Разработка и исследование технологических решений повышения качества геодезического мониторинга динамических объектов с использованием гнсс
Методика обработки данных, основанная на методе наложения
жүктеу/скачать 5,7 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Таблица 2.1
| 2.3 Методика обработки данных, основанная на методе наложения
интервалов Использование интервала в 1 ч. обеспечивает надёжное решение, но ведёт к значительному сглаживанию выявляемого смещения. Как показано в пункте 1.4, на практике обработка часовых интервалов применима не для всех случаев. Такие интервалы используются для обработки данных мониторинга малоподвижных объектов либо для создания обзорных графиков, отражающих общий характер смещений конструкции. Для более детального описания изменения положения объекта используется обработка интервалов меньшей длины - порядка 10-20 мин. Применение таких интервалов значительно повышает детализацию выявляемых смещений. Однако при обработке спутниковых измерений всегда существует опасность - использование коротких интервалов может привести к некачественному решению. Как показывают многочисленные исследования, при отсутствии переотражённых сигналов, достаточном числе спутников и благоприятном геометрическом факторе использование интервалов по 10-15 мин. для обработки наблюдений в режиме статики позволяет получить решение, соответствующее заявленному уровню точности оборудования. В случае если условия отличаются от идеальных, использование столь коротких интервалов становится опасным, длину интервала следует увеличить. Одним из параметров, характеризующих точность измерений, является значение RMS. Как было отмечено в пункте 1.6, RMS характеризует внутреннюю сходимость результатов измерений. Действие постоянной по величине систематической ошибки, вызванной, например, действием переотражённого сигнала, может не отразиться на значении RMS. Опасность этого особенно велика при коротких сессиях наблюдений, в случае, если переотражённый сигнал действует в течение всего интервала обработки. При использовании метода наложений интервалов это исключено: всегда найдётся несколько интервалов, включающих в себя момент начала или окончания действия переотражённого сигнала. Предлагается следующий алгоритм обработки ряда данных: 55 1. В зависимости от величины смещений конструкции, на которой закреплена антенна приёмника, выбирается длина интервала, достаточная для уверенного определения координат точек, но в то же время позволяющая детально описать смещения. 2. Выбирается величина сдвига одного интервала относительно другого, достаточная для высокой детализации смещений. 3. Задаётся величина предельной погрешности, за которую не может выйти значение RMS для любого из интервалов. 4. Выполняется обработка данных. 5. В случае если значение RMS превышает допуск, величина интервала (конкретно для выбранной точки) увеличивается на определённую длину и её координаты переопределяются. Если значение RMS опять превышает допуск, процедура повторяется до тех пор, пока значение RMS не окажется в пределах допустимого. 6. Дальнейшие вычисления (определение координат последующих точек) ведётся с использованием интервала первоначальной длины. Выбор начальной длины интервала можно осуществить либо на основе предварительной обработки данных для исследуемого объекта, либо на основе экспериментальных наблюдений. Одним из ограничений при выборе длины интервала является скорость смещений антенны ПДБС. Величины смещений составляют от первых миллиметров (дамбы, дома малой этажности) до метров (телебашни и небоскрёбы). Соответственно, скорости смещений измеряются от мм/ч до дм/ч и, в исключительных случаях, в м/ч. Очевидно, что при высоких скоростях смещений станции обработка с использованием больших интервалов даст некорректный результат. Скорость смещения различных элементов сооружения теоретически может быть рассчитана, если известны все параметры конструкции. Приближённые значения смещений могут быть получены по типовым моделям, характерным для 56 тех или иных видов сооружений. Их описание можно найти в книгах и справочниках по строительной механике, например [8, 68]. Однако такие результаты могут оказаться далеки от реальных, что связано с конструктивными особенностями сооружения, условиями строительства и эксплуатации [21]. Для детального исследования зависимости величины интервала от скорости смещения автором были выполнены наблюдения с использованием экспериментальной установки. Данная установка и эксперименты, проводимые с её использованием, подробно описаны в главе 3. Для исследования зависимости предельной величины интервала от скорости смещения антенны приёмника, закреплённого на динамическом объекте, автором были проведены наблюдения с использованием спутниковых приёмников Leica GX 1230. Данное оборудование принимает сигналы системы GPS NAVSTAR. По результатам наблюдений построен график, отражающий данную зависимость (рис. 2.5). Он позволяет определить предельную величину интервала обработки в зависимости от скорости смещения сооружения. В случае если для определённой скорости взять длину интервала больше предельных значений, представленных на графике, вероятно получение некорректного решения. Рис. 2.5 Зависимость предельной величины интервала обработки от скорости смещения сооружения. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Скорость смещения антенны, см/ч В ели чи на и нт ерва ла , м ин . 57 Интервалом малой величины (1-5 мин.) можно обрабатывать измерения даже с высокими скоростями смещений, вплоть до метров в час. Однако, такие результаты чрезвычайно требовательны к качеству исходной информации. Уменьшение числа спутников, геометрический фактор, любые переотражённые сигналы - всё это отражается на точности определения координат. В таблице 2.1 представлены результаты обработки в режиме статики интервалом по 2 мин. для двух разных наборов данных. Набор данных 1 был получен в максимально благоприятных условиях: большое число спутников, отсутствие препятствий и отражающих поверхностей выше уровня горизонта. Набор данных 2 был получен в залесённой местности. PDOP - (Position Dilution Of Precision) - коэффициент потери точности в плане и по высоте из-за неблагоприятного расположения спутников на небосклоне. Таблица 2.1 жүктеу/скачать 5,7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|