• Nie Znaleziono Wyników

PoStPRoceSSINg Po PoLSKU

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "PoStPRoceSSINg Po PoLSKU"

Copied!
2
0
0

Pełen tekst

(1)

NARZĘDZIA

nawi nr 1 (19) MarZEC 2009

32

P

rogram postprocessin- gu dla GEONET powstał w wyniku doświad- czeń autorów m.in. przy two- rzeniu programu automa- tycznego postprocessingu w module POZ GEO systemu ASG-EUPOS. Podstawowym zadaniem najnowszego progra- mu jest przetworzenie zapisa- nych w formie plików RINEX obserwacji GPS dla par punk- tów i obliczenie odpowiednich wektorów współrzędnych kar- tezjańskich (ΔX, ΔY, ΔZ) wraz z wymaganymi do wyrówna- nia sieci GPS błędami średnimi poszczególnych składowych.

Uzyskany zbiór wektorów mo- że być przetwarzany bezpo- średnio przez kolejne progra- my modułu GPS (diagnostyka wektorów, wyrównanie sieci GPS, tworzenie wektorów li- nii geodezyjnych i integrowa- nie z pomiarami klasycznymi, wyrównanie sieci zintegrowa- nych, transformacje wyników do żądanych układów współ- rzędnych).

l

PRZygotowANIe ZbIoRów DANych

Nie zawsze mamy potrze- bę wnikania w szczegółową strukturę systemu GPS, trak- tując go poniekąd jako „czar- ną skrzynkę” i zadowalając się jedynie jego użytecznym skut- kiem. Dlatego w zasadzie jedy- ną, kluczową dla powodzenia obliczeń czynnością, wyma- gającą od użytkownika pew- nego zaangażowania, jest po- prawne przygotowanie plików z obserwacjami. Pliki powinny

PoStPRoceSSINg Po PoLSKU

System GEONET firmy ALGORES-SOFT znany jest wielu użytkownikom jako zestaw programów przeznaczonych do rozwiązywania zadań geo- dezyjnych, w tym wyrównania sieci GPS lub sieci zintegrowanych z po- miarami klasycznymi. Przed kilkoma miesiącami dołączono do pakietu program postprocessingu, kompletując w ten sposób zbiór programów ob- liczeniowych z zakresu GPS.

być utworzone poza systemem GEONET w oprogramowaniu dołączonym do instrumentu, które umożliwia konwersję danych z wewnętrznych for- matów producenta odbiornika na powszechnie uznany stan- dard wymiany danych, jakim jest format RINEX.

Do obliczeń program wy- maga zarówno zestawu pli- ków obserwacyjnych, jak i nawigacyjnych zawierają- cych informacje o orbitach ty- pu broadcast. Dla każdej sesji obserwacyjnej jest potrzebny przynajmniej jeden plik na- wigacyjny, niezależnie od te- go, z jakich typów orbit zdecy- dujemy się w postprocessingu ostatecznie korzystać. Każdy plik obserwacyjny RINEX po- winien zawierać w nagłówku informacje związane z wy- sokością i modelem anteny w standardzie IGS, współrzęd- ne przybliżone, nazwę punk- tu itp. Ogólne zasady związa- ne z przygotowaniem plików RINEX są omówione m.in. na

stronie internetowej systemu ASG-EUPOS.

Pliki RINEX pochodzące ze stacji referencyjnych ASG- -EUPOS i pozyskiwane za po- mocą serwisu POZGEO-D nie wymagają żadnych dodatko- wych zabiegów i od razu mo- gą zostać wykorzystane do ob- liczeń.

Wykorzystanie orbit pre- cyzyjnych (final i rapid) jest możliwe po wcześniejszym skopiowaniu odpowiednich zbiorów informacyjnych na dysk twardy komputera i za- pisaniu w pewnej, określonej strukturze katalogów. Pro- gram automatycznie spraw- dza, jakie najlepsze dane o orbitach są dostępne, i wy- korzystuje je do obliczeń. Da- ne o orbitach użytkownik może pozyskać samodzielnie z internetu, a także skorzystać z narzędzia umożliwiającego połączenie z serwerem przez FTP i ściągnięcie dostępnych danych z okresu, w którym zo- stały wykonane pomiary.

l

wybóR weKtoRów I KoNfIgURAcjA PRogRAmU

Program automatycznie skanuje pliki RINEX, identy- fikuje sesje i określa możliwe do obliczenia wektory. Korzys- tając z graficznego interfejsu, użytkownik wskazuje wek- tory, które ostatecznie mają zostać przetworzone, i w za- sadzie może przejść do kolej- nego etapu, czyli właściwych obliczeń.

Przed wykonaniem obli- czeń możliwe jest określenie pewnych parametrów szcze- gólnych postprocessingu, a ra- czej dokonanie zmiany wzglę- dem ustalonych parametrów standardowych – domyślnych.

Możliwy jest wybór m.in.:

modelu troposfery; parame- trów tzw. estymatora mocne- go; maksymalnej liczby epok, powyżej której następuje tzw.

rozrzedzanie obserwacji wyni- kające z przyjętych w progra- mie ograniczeń ilościowych;

minimalnego kąta elewacji sa- telity, poniżej którego wszyst- kie obserwacje fazowe są pomi- jane. W typowych sytuacjach zmiana parametrów domyśl- nych nie jest zalecana. Użyt- kownik ma także możliwość wyłączenia satelity o okreś- lonym identyfikatorze PRN w zadanym interwale czasu.

l

obLIcZeNIA

Program proponuje dwie alternatywne metody post- processingu: pierwsza opar- ta jest na algorytmie podwój- nych różnic fazowych, druga wykorzystuje ideę różnic po- trójnych, zwaną metodą BE- TA. Każda z wymienionych metod jest inicjowana, wyko- nywana i raportowana nieza- leżnie. Statystycznie biorąc, wyniki obu metod powinny Rys. 1. Okno główne modułu postprocessingu

(2)

nawi nr 1 (19) MarZEC 2009

33 być do siebie zbliżone, ale nie

można wykluczyć przypad- ków, w których dopiero ana- liza raportów szczegółowych będzie podstawą dokonania określonego wyboru.

Całość procesu obliczenio- wego przebiega sekwencyj- nie i automatycznie dla ko- lejnych wektorów z ustalonej wcześniej listy (zbioru wek- torów), przy czym w oknie programu pojawia się na bie- żąco informacja o aktualnym stanie obliczeń. Podobnie jak ma to miejsce w całym pakie- cie GEONET, zarówno dane wejściowe do poszczególnych etapów, raporty, jak i wyni- ki pośrednie zapisywane są w plikach tekstowych, co za- pewnia pełną kontrolę użyt- kownika na każdym etapie obliczeń. Postprocessing dla pojedynczego wektora można podzielić na kilka etapów:

lKontrola plików ob- serwacyjnych RINEX pod względem formalnym i zapis w formie przetworzonej ko- pii wewnętrznej. Na etapie wstępnej kontroli nie spraw- dza się jednak, czy dane za- warte w pliku RINEX są sen- sowne, tylko czy istnieją i są zapisane zgodnie ze standar- dem. Jednocześnie program identyfikuje epoki pomierzo- ne synchronicznie na obu punktach i odrzuca pozosta- łe, odnoszące się tylko do jed- nego odbiornika. Jeśli liczba epok przekracza dopuszczal- ne maksimum, następuje ich

„rozrzedzanie” (część epok zo- staje pominięta). Rezultat za- pisywany jest w pliku teksto- wym będącym uproszczoną („wewnętrzną”) wersją forma- tu RINEX, zawierającą jedy- nie informacje niezbędne na

dalszych etapach obliczeń, a jednocześnie sformatowane w sposób umożliwiający szyb- ki do nich dostęp.

Analizowane są również nawigacyjne pliki RINEX za- wierające informacje o orbi- tach broadcast. Program łą- czy wszystkie dostępne pliki w jedną całość, odrzucając jednocześnie dublujące się informacje. Taki scalony plik wykorzystywany jest w dal- szych etapach obliczeń.

lWykonanie procedury SPP (tzw. Single Point Posi- tion). Jego pierwszym celem jest maksymalnie precyzyjne wyznaczenie współrzędnych przybliżonych na podstawie pseudoodległości z kodu P (ewentualnie C/A) na często- tliwości L1. Pseudoodległości są korygowane ze względu na przesunięcie centrum fazowe- go anteny względem centrum geometrycznego, wysokość anteny nad punktem i po- prawkę troposferyczną. Rów- nolegle wyznaczane są pozy- cje satelitów na każdą epokę obserwacyjną. Całość obliczeń w procedurze SPP przebiega iteracyjnie, według nielinio-

wej procedury najmniejszych kwadratów.

Wchodząc nieco w szcze- góły, można powiedzieć, że współrzędne pozycji sateli- tów wyznaczane są albo przy wykorzystaniu orbit typu bro- adcast albo orbit precyzyj- nych. Parametry orbity bro- adcast pobierane są z plików nawigacyjnych, a współrzęd- ne otrzymuje się poprzez ite- racyjne rozwiązanie równania Keplera i transformację pozy- cji orbitalnej do układu geo- centrycznego. Jednocześnie wprowadza się niezbędne po- prawki wynikające z efektów relatywistycznych i opóźnie- nia zegara satelity. Orbity pre- cyzyjne pobierane z serwerów IGS mają postać ciągu pozycji (X,Y,Z) każdego satelity zapi- sanych w odstępach co 15 mi- nut. Położenie satelity wraz z opóźnieniem jego zegara na moment wysłania sygnału uzyskuje się na podstawie in- terpolacji Lagrange’a wielomia- nem 10. stopnia. Współrzędne satelity są jednocześnie kory- gowane ze względu na różnice w położeniu centrum fazowe- go i środka mas satelity.

lWłaściwy postproces- sing. Zastosowane algorytmy bazują na obszernej podbu- dowie teoretycznej i zosta- ły wykorzystane równolegle w oprogramowaniu auto- matycznego postprocessin- gu w module POZGEO sys- temu ASG-EUPOS. Opierają się na specjalnym schemacie (Schreibera) tworzenia ukła- du różnic fazowych, a tak- że wyboru par satelitów we wszystkich kombinacjach.

Dzięki temu wyeliminowany zostaje np. problem wyboru tzw. satelity referencyjnego (bazowego), co ma znaczenie w długookresowych (wielo- godzinnych) sesjach obser- wacyjnych.

W niniejszej publikacji za- prezentowaliśmy tylko pod- stawowe elementy i możliwo- ści programu postprocessingu.

Można przypuszczać, że wo- bec coraz szerszego stosowa- nia techniki GPS, szczególnie metod statycznych z wykorzy- staniem danych obserwacyj- nych ze stacji referencyjnych lub tzw. wirtualnych stacji referencyjnych (serwis POZ- GEO-D), wymagania geodetów w zakresie tego typu oprogra- mowania będą coraz bardziej zaawansowane. Zespół au- torów pracuje więc aktual- nie nad uruchomieniem wer- sji rozszerzonej, realizującej m.in. postprocessing wieloba- zowy (łączne wyrównanie ob- serwacji z wszystkich odbior- ników pojedynczej sesji).

RomAN KADAj, tomASZ ŚwIĘtoń (www.geonet.net.pl) Rys. 2. Wybór wektorów do obliczeń

Rys. 3.

Obliczenia i analizy graficzne

Cytaty

Powiązane dokumenty

W intencji autorki powyższa refleksja nad twórczością Wandy Czełkowskiej, Krystiana Jarnuszkiewicza i Andrzeja Wojciechowskiego ma przyczynić się do następnych dyskusji nad

Figure 6 shows that when considering a location in downwind direction of the source area, fluctuations in sediment transport rates could be caused by momentary fluctuations in

Wprawdzie doprowadzi to w re- zultacie do obligatoryjnego zarządzenia wykonania wobec niego zastępczej ka- ry pozbawienia wolności w przypadku, gdy będzie on uchylał się 46 od

W tabeli 1 zestawiono wyniki obliczeń jednostkowego natężenia deszczu q max dla praktycznego do projektowania systemów kanalizacyjnych zakresu czasów trwania opadów:

Gdybyśmy zechcieli do takiego układu wektorów dołączyć jeszcze obserwacje klasyczne (np. kąty lub kierunki poziome, kąty zenitalne-topocentryczne, długości poziome

• „ręcznie”, jeżeli znamy funkcję, jej składnię i wiemy, jakich parametrów oczekuje W trakcie pisania funkcji, jeżeli nie popełniliśmy błędu w jej nazwie, po

W czasie spotkania omówiono następujące zagadnienia: „I od tej Godziny uczeń przyjął Ją do siebie” (J 19, 27) (A. Gambero), „Ból, śmierć, nadzieja: paschalna ikona.

Поэтому мы должны признать, что отвлеченные значения в слове искони являлись результатом семантического разви­ тия древнего