Разработка методов вычисления нормальных высот по результатам спутниковых измерений в инженерно-геодезических работах

• Автор: Кравчук, Иван Михайлович
• Шифр специальности: 25.00.32
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО СПУТНИКОВОМУ НИВЕЛИРОВАНИЮ
1Л. Нормативная документация
1.2. Научно-техническая литература
1.3. Примеры определения высот с помощью спутниковых технологий
1.3.1. Исследование точности спутникового нивелирования при коротких векторах
1.3.2. Исследование точности определения высотных отметок с помощью спутниковых приемников в хвойном лесу
1.3.3. Измерение высотной деформации покрытия аэродрома Шереметьево-2 с применением спутниковой аппаратуры
1.3.4. Мониторинг оседания нефтяного месторождения с помощью системы GPS
2. НОРМАЛЬНЫЕ И ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ВЫСОТЫ
2.1. Физический смысл высоты. Типы гипсометрических высот
3. ОБЗОР МЕТОДОВ СПУТНИКОВОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Дифференциальный и относительный методы определения координат пункта
3.2. Применение спутниковой альтиметрии
4. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ СПУТНИКОВОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ
4.1. Вычисление геодезической высоты по прямоугольным координатам.
4.2. Оценка точности вычисления геодезической высоты по результатам спутниковых измерений
4.3. Оценка точности вычисления разности геодезических высот по результатам спутниковых измерений
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ НОРМАЛЬНЫХ ВЫСОТ МЕТОДОМ СПУТНИКОВОГО НИВЕЛИРОВАНИЯ

5.1 Использование спутниковых методов для определения нормальных высот
5.2. Особенности определения нормальных высот по результатам спутниковых измерений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Применение методов определения местоположения по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем GPS и ГЛОНАСС (ГНСС) для геодезических целей началось в России в начале 90-х годов прошлого века. Выявились их существенные преимущества по сравнению с традиционными геодезическими методами. К ним относятся широкий диапазон точностей (от десятков метров до миллиметров на значительных расстояниях), независимость от погоды, времени суток и года, отсутствие необходимости взаимной видимости между пунктами, высокая автоматизация и, как следствие, оперативность, возможность работы непрерывно и в движении. Эти качества обусловили высокую производительность и экономичность ГНСС, что особенно заметно в труднодоступных и малообжитых районах, которые занимают значительную часть нашей страны. Кроме этого, преимуществом явилась возможность совместного позиционирования в трехмерном пространстве.
В настоящее время по результатам измерений двухчастотными спутниковыми приемниками достигнута средняя квадратическая ошибка вычисления приращений координат, равная 3 мм+1-10'6Д где D - расстояние между спутниковыми приемниками. Но превышения между этими же пунктами могут быть получены со средней квадратической ошибкой 10-30 мм, которая значительно возрастает при увеличении расстояния D на десятки километров.
Существует мнение, что низкая точность вычисления превышений связана с неудачной засечкой высот антенн спутниковых приемников, вызванной неудачным расположением спутников в период наблюдения. С этим мнением трудно согласиться. Например, на экваторе с долготами, равными 0°, 90°, 180° и 270°, высоты пунктов совпадают с осями прямоугольных координат X и У, но и в этих местах как координаты пунктов, так и разности координат вычисляются с той же точностью, что и в других регионах Земли. Наиболее вероятно, что причина относительно невысокой точности спутникового нивелирования заключается в особенностях вычисления геодезических и нормальных высот, которая объясняется принципиальным различием

см. Фиксирование состояния нагруженной плиты выполнялось минимум двумя сериями. Это позволило оценить точность снятия отсчета, как по двойным измерениям, так и в целом по выборке средних квадратических ошибок среднего отсчета из десяти измерений.
Динамика восстановления исходного состояния плиты после снятия нагрузки, как уже сказано выше, отслеживалась по результатам трех однократных серий.
Средняя квадратическая погрешность определения высоты точки с помощью электронного нивелира NA 3003 по результатам оценки из серий многократных измерений, полученная по внутренней сходимости отдельных однократных результатов, не превысила 0,044 мм.
Экспериментальные исследования по оценке возможности выполнения высокоточного нивелирования с помощью спутниковой аппаратуры должны были ответить на вопрос, возможно ли ускорить и соответственно снизить стоимость работ по оценке ровности взлетно-посадочной полосы с искусственным покрытием (ИВПП). Программа эксперимента включала измерения с помощью двух спутниковых станций WILD GPS System 300, одна из которых (референц-станция) была установлена на штативе непосредственно на перроне, а вторая (подвижная станция) на багажной тележке, которую перемещали по ИВПП.
Измерения были выполнены в режиме «кинематика в полете» с периодом записи эпох 1 секунда, для чего тележку с подвижной станцией провозили с постоянной скоростью по выбранному маршруту. Скорость передвижения тележки была выбрана такой, чтобы обеспечить определение высот профиля с интервалом через 0,5 м.
Полученные результаты спутниковых определений были обработаны в программе SKI версии 2.2 и вычислены геодезические высоты точек профиля относительно эллипсоида WGS-84.
Для контроля точности определения высот были выполнены дополнительные измерения высот при прогоне тележки в обратном направлении.