View
632
Download
6
Category
Preview:
Citation preview
GNSS-ийн тухайGeomeeting 2014.12.17
А.Сумъяа
GNSS-ийн бүрэлдэхүүн
GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
GNSS-ийн алдаа
GNSS-ийн солбицлын систем
GNSS-ийн хэрэглээ
GNSS
Сансрын хэсэг
/Space segment/Удирдлагын хэсэг
/Control segment/
Хэрэглэгчийн хэсэг
/user segment/
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
GNSS
GPS – АНУ
GLONASS – ОХУ
Beidou- БНХАУ
Galileo – Европын холбоо
GAGAN – Энэтхэг
QZSS– Япон
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
Glonass /FDMA/
• SV /2014.06/: 24 хиймэл дагуул
• Нийтэд: 2007.05.17
• Давтамж:- G1-1602.56MHz, G2-1246.4MHz
• Дэлхийг тойрох: - 11h15min40s
• Өндөр: 25510km
• Орбит: 3 тойрог замаар /64.8градус/
• 1982.10-Анхны хиймэл дагуулууд
• 2007 оны сүүл – II дах үе
• 2011.02.26 – III дах үе /GLONASS-K, M/
FDMA-requency division multiple access
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
GPS /CDMA/
CDMA-Code division multiple access
• SV /2010.12/: 31 хиймэл дагуул /8 нөөц/
• Нийтэд: 1991.09.09
• Давтамж:- L1-1572.42MHz, L2-1227.6MHz, L5-1176.45MHz
• Дэлхийг тойрох: - 11h58min02s
• Өндөр: 26561km
• Орбит: 6 тойрог замаар /55 градус/
• Block I үеийн хиймэл дагуулууд 1978-1990 он
• Block II иргэний хэрэгцээнд C/A кодыг цацаж байгаа /1991-
одоог хүртэл/
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
Galileo /CDMA/
• SV /2014.11/: 30 хиймэл дагуул /6 нөөц/
• Нийтэд: 2007.11
• Давтамж:- E1-1589.74MHz, E2-1561.09MHz, E5-1207.14MHz,
E6-1278.75MHz
• Дэлхийг тойрох: - 14h21min36s
• Өндөр: 29980km
• Орбит: 3 тойрог замаар /56градус/
• 1990.06-Анхны хиймэл дагуулууд /EGNOS-I буюу бүс
нутгийн систем/
• 2012.02.02 – II дах үе /EGNOS-II/
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
BeiDou /CDMA/
• SV /2014.11/: 14 хиймэл дагуул
• Нийтэд: 2012.12 /бүс нутагт/
• Давтамж:- E1-1589.74MHz, E2-1561.09MHz, E5-1207.14MHz,
E6-1278.75MHz
• Дэлхийг тойрох: - 14h21min36s
• Өндөр: 29980km
• Орбит: 3 тойрог замаар /56градус/
• 2000.10.31-Анхны хиймэл дагуулууд /GEO буюу бүс
нутгийн систем/
• 2007.04 – II дах үе /MEO, Beidou-2/
80E-140E
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
http://www.taroz.net/GNSS-Radar.html
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
Хиймэл дагуул /GPS/
• Цезигийн 2, Рубидигийн 2 нийт 4 ш атомын цаг(160.000 жилд 1 секундын алдаатайгаар тоолно)
• Нарны зай хураагуур
• Тойрог замын засварыг тооцох төхөөрөмж
• Хяналтын компьютер
Зэргээр тоноглогдсон хиймэл дагуул байна.
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
Газрын хяналтын станцууд /GPS/
• Ажиглалтын станц -10 /Хиймэл дагуулуудаас орбит, цагийн мэдээллийг хүлээн авч удирдлагын
станц руу дамжуулдаг/
• Удирдлагын станц - 2 /үндсэн, нөөц/Хүлээн авсан мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийх хиймэл дагуулуудын
орбитын болон цагийн засварыг тооцож, дамжуулах станц руу
дамжуулдаг.
• Дамжуулах станц - 4 Хиймэл дагуулууд руу орбитын, болон цагийн засварыг /*.sp3/
дамжуулдаг.
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
Газрын хяналтын станцууд /GPS/
http://www.igs.org/products
/14.n/
1ns /Nanosecond/-10−9 , 1ps /Pisosecond/- 10−12
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
Газрын хяналтын станцууд /GPS/
http://www.igs.org/products
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
GNSS-ийн хүлээн авагч /Receiver/
• Хиймэл дагуулаас ирүүлж буй мэдээллийг хүлээн авах бүхий л төхөөрөмжүүд багтана.
• Төхөөрөмж нь хэдэн суваг дээр хүлээн авахаас хамааруулж байрлалаа тодорхойлох нарийвчлал нь өөр өөр
байдаг.
Receiver
Multi-frequency
• Олон систем /Glonass, Gps г.м…/
• Олон суваг /L1, L2, L5C/
• Алдааны засвар тооцох модул
/ионсфер, трофосфер/
Single-frequency
• Тухайлсан систем /Glonass эсвэл
Gps г.м…/
• Нэг суваг /L1 эсвэл E1 г.м/
Multi-frequency Single-frequency
Trimble, Leica г.м Garmin. Magellan г.м
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Хиймэл дагуулын байрлал тодорхойлох арга:
1. Хиймэл дагуулын өөрийн байрлал мэдэгдэж байх ёстой. /Kеплерийн хууль/
1-р хууль Гариг бүрийн орбит эллипс байх ба нар орбит 2 нь нэг фокус дээр байна.
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Хиймэл дагуулын байрлал тодорхойлох арга:
1. Хиймэл дагуулын өөрийн байрлал мэдэгдэж байх ёстой. /Kеплерийн хууль/
2-р хууль Нар болон гарагыг холбосон векторын адил хугацаан туулах талбай тэнцүү байна.
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Хиймэл дагуулын байрлал тодорхойлох арга:
1. Хиймэл дагуулын өөрийн байрлал мэдэгдэж байх ёстой. /Kеплерийн хууль/
3-р хууль Гарагын бүтэн орбитоо эргэх хугацаа /T/-ны квадратыг орбитын их хагас тэнхлэг /a/-ийн
кубтай харьцуулсан харьцаа нь тогтмол байна.
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Орбитын солбицлын систем:
1. Орбитын систем нь дэлхийн хүндийн хүчний төвд эхлэлтэй байна.
1-р тэнхлэг нь: Дэлхийн төв Perigee-г холбосон шулууны дагуу
2-р тэнхлэг нь: 1-р тэнхлэгт перпендикуляр
3-р тэнхлэг нь: 1,2-р тэнхлэгийн эхлэлтэй перпендикуляар
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Орбитын системийг дэлхийн системтэй холбох :
Хor, Yor, Zor = Xe, Ye, Ze
Кеплерийн элементүүд:
1. Их хагас тэнхлэг-а
2. Экцентристет – e
3. Y(gamma) – Жинхэнэ голдоч эсвэл
E – эксцентрик голдоч
4. i
5. Sigma
6. Omega
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
ALMANAC:
1. Тухайн цаг хугацаан дах байрлал /Almanac/-ыг хиймэл дагуул тус бүр удирдлагын хэсэг рүү
дамжуулж байдаг. Хиймэл дагуул нь загварчилсан тойрог замаасаа 7 хоногийн турш 100-1000м
хүртэл савладаг. Үүний тусламжтайгаар хиймэл дагуулын байрлалыг тодорхойлох нэгдүгээр арга.
EPHEMERIS /ALMANAC+PERTURBATION/:
1. Таталцлын хүчний засвар, 16 параметр /бүх системд адил/-ийн тусламжтайгаар хиймэл дагуул
бүрийн байрлалыг 1-2м-ийн нарийвчлалтайгаар 2 цаг тутамд топорхойлдог. Энэ нь байрлал
тодорхойлох хоёрдугаар арга.
http://www.gfg2.eu/sites/gfg2.eu/files/Gfg2_James%20Garrison_GNSS%20Fundamentals.pdf
21
Гэрлийн хурд
300,000км/с
3 ш байрлал нь мэдэгдэж байгаа хиймэл дагуул
Цагын зөрүүг тооцох (хугацааны хоцрогдлыг тооцох)
4 дэхь хиймэл дагуул
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Дохио хүлээж авсан цаг
1 мил секунд алдахад байрлалыг 300м-р зөрүүлж тооцно.
Дохио илгээсэн цаг
),,( ooo zyx
x
y
z
),,( kkk zyx
User
coordinates
(ECEF)
2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Алдааны төрлүүд:
Хиймэл дагуу:
- Хиймэл дагуулын цагийн алдаа (clock error)~ 2.1 m- Хиймэл дагуулын тойрог замын алдаа (satellite position=ephemeris) ~ 2 m
Долгионы тархалтын хурд:
- Зохиомол алдаа (S/A) ~ 70 m 2000 оноос хойш байхгүй (GPS III)- Ионосфер давхаргын хугарал (ionosphere error)~ 4 m- Тропосфер давхаргын хугарал (troposphere error)~ 0.7 m
Хүлээн авагч:- Хүлээн авагчийн дамжуулах алдаа (receiver error)~ 0.5 m- Долгионы сарнилтын алдаа (multipath)~ 10 m- Геометр байрлалын алдаа (DOP): ~ дохио хүлээн авах өнцгөөс хамаарна (15)
Зохиомол алдааг тооцохгүйгээр нийт алдаа: ~ 30mwww.trimble.com
Тооцох алдаа
3-GNSS-ийн алдаа
3-GNSS-ийн алдаа
Санамсаргүй алдаа
Тулгуур талын нөлөө (scale):
• Тулгуур талд
- Абслют тропосферийн засварын тооцоолол
- Ионосфер давхаргын засварын тооцоолол
-Тулгуур цэгийн өндрийн алдаа
• Тулгуур талын эхлэл, төгсгөлийн цэгүүд дээрхи
- Харьцангуй тропосферийн тооцоолол
- Тулгуур цэгийн байрлалын алдаа
- Хиймэл дагуулын тойрог зам, Антены фазын төвийн зөрүү, хуурмаг
долгион
3-GNSS-ийн алдаа
3-GNSS-ийн алдаа
3-GNSS-ийн алдаа
3-GNSS-ийн алдаа
Хөгжүүлэгч орон бүр өөрсдийн системийг анхдагч систем болгон авсан байдаг боловч бүгд Картезийн систем /Геоцентр/, WGS-84, ITRF системийг олон улсад /IGS /international GNSS service/-д ашигладаг.
3-GNSS-ийн солбицлын систем
WGS84 эллипсоид
3-GNSS-ийн солбицлын систем
WGS84 дэлхийн төвд эхлэлтэй, тодорхой он сар өдрийн
геоцентрийн байрлалыг 1984 онтой харьцангуйгаар эхлэл
болгон эрин хооронд хөрвүүлдэг
ITRF /International terrestrial reference frame/ дэлхийн
төвд эхлэлтэй, дэлхий дээр байрласан 200 гаруй
IGS-ийн CORS-ийн тусламжтайгаар төвийн
шилжилтийг тодорхойлж, эрин хооронд хөрвүүлдэг.
https://confluence.qps.nl/pages/viewpage.action?pageId=29855173
3-GNSS-ийн солбицлын систем
WGS84=ITRF(1994.0) + 10cm /height/ WGS84 /G1150/>>ITRF 2000
WGS84 /ell+epoch/=datum
https://confluence.qps.nl/pages/viewpage.action?pageId=29855173
2002-01-20
/G1150/
>>
Хөрвүүлэлтийн параметр
3-GNSS-ийн солбицлын систем
WGS84=ITRF(1994.0) + 10cm /height/ WGS84 /G1150/>>ITRF 2000
WGS84 /ell+epoch/=datum
https://confluence.qps.nl/pages/viewpage.action?pageId=29855173
2002-01-20
/G1150/
>>
Хөрвүүлэлтийн параметр
3-GNSS-ийн солбицлын систем
Босоо систем Эллипсоидын өндөр-Геоид=Ортометрийн өндөр
Олон улсад: EGM96
Монгол улс: Mongeoid 2012
• Статик(урт хугацааны)
(*.14n, *.14o,*.14g)-ийг агуулсан файл хэлбэрийн өгөгдөлтэй байх ба post processing байдлаар боловсруулна.
• Xo=(X1+X2…Xn)/n
• Yo=(Y1+Y2…Yn)/n
• Zo=(Z1+Z2…Zn)/n
• Real time (бодит хугацааны)X1, X2,..Xn,
Y1, Y2,..Yn
Z1, Z2,..Zn
RTK Солбицол тодорхойлогдсон хатуу цэг /Xt,Yt,Ht/>>тухайн агшны байрлалын мэдээлэл /Xt1, Yt1, Ht1/
Dx=Xt-Xt1
Dy=Yt-Yt1
Dh=Ht-Ht1
3-GNSS-ийн хэрэглээ
GNSS-ийн өгөгдөл
3-GNSS-ийн хэрэглээ
GNSS-ийн системийг байрлал тодорхойлох /зураглал, GIS, тээвэр, авто зам, хөдөө аж ахуй, сансар судлал, дэлхий судлал, геологи, цаг уур гэх мэт/ бүх л ажилд ашиглаж байна.
Анхаарал тавьсанд баярлалаа
Recommended