Методы геодезических измерений спутниковыми системами

Info

Publication number

RU2325668C2

RU2325668C2

RU2006112424/09A

RU2006112424A

RU2325668C2

RU 2325668 C2

RU2325668 C2

RU 2325668C2

RU 2006112424/09 A

RU2006112424/09 A

RU 2006112424/09A

RU 2006112424 A

RU2006112424 A

RU 2006112424A

RU 2325668 C2

RU2325668 C2

RU 2325668C2

Authority
RU
Russia

Prior art keywords

antenna
measurements
measured point
satellite
rotation

Prior art date
2006-04-13

Application number
RU2006112424/09A
Other languages

English (en)

Other versions

RU2006112424A
(ru

Inventor
Александр Георгиевич Прихода (RU)
Александр Георгиевич Прихода
Александр Петрович Лапко (RU)
Александр Петрович Лапко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
2006-04-13
Filing date
2006-04-13
Publication date
2008-05-27

2006-04-13Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья
filed

Critical

Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья

2006-04-13Priority to RU2006112424/09A
priority

Critical

patent/RU2325668C2/ru

2007-11-20Publication of RU2006112424A
publication

Critical

patent/RU2006112424A/ru

2008-05-27Application granted
granted

Critical

2008-05-27Publication of RU2325668C2
publication

Critical

patent/RU2325668C2/ru

Применение геодезических измерений в различных отраслях

Геодезические измерения, проводимые с использованием спутниковых систем, находят широкое применение в различных отраслях, где требуется точное определение координат и высот точек на земной поверхности. Ниже приведены некоторые примеры использования геодезических измерений.

Отрасль	Применение геодезических измерений
Строительство	Геодезические измерения позволяют строителям точно определить геометрические параметры строительных объектов, таких как здания, дороги, мосты и туннели. Это помогает гарантировать точность и надежность конструкций.
Геология	Геодезические измерения используются для создания карт геологических структур и определения географического положения и высоты геологических объектов. Это позволяет исследователям лучше понять структуру земной коры и проводить геологические исследования.
Сельское хозяйство	Геодезические измерения используются для планирования и контроля сельскохозяйственных угодий, определения границ полей и картографирования рельефа. Это помогает увеличить эффективность сельскохозяйственного производства и оптимизировать использование земельных ресурсов.
Транспорт	Геодезические измерения позволяют определить точное положение дорог, путей, аэропортов и другой инфраструктуры транспортной системы. Это помогает улучшить безопасность и эффективность транспортных коммуникаций.
Экология	Геодезические измерения используются для мониторинга и картографирования экологических параметров, таких как рельеф местности, изменение водных ресурсов и распространение растительности. Это помогает лучше понять экосистемы и предпринимать меры по их сохранению и устойчивому развитию.

Применение геодезических измерений в различных отраслях позволяет с высокой точностью определять координаты и высоты объектов, создавать карты и модели местности, а также проводить анализ и контроль различных параметров. Это является неотъемлемой частью современных технологий и способствует развитию и оптимизации различных сфер деятельности.

Новости по теме

• Мобильное лазерное сканирование и панорамная фотосъёмка улиц для сервиса «Яндекс.Карты»

  Специалисты ОАО «Союзгипрозем» провели пробное мобильное лазерное сканирование с одновременной панорамной фотосъёмкой московских улиц для популярного сервиса «Яндекс.Карты». Совместный с компанией «Нек-4» проезд выполнен с целью получения практических данных для дальнейших исследований.

  18 ноября 2016 года

• Оценка размера возмещения при изъятии объектов недвижимости для государственных нужд

  Компания «Союзгипрозем» выполнила оценку размера возмещения при изъятии объектов недвижимости в рамках реализации проекта «Развитие Московского авиационного узла. Строительство комплекса новой взлётно-посадочной полосы международного аэропорта Шереметьево, Московская область».

  11 апреля 2017 года

• Выполнены наземное лазерное сканирование и аэрофотосъёмка участка трассы М-4 в Краснодарском крае

  Компания «Союзгипрозем» выполнила лазерное сканирование и аэрофотосъёмку участка трассы М-4 в Краснодарском крае. Инженерно-геодезические изыскания были проведены в рамках проекта по обустройству, реконструкции, ремонту и эксплуатации на платной основе федеральной автодороги.

  10 января 2017 года

Links

• Espacenet
• Discuss

• 238000005259
  measurement
  Methods

  0.000

  title

  claims

  abstract

  description

  35

• 238000000034
  method
  Methods

  0.000

  title

  claims

  description

  5

• 239000000969
  carrier
  Substances

  0.000

  claims

  abstract

  description

  7

• 230000000694
  effects
  Effects

  0.000

  abstract

  description

  5

• 230000002452
  interceptive
  Effects

  0.000

  abstract

  description

  2

• 239000000126
  substance
  Substances

  0.000

  abstract

  1

• 101700078171
  KNTC1
  Proteins

  0.000

  description

  5

• 210000003414
  Extremities
  Anatomy

  0.000

  description

  2

• 241000614201
  Adenocaulon bicolor
  Species

  0.000

  description

  1

• 241000380131
  Ammophila arenaria
  Species

  0.000

  description

  1

• 238000009825
  accumulation
  Methods

  0.000

  description

  1

• 230000001276
  controlling effect
  Effects

  0.000

  description

  1

• 230000000875
  corresponding
  Effects

  0.000

  description

  1

Точность геодезических измерений

Важным аспектом достижения высокой точности геодезических измерений является использование методов дифференциальной коррекции. При этом один из приемников спутниковых систем устанавливается на контрольную точку с известными координатами, а второй приемник — на точку, координаты которой требуется определить. Путем анализа разности измерений между двумя приемниками удается устранить систематические ошибки и значительно повысить точность измерений.

Также для увеличения точности геодезических измерений используются методы обработки сигналов, такие как фазовая обработка и кодовая обработка. Фазовая обработка позволяет определять фазу сигнала спутниковых систем с высокой точностью, что в свою очередь позволяет определить расстояние от приемника до спутника с высокой точностью. Кодовая обработка позволяет определить расстояние с меньшей точностью, но при этом более стабильно и менее подвержено шумам и помехам.

Точность геодезических измерений также зависит от множества других факторов, таких как мультипутьное помехообразование (отражения сигналов от поверхности Земли или других объектов), атмосферные условия (распространение сигнала через атмосферу), геометрическое расположение спутников и приемников и др

Поэтому для достижения наибольшей точности важно учитывать все эти факторы и применять соответствующие методы коррекции и обработки измерений

Рубрикатор

• Народная СРО
  • Статьи и аналитика
  • Информация
• Росреестр
  • Информация
  • Приказы Росреестра
  • Письма Росреестра
• Новости Управлений
  • Алтайский край
  • Амурская область
  • Астраханская область
  • Белгородская область
  • Волгоградская область
  • Вологодская область
  • Воронежская область
  • Иркутская область
  • Калининградская область
  • Кировская область
  • Краснодарский край
  • Красноярский край
  • Курганская область
  • Ленинградская область
  • Липецкая область
  • Магаданская область и Чукотский АО
  • Москва
  • Московская область
  • Мурманская область
  • Нижегородская область
  • Новосибирская область
  • Омская область
  • Оренбургская область
  • Пермский край
  • Приморский край
  • Псковская область
  • Республика Адыгея
  • Республика Алтай
  • Республика Башкортостан
  • Республика Карелия
  • Республика Крым
  • Республика Марий Эл
  • Республика Мордовия
  • Республика Хакасия
  • Ростовская область
  • Самарская область
  • Санкт-Петербург
  • Саратовская область
  • Сахалинская область
  • Свердловская область
  • Тамбовская область
  • Тверская область
  • Тюменская область
  • Ульяновская область
  • Хабаровский край
  • Ханты-Мансийский автономный округ – Югра
  • Челябинская область
  • Чувашская Республика
  • Ярославская область
  • Ямало-Ненецкий автономный округ
• Библиотека НПА
  • Конституция
  • Кодексы
  • Законы
  • Верховный Суд РФ

Режимы работы спутниковых систем

Различают три основных режима работы спутниковых систем: статика, кинематика с постобработкой и кинематика в реальном времени (RTK).

Режим статики является наиболее точным методом съёмки и применяется для создания и сгущения сетей, задач геодинамики и других видов высокоточных измерений; статика характеризуется продолжительными сеансами спутниковых наблюдений.

Режим кинематики с постобработкой позволяет выполнять топографическую съёмку, например, для целей кадастра и землеустройства. Применение данного режима крайне эффективно для выполнения этих видов работ вследствие коротких сеансов наблюдений по сравнению со статическими наблюдениями. Для реализации метода кинематики с постобработкой требуется полевой контроллер.

История и принцип работы геодезических измерений

На протяжении истории геодезические измерения проводились различными способами — от простых наземных методов до использования современных спутниковых систем. В эпоху древних цивилизаций локальные измерения проводились с помощью простых инструментов, таких как уровень, шнурнир или плоскогубцы. Такие измерения позволяли определить расстояние между двумя точками и вычислить углы, но они ограничивались малой площадью и были достаточно неточными.

С развитием науки и технологий геодезические измерения стали более точными и точными. В XIX веке были разработаны способы измерения долготы и широты с использованием астрономических наблюдений, которые позволили определить координаты точек на Земле со значительной точностью. Однако эти методы требовали сложного оборудования и тренировки специалистов.

С появлением спутниковых систем, основанных на использовании искусственных спутников Земли, геодезические измерения стали значительно более доступными и точными. Современные геодезические инструменты позволяют определить координаты точек с миллиметровой точностью, что открывает новые возможности в таких областях, как строительство, геология, навигация и другие.

Принцип работы геодезических измерений основан на триангуляции и трилатерации — методах, позволяющих определить расстояния и углы между точками с использованием треугольников. Сутяжным принципом измерений является использование изначально измеренной базовой линии, на основе которой определяются координаты других точек. Спутниковые системы, такие как GPS или Глонасс, позволяют определить координаты точек с использованием сигналов, излучаемых спутниками навигационной системы.

Таким образом, геодезические измерения являются неотъемлемой частью современного мира и позволяют установить точные координаты объектов на Земле. Они играют важную роль во многих отраслях, а также способствуют развитию науки и технологий.

Принципы геодезических измерений

В основе геодезических измерений лежит принцип триангуляции — метод определения расстояний и углов между треугольными точками, с использованием простого геометрического анализа. Этот метод позволяет определить положение и координаты каждой точки, используя измерения углов и расстояний между ними.

С развитием спутниковых систем стали возможными новые методы геодезических измерений. Наиболее распространенной из них является использование глобальной навигационной спутниковой системы (GNSS), такой как GPS (Глобальная система позиционирования). С помощью спутниковых систем можно точно определить географическое положение любого объекта на Земле в реальном времени.

Другой принцип геодезических измерений — это методы определения высоты. Для этого используются инструменты, такие как нивелиры и GNSS приемники, которые позволяют определить вертикальную координату точки относительно точек, которые уже известны по горизонтальным координатам.

Важным принципом геодезических измерений является также учет Гравитационного поля Земли и ее геоцентрической фигуры. Гравитация влияет на измерения расстояний и углов, поэтому ее учет очень важен для получения точных результатов. В настоящее время используются современные модели геоцентрической фигуры, такие как WGS84 (Мировая геодезическая система 1984 года), которые обеспечивают более точные результаты измерений.

В заключение, геодезические измерения основаны на принципах триангуляции, использовании спутниковых систем, методах определения высоты и учёте гравитационного поля Земли. Они являются важным инструментом для определения положения и формы Земли, а также для множества других приложений в различных областях деятельности.

Методы спутниковых геодезических измерений

Основной принцип работы спутниковых геодезических измерений заключается в приеме сигналов от спутников и определении координат и высоты приемника на основе этих сигналов. В кадастровых работах чаще всего используется GPS, который является наиболее распространенной и доступной спутниковой системой позиционирования. GPS состоит из сети спутников, которые постоянно передают радиосигналы, а приемник на земле собирает эти сигналы и рассчитывает свои координаты на основе измерений времени прихода сигналов.

Одним из преимуществ спутниковых геодезических измерений является их высокая точность. GPS-приемники способны определять координаты с точностью до нескольких миллиметров, что позволяет проводить кадастровые работы с высокой степенью точности и надежности. Кроме того, спутниковые геодезические измерения обеспечивают высокую скорость съемки и большую площадь покрытия, что делает их эффективными в использовании.

Однако, при использовании спутниковых геодезических измерений необходимо учитывать их ограничения и особенности. Например, некоторые факторы, такие как погода, препятствия (здания, деревья и т. д.) и многолучевое распространение сигналов, могут влиять на качество измерений и требовать корректировки данных. Кроме того, спутниковые геодезические измерения требуют специального оборудования и программного обеспечения, а также определенных знаний и опыта для их проведения и обработки данных.

В целом, спутниковые геодезические измерения являются важным инструментом в кадастровых работах, позволяющим получить точные и надежные данные о геодезических координатах и высоте объектов. Они обеспечивают высокую скорость и точность измерений, что делает их эффективными и экономичными в использовании. Однако, для успешного применения спутниковых геодезических измерений необходимо учитывать их ограничения и особенности, а также обладать соответствующими знаниями и компетенциями.

Глобальная навигационная спутниковая система — GNSS

GNSS (Global Navigation Satellite Systems) — добровольное объединение более чем 200 агентств, занимающихся сбором данных GPS, ГЛОНАСС и других спутниковых навигационных систем с постоянно работающих базовых станций, расположенных в различных точках мира; фактически, это единый стандарт для всех существующих спутниковых систем.

Системы GNSS позволяют определять пространственное положение объектов на местности путём обработки принимающим устройством поступающего спутникового сигнала. GNSS состоит из трёх сегментов: космического, наземного и пользовательского. Космический сегмент представляет собой набор спутников, размещённых на разных орбитальных плоскостях, каждый из которых располагает атомными часами, задающими точную систему времени, и непрерывно передаёт радиосигналы с собственным уникальным идентификационным кодом. Наземный сегмент, или сегмент управления, включает в себя сеть базовых станций, которые наблюдают за спутниками на орбите и выполняют контроль и корректировку их положения. Пользовательский сегмент включает все спутниковые приёмники, выполняющие определение своего местоположения.

Принцип определения координат в системах GNSS основывается на традиционном в геодезии способе трилатерации — вычислении координат по измеренным расстояниям до известных пунктов. Пунктами в данном случае являются спутники, координаты которых известны с высокой точностью, а расстояния вычисляются на основе измерений временной задержки прохождения радиосигнала по линии «спутник-приёмник».

Широкое использование спутниковых технологий измерений для геодезических изысканий обусловлено следующими факторами: — высокая точность измерений; — отсутствие необходимости прямой видимости между пунктами при построении геодезических сетей; — возможность выполнения кинематических измерений и проведения непрерывных наблюдений; — одновременное определение трёхмерных координат; — высокий уровень автоматизации измерений; — возможность проведения измерений в условиях, непригодных для оптических инструментов (например, ночь, туман, недостаточная видимость и прочее).

Абсолютный и дифференциальный способы определения координат

На точность автономного определения координат влияют различные факторы, а наиболее значимыми из них являются ошибки, связанные с прохождением GNSS-сигналов через тропосферу и ионосферу, а также спутниковой геометрией и многолучёвостью. Точность абсолютного определения координат составляет 5–10 метров и не подходит для решения геодезических задач, лишь за исключением поиска геодезических пунктов в навигационном режиме. Для получения координат пунктов с сантиметровой точностью необходимо применять дифференциальный (или относительный) способ измерений и обработку в специализированном программном обеспечении. В этом случае используются два GNSS-приёмника: один GNSS-приёмник устанавливается на пункте с известными координатами и является базовым, а второй — на пункте, координаты которого необходимо определить. Принимая сигналы одних и тех же GNSS-спутников и при условии, что эти приёмники находятся на небольшом расстоянии друг от друга, можно минимизировать или исключить большинство ошибок, свойственных абсолютному методу.

Спутниковую аппаратуру геодезического класса разделяют на одночастотные и двухчастотные GNSS-приёмники. Двухчастотные приёмники имеют ряд преимуществ по сравнению с одночастотными: в частности, в них практически отсутствуют ограничения по длине базовых линий, они обеспечивают более быстрое и надёжное определение координат пунктов, а также в них реализована возможность работы в режиме реального времени.