x y) проекции Гаусса-Крюгера в 60 зоне; x0, y0 — координаты начального пункта в государственной системе P(x y); x’, y’ — координаты пункта в местной системе М(x’ y’); x0′, y0′ — координаты начального пункта в местной системе (обычно x0’=0, y0’=0);

, ,

Н0 — высота поверхности относимости объекта работ, когда она не совпадает с государственной системой высот 1977 г.;

, ,

γ — заданный угол поворота местного осевого меридиана;

a, b, Rэ — параметры эллипсоида.

Таким образом, применение спутниковых средств и методов для создания координатной основы, а также алгоритмов преобразования ее из системы пространственных прямоугольных координат в плоские прямоугольные и обратно, позволяет выполнять преобразование координатной основы с ошибками не более 1мм при любых значениях геодезических широт.

.2 Определение элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков на борту летательного аппарата

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Определение элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков на борту летательного аппарата состоит в следующем: угловые элементы внешнего ориентирования определяют с помощью инерциальных систем навигации, а координаты центров проекций находят по показаниям GPS-приемников. На практике эта задача сегодня решается почти исключительно с использованием интегральных навигационных GPS/IMU (аббревиатура IMU есть Inertial Measurement Unit, или в переводе инерциальное измерительное устройство) комплексов.

Такие комплексы получили название системы прямого геопозиционирования, во многом благодаря тому, что являются самодостаточными в смысле возможности полного решения задачи геопозиционирования без привлечения других источников данных. Наличие этого свойства отличает системы прямого геопозиционирования от традиционных систем и методов геопозиционирования данных, используемых в классической аэрофототопографии.

Данный метод геопозиционирования является прямым, прежде всего, в сравнении со стандартной фотограмметрической процедурой геопозиционирования аэрофотоснимков, которая, как известно, включает следующий набор операций: выделение наземных опознаков и определение их геодезических координат, определение связующих точек на стереопарах, развитие и уравнивание фототриангуляционной сети, создание свободной модели и ее масштабирование. Т.е. при традиционном подходе общая задача геопозиционирования решается за счет последовательной реализации нескольких технологических процедур, каждая из которых достаточно трудоемка. Важно также заметить, что хотя и современные фотограмметрические компьютерные технологии обеспечивают значительную степень автоматизации, тем не менее, участие оператора практически на всех стадиях описанного цикла существенно, что может явиться дополнительным источником ошибок при недостаточной квалификации персонала.

В процессе геопозиционирования GPS и IMU как физические устройства работают полностью автономно и независимо друг от друга, каждый по-своему решая одну и ту же навигационную задачу. Однако, интегральное навигационное решение рождается в процессе совместной обработки данных этих двух источников. Смысл такого совмещения состоит в том, что в результате такого совмещения удается преодолеть существенные ограничения обоих источников, и добиться принципиально нового качества выходных данных, прежде всего по точности. Требуется только обеспечить взаимную неподвижность в процессе съемки сканерного блока и фотоаппарата, а также точно определить их взаимное пространственное положение (выставку). И того и другого можно добиться расположив оба прибора как можно ближе друг к другу на единой жесткой раме. Чем больше удаление аэросъемочного прибора от сенсора инерциальной системы, тем в общем случае для этого прибора менее пригодны GPS/IMU данные, из-за неизбежных деформаций корпуса летательного аппарата. Поэтому для крупных аэросъемочных летающих лабораторий, таких, например, как АН-30, приходится использовать по одной GPS/IMU системе для каждого отдельного аэросъемочного прибора, что, конечно, значительно дороже.

Применение таких комплексов характеризуется следующим:

. Создание первых GPS/IMU систем в начале 90-х годов прошлого века явилось важнейшей технологической предпосылкой появления воздушных аэросъемочных лидаров в их нынешнем виде. Именно использование GPS/IMU данных позволило корректно представлять данные лидарной съемки в геодезических координатах с вполне определенными количественными гарантиями точности, т.е. способствовало превращению авиационных лидаров из средств дистанционного зондирования (в основном, военного назначения) в средства топографического картирования. Современный аэросъемочный лидар в столь значительной степени не мыслим без GPS/IMU комплекса, что даже конструктивно эти два прибора неотделимы друг от друга (точнее один включает в себя другой).

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

. Идеология использования GPS/IMU систем при съемке с любых движущихся платформ (летательных аппаратов, морских и речных судов, поездов, вообще любых движущихся платформ) предполагает их полностью автономное функционирование от съемочного оборудования. Это чрезвычайно важное обстоятельство позволяет использовать такие системы в паре с практически любыми источниками геопространственных данных, в частности с любыми аэросъемочными средствами — аналоговыми и цифровыми аэрофотоаппаратами, радиолокаторами, инфракрасными и спектрозональными приборами и др. Так, нет никакой необходимости аппаратно «сопрягать» классический пленочный аэрофотоаппарат с GPS/IMU системой POS/AV 510. В процессе аэросъемки эти приборы могут работать совершенно независимо на аппаратном уровне. Необходимо обеспечить только их синхронность или более точно временную определенность событий, чего в нынешних условиях нетрудно добиться благодаря использованию GPS/GLONASS технологий. Применительно к аэрофотоаппарату последнее требование означает, что время совершения каждого аэрофотоснимка должно быть определено во временной шкале, единой с POS/AV комплексе. На практике это достигается регистрацией импульса срабатывания затвора аэрофотоаппарата через один из специальных EVENT входов комплекса. Аналогично может быть выполнена синхронизация с практически любым аэросъемочным средством в том числе а авиационным лидаром.

. Использование GPS/IMU данных в аэрофототопографии представляется наиболее интересным как с теоретической, так и с практической точек зрения. Здесь возможны два подхода. В первом случае данные, поставляемые GPS/ IMU комплексом используются непосредственно в качестве элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков для выполнения стереофотограмметрического восстановления рельефа, ортотрансформирования и окончательного геопозиционирования снимков. Во втором случае, GPS/IMU используются только в качестве начального приближения, по которому осуществляется поиск еще более точных значений элементов внешнего ориентирования. В любом случае, наличие GPS/IMU данных оказывается очень полезным — в первом случае вообще удается избежать процедуры построения фототриангуляционной сети и ее уравнивание, а во втором случае, благодаря наличию достаточно точной априорной информации по элементам внешнего ориентирования в блоке или маршруте, алгоритм уравнивания становится более устойчивым, а выходные данные более достоверными и точными.

. Большое практическое значение имеет также то очевидное обстоятельство, что одна GPS/IMU система может обслуживать одновременно несколько аэросъемочных средств.

Метод геопозиционирования данных съемки, предлагаемый интегральными GPS/IMU комплексами, практически полностью свободен от всех недостатков, связанных со сложностью традиционного подхода. С некоторой долей условности, можно даже говорить, что все численные параметры, необходимые для окончательного геопозиционирования данных съемки, возникают одновременно с самими этими данными непосредственно в ходе съемке. Последнее обстоятельство позволяет говорить, что применение GPS/ IMU систем обеспечивает аппаратный метод определения элементов внешнего ориентирования, противопоставляя его традиционному фотограмметрическому методу.

Применение данных комплексов позволяет определять координаты центров проекции в этом случае определяют с точностью 10…20 см, а угловые элементы с точностью 3…4′.

В определенных случаях, значения угловых параметров с таким уровнем точности можно использовать в качестве окончательных, т.е. не требующих никакой коррекции, при выполнении процедур геопозицирования различных видов аэросъемочных данных. Данные современных интегральных навигационных систем достигли фотограмметрического уровня точности. Последнее утверждение выражает то обстоятельство, что хотя и средства определения всех параметров положения и угловой ориентации в пространстве движущихся платформ активно применяются на практике уже давно (например, в курсовой системе любого летательного аппарата), только сейчас появились системы, уровень точности выходных данных которых, позволяет решать геоинформационные, а не только пилотажно-навигационные задачи.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Использование современных навигационных комплексов типа GPS/IMU позволяет обеспечить точность геопозиционирования цифровых аэрофотоснимков на уровне одного пиксела. Причем это верно для цифровых камер самого высокого разрешения, к которым относятся UltraCAM-D, DMC компании Z/I Imaging и ADC-40 компании Leica Geosystems (последняя, строго говоря, является сканером). Что касается среднеформатных метрических камер (в настоящее время к таковым в основном относят приборы с приемником емкостью 16-22 мегапиксела) то для них предлагаемая точность попадает уже на субпиксельный уровень.

Таким образом, метод геопозиционирования данных съемки, предлагаемый интегральными GPS/IMU комплексами, практически полностью свободен от всех недостатков, связанных со сложностью традиционного подхода. Применение данных комплексов позволяет определять координаты центров проекции в этом случае определяют с точностью 10…20 см, а угловые элементы с точностью 3…4′. Использование современных навигационных комплексов типа GPS/IMU позволяет обеспечить точность геопозиционирования цифровых аэрофотоснимков на уровне одного пиксела.

.3. Планово — высотная привязка аэрофотоснимков

Фотограмметрическая обработка как одиночного снимка, так и пары снимков предполагает наличие опорных точек. Опорные точки позволяют проводить трансформирование одиночных снимков и геодезическое ориентирование пространственных моделей местности. Геодезические координаты опорных точек можно получить с помощью геодезических измерений в поле или камерально- фотограмметрическим методом.

Процесс опознавания на снимках точек местности и определение координат этих точек геодезическими методами называют привязкой аэрофотоснимков. В качестве опорных точек выбирают надежно идентифицируемые на снимках точки местности. Привязка, обеспечивающая каждый снимок или каждую стереопару опорными точками в количестве, необходимом для фотограмметрической обработки, называют сплошной, в противном случае — разреженной.

Если в результате привязки у каждой опорной точки определены все три геодезические координаты, то привязку называют планово-высотной, если только плановые координаты — плановой, если только высотная координата — высотной.

Привязка аэрофотоснимков состоит из нескольких этапов: подготовки материалов; составления проекта привязки; рекогносцировки и закрепления на местности опорных точек; полевых измерений; вычислительных работ; оформления материалов и сдачи работ.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Подготовка материалов включает подбор комплектов контактных или увеличенных снимков и репродукций накидного монтажа на объект работ. На репродукцию накидного монтажа переносят пункты геодезической сети с имеющихся топографических карт.

Расстояние между опорными точками зависит от масштаба создаваемого плана, высоты сечения рельефа, параметров аэрофотосъемки и выражается числом базисов фотографирования n, которое подбирают по формулам

 

где Z, уl — средние квадратические погрешности наиболее слабо определяемых точек соответственно по высоте и в плане относительно опорных точек; Н — высота фотографирования; уq — средняя квадратическая погрешность определения поперечного параллакса (для аналитических методов 0,010…0,015 мм); р — среднее значение продольных параллаксов (мм), приближенно равное базису фотографирования на снимках (мм); у- максимально возможная ордината точек внутри рабочей площадки снимков, мм.

Значения уz и уl выбирают из таблицы 1.

Таблица 1 Значения бz и бi в зависимости от масштаба плана и высоты сечения

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

 

Места расположения проектируемых опорных точек показывают на репродукции накидного монтажа кружками диаметром 5 мм красной тушью и на одном из перекрывающихся снимков красным карандашом. Опорные точки стараются располагать на середине продольных и поперечных перекрытий, чтобы они изобразились на максимальном числе снимков. Опорные точки нельзя размещать ближе 1 см от края снимка.

Кроме проектирования зон расположения опорных точек на репродукции накидного монтажа намечают схемы теодолитных ходов и полигонов в закрытой местности и возможные прямые, обратные или комбинированные засечки в открытой местности. Если привязку снимков выполняют теодолитными ходами, то максимальную длину каждого из них рассчитывают по формуле

L = 2МТД,

где М-знаменатель масштаба создаваемого плана; Т-знаменатель допустимой относительной погрешности в теодолитном ходе; Д- погрешность в плановом положении опорных точек относительно пунктов опорной геодезической сети, м, которая составляет 0,2 мм в масштабе создаваемого плана.

Если привязку снимков выполняют с помощью GPS-аппаратуры, то зоны расположения опорных точек намечают на открытых пространствах, чтобы обеспечить радиовидимость необходимого числа спутников.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

В процессе рекогносцировки и закрепления на местности опорных точек опознают и накалывают на снимки существующие пункты триангуляции государственной сети, выбирают окончательное положение каждой опорной точки и уточняют метод ее геодезического определения. В качестве опорной точки выбирают такую точку местности, которая надежно идентифицируется на всех перекрывающихся снимках. Погрешность опознавания опорной точки на местности не должна превышать 0,1 мм в масштабе создаваемого плана.

Опознанные опорные точки закрепляют на местности кольями длиной 0,3…0,5 м и окапывают треугольником со сторонами 1,2…1,5 м. На снимках эти точки накалывают с погрешностью не более 0,1 мм и обводят двумя красными концентрическими окружностями диаметром 8 и 10 мм. Каждой опорной точке присваивают номер.

Далее проводят геодезические измерения и для каждой опорной точки составляют схему геодезического определения, на которой подписывают значения всех измеренных линий и углов.

В результате вычислительных работ, проводимых, как правило, по специальным программам, получают каталог геодезических координат опорных точек.

Для каждой трапеции государственной разграфки, землепользования или населенного пункта формируют техническое дело, в которое входят все материалы полевых и камеральных работ: репродукции накидного монтажа, снимки с оформленными опорными точками, схемы кодов и засечек, полевые журналы, ведомости координат и т. п.

.4 Совместное применение ГНСС и аэрофотосъемки на современном этапе.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Глобальная навигационная спутниковая система с применением специальных навигационных или геодезических приемников нашла широкое применение в геодезии, городском и земельном кадастре, при инвентаризации земель, строительстве инженерных сооружений и т.д.

Основные достоинства и преимущества:

Не требуется прямой видимости между пунктами.

Благодаря автоматизации измерений сведены к минимуму ошибки наблюдателей.

Позволяет круглосуточно при любых погодных условиях определять координаты объектов в  любой точке Земного шара.

Точность GNSS-определений мало зависит от погодных условий (дождя, снега, высокой или низкой температуры, а также влажности).позволяет значительно сократить сроки проведения работ по сравнению с традиционными методами.результаты представляются в цифровом виде и могут быть легко экспортированы в картографические или географические информационные системы (ГИС).

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

Рисунок 20- Глобальная навигационная спутниковая система.

Вышеописанная концепция совместного использования ГНСС и фотосъемки местности на данном этапе реализована при аэрофотосъемке беспилотными летательными аппаратами.

Рисунок 21- Концепция беспилотной аэрофотосъёмки с ГНСС привязкой.

Аэрофотосъемка с БПЛА теперь доступна любой геодезической компании. Отпала необходимость в заказе «большой» и дорогой авиации. За считанные часы с помощью БПЛА теперь можно провести аэрофотосъемку большого участка с составлением ортофотоплана и топоплана. Абсолютная точность ортофотоплана, цифровой модели местности до 3 см без необходимости установки опорных точек — для меньших затрат времени в поле и обеспечения высокой точности даже в труднодоступных районах.

За один полет БПЛА проводит аэрофотосъемку участка площадью от 1 до 10 кв.км. Если на борту БПЛА установлен GNSS приемник геодезического класса, то привязка опознаков на земле вообще не потребуется. Если такого приемника на борту БПЛА нет, то потребуется привязать несколько опознаков.

Сферы применения БПЛА для аэрофотосъемки:

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Кадастровые работы

Маркшейдерские работы

Мониторинг лесного фонда и земель сельхозназначений

Экология и экологический мониторинг

Съемка линейных объектов (ЛЭП, трубопроводы, реки, каналы)

Археология,

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Геологоразведочные работы.

БПЛА геодезического класса является полностью автономным. Встроенный ГНСС приемник способен принимать поправки от большинства базовых станций с помощью прилагаемого программного обеспечения. Это обеспечивает высокую точность позиционирования изображений, полученных БПЛА без необходимости установки опорных точек.

Рисунок 22 — Беспилотный летательный аппарат «eBee»

Беспилотный комплекс — предназначен для решения широкого спектра задач, требующих оперативного получения аэрофотоснимков местности или непосредственного визуального наблюдения. Отличительная особенность комплексов — высокая степень автоматизации всех этапов работы от подготовки полетного задания до автоматической посадки в заданной точке.

В составе комплекса входит фотограмметрическое программное обеспечение PhotoScan Pro, позволяющее в краткие сроки выполнить обработку полученных аэрофотоматериалов.

 

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Рисунок 23- Беспилотный аэрофотосъемочный комплекс Геоскан.

Аэрофотосъемочный комплекс (АФК) за счет увеличенной продолжительности полета особенно эффективен при аэрофотосъемке объектов значительной площади или мониторинге протяженных линейных объектов. За один полет аппарат может отснять 15 кв. км местности с разрешением, достаточным для получения карты масштаба не менее 1:2000.

Использование бортового GNSS-приемника геодезического класса позволяет получать координаты центров фотографирования с высокой точностью, что в ряде случаев способно значительно уменьшить затраты на выполнение планово-высотной подготовки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Спутниковая геодезия — это самый радикальный способ качественно, дешево и быстро удовлетворить нарастающий спрос на определение координат объектов. Основные преимущества перед классическими геодезическими способами определения координат — простота обслуживания, доступность, высокая точность, независимость от погоды, высокая производительность, практически исключаются ошибки, так называемый «человеческий фактор».

Комплексное использование аэрофотоснимков и GPS — технологий для целей городского кадастра в настоящее время развивается по трем направлениям: создание с помощью глобальных спутниковых навигационных систем позиционирования координатной основы, определение элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков на борту летательного аппарата и планово — высотная привязка аэрофотоснимков.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

Координатная основа создается в настоящее время как традиционными геодезическими, так и спутниковыми средствами и методами, а также путем их сочетания.

Определение элементов внешнего ориентирования аэрофотоснимков на борту летательного аппарата состоит в следующем: угловые элементы внешнего ориентирования определяют с помощью инерциальных систем навигации, а координаты центров проекций находят по показаниям GPS-приемников. На практике эта задача сегодня решается почти исключительно с использованием интегральных навигационных GPS/IMU комплексов. В процессе геопозиционирования GPS и IMU как физические устройства работают полностью автономно и независимо друг от друга, каждый по-своему решая одну и ту же навигационную задачу. Однако, интегральное навигационное решение рождается в процессе совместной обработки данных этих двух источников.

Смысл такого совмещения состоит в том, что в результате такого совмещения удается преодолеть существенные ограничения обоих источников, и добиться принципиально нового качества выходных данных, прежде всего по точности. Применение данных комплексов позволяет определять координаты центров проекции в этом случае определяют с точностью 10…20 см, а угловые элементы с точностью 3…4′.

Глобальная навигационная спутниковая система представляет собой совокупность трёх сегментов: сегмента контроля и управления, космического и потребительского сегментов. Эффективность выполнения работ с применением ГНСС достигается за счёт анализа каждого из сегментов с учётом современных тенденций и технологий.

В спутниковой навигации до сих пор отсутствует утвержденная методика оценки эффективности ГНСС. При оценке эффективности ГНСС используются две осредненные по всей пространственно-временной области величины — точность и доступность. Эти осредненные характеристики не позволяют оценить все особенности поведения различных характеристик ГНСС, в частности, локальные ухудшения точности решения навигационной задачи из-за резкого ухудшения геометрического фактора для систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo.

Качество навигационного обслуживания может совершенствоваться по следующим направлениям:

второе направление связано с совместным использованием навигационных систем GPS и ГЛОНАСС.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

третье направление в области повышения качества навигационного обслуживания относится к дифференциальной коррекции.

Создаваемая методика оценки эффективности ГНСС использует систему описания характеристик радионавигационных полей и полей потребительских характеристик ГНСС. Данная система описания базируется на трехуровневом описании характеристик радионавигационного поля и поля потребительских характеристик. На третьем- уровне радионавигационное поле и поле потребительских характеристик ГНСС представляется в виде функций, определенных на четырехмерной пространственно-временной области, а на втором и первом — в виде различных сверток и осреднений этих функций. Использование данной системы описания позволяет проводить оценку эффективности ГНСС с учетом всех особенностей, радионавигационного поля и поля потребительских характеристик ГНСС.

Существующие ГНСС в составе GPS и ГЛОНАСС позволяют реализовать вышеперечисленные методы на практике. Однако сложно выделить среди всех методов тот, который является наиболее эффективным. Каждый метод эффективен в зависимости от того, для решения какой задачи он используется. Универсальным можно назвать дифференциальный метод, так как при его использовании исключаются большинство погрешностей, и обеспечивается наилучшая точность.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.      Постановление Правительства РФ от 21.02.2015 № 151 «О порядке взаимодействия с Государственной автоматизированной информационной системой «ЭРА-ГЛОНАСС»// Собрание законодательства РФ, 02.03.2015, № 9, ст. 1336

.        Постановление Правительства РФ от 25.08.2008 № 641(ред. от 17.12.2010) «Об оснащении транспортных, технических средств и систем аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS»// Собрание законодательства РФ», 01.09.2008, N 35, ст. 4037.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

.        Приказ Минэкономразвития РФ от 01.04.2010 № 123 «Об определении видов оборудования, используемого при проведении геодезических и кадастровых работ и подлежащего оснащению аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS»// Бюллетень нормативных актов федеральных органов исполнительной власти, № 21, 24.05.2010.

.        Приказ Минтранса РФ от 01.02.2010 № 23 «Об оснащении технических средств и систем аэронавигационного обслуживания, авиационно-космического поиска и спасания аппаратурой спутниковой навигации ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS»// Российская газета, № 46, 05.03.2010.

.        ГОСТ Р 54625-2011. Национальный стандарт Российской Федерации. Глобальная навигационная спутниковая система. Автоматизированные навигационные системы. — М.: Стандартинформ, 2012. — 260 с.

.        Алгоритм вычисления геодезической высоты по пространственным прямоугольным координатам / В.Н. Баландин, А.Ю. Матвеев и др. // Геодезия и картография. — 2012. — №6. — С. 15-16.

.        Аэрокосмический мониторинг поврежденной растительности в оптическом диапазоне / В. И. Незамов, А. В. Лопатин. — М.: Колосс, 2013. — 260 с.

.        Баландин В.Н. О преобразовании пространственных прямоугольных координат в плоские прямоугольные / В.Н. Баландин, М.Я. Брынь, А.Ю. Матвеев и др. // Геодезия и картография. — 2013. — № 5. — С.11-13.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Подробнее

.        Баландин В.Н., Матвеев А.Ю. Об определении физических площадей участков / В.Н. Баландин, А.Ю. Матвеев и др. // Геодезия и картография. — 2010. — №8. — С. 49-53.

.        Болкунов А.И. Периодичность характеристик радионавигационного поля (РНП) и навигационного обеспечения/А.И. Болтунов// Тезисы докладов 14-ой международной научной конференции: «Системный анализ, управление и навигация». — М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2009. — С. 79-80.

.        Болкунов А.И., Сердюков А.И. Сравнительный анализ характеристик РНП ГНСС // Перспективные разработки и идеи XXI века в области космонавтики. Научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов предприятий космической промышленности. Сборник материалов. — Королёв Московской обл.: Изд-во НОУ «ИПК Машприбор», 2008. — С. 52-54.

.        Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный-документ, — М.: КНИЦ, 2012. — 90 с.

.        Глобальная Спутниковая Радионавигационная Система ГЛОНАСС. Волков Н.М., Иванов Н.Е., Салищев В.А., Тюбалин В.В. // Успехи современной радиоэлектроники, 2013, № 1. — С.10-18.

.        Глобальная Спутниковая Радионавигационная Система ГЛОНАСС/ под ред. Харисова В.Н., Болдина В.А., Перова А.И. — М.: ИПРЖ, 2015. — 260 с.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

.        ГЛОНАСС «Интерфейсный контрольный документ» редакция четвёртая // М.: Координационный научно-информационный центр ВКС, 2013.

.        Гурин С. Е. Отчёт о применении спутниковых радионавигационных ГЛОНАСС/GPS приёмников на мало деятельных линиях/С.Е. Гурин // ВНИИАС МПС России 2012. — 106 с.

.        Кешин М. О. Определение неоднозначностей фаз и исправление ошибок потери цикла в фазовых измерениях спутников GPS/М.О. Кешин — СПб.: препринт №67, РАН, институт теоретической астрономии, 2011. — С.60-80.

.        Лебедев М. ГЛОНАСС как средство высокоточной передачи координированного всемирного времени ЦТС/ М. Лебедев — М.: Координационный научно-информационный центр ВКС, 2010. — 250 с.

.        Липкин И. А. Спутниковые навигационные системы/И.А. Липкин — М.: Вузовская книга, 2013. — 290 с.

.        Незамов В.И. Космические методы в сельском хозяйстве/В.И. Незнамов. — Красноярск, 2010. — 300 с.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом

.        О точности вычисления площади пространственного треугольника / М.Я. Брынь, П.А. Веселкин, А.Ю. Матвеев и др. // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. — 2009. — №2 — С. 23-30.

.        Определение площадей земельных участков / В.Н. Баландин,  В.А. Коугия, А.Ю. Матвеев и др. — М.: Колосс. 2010. — 106 с.

.        Поваляев A.A., Тюбалин В.В., Хвалъков A.A. Определение относительных координат по радиосигналам системы ГЛОНАСС // Радиотехника. 2012. №4. — С. 22-28.

.        Применение спутниковых радионавигационных систем в устройствах железнодорожной автоматики. Гурин С. Е. // «Современные приборы, оборудование и технологии, применяемые в строительстве, инженерных изысканиях, обследовании сооружений и обеспечении качества работ». Науч.-практ. конф./ Моск. гос. строительный, ун-т. (МГСУ). — М., 2011. — С.100-120.

.        Проект «КВАЗАР» дифференциальной подсистемы спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS для Московской железной дороги. Гурин С. Е., Матвеев С. И. // «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» третья всероссийская науч.-практ. конф., Москва МГУПС (МИИТ) 2010 г. Труды конф. (стр. IX-4).

.        Серапинас Б.Б. Глобальные системы позиционирования/ Б.Б. Серапинас — М.: Каталог, 2012. — 200 с.

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Цена диплома

.        Соловьёв Ю. А. Системы спутниковой навигации /Ю.А. Соловьев — М.: Эко-Трендз, 2011. — 300 с.

.        Турин С.Е. Контроль свободности участков пути на базе спутниковых радионавигационных систем второго поколения ГЛОНАСС/ОР8 /С.Е. Турин // Ведомственные корпоративные сети и системы (ВКСС-соппес1;). 2012, №1. — С.60-72.

.        Урмаев М.С. Оптимальный метод интегрирования уравнений движения; ИСЗ/М.С. Урмаев — М.: Геодезист, 2011. — 120 с.

.        Цымбалов А. Г. / Стратегические бомбардировщики XXI века / Каким должен быть перспективный авиационный комплекс Дальней авиации России // www.ng.ru. — 21.1.2015 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 — Обобщенная схема создания и использования координатной основы крупномасштабной аэрофототопографической съемки

 

Нужна помощь в написании диплома?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Сдача работы по главам. Уникальность более 70%. Правки вносим бесплатно.

Заказать диплом