Основные режимы работы спутниковой геодезической аппаратуры.

При использовании Статического режима спутниковая аппаратура размещается, как минимум, в двух точках, и накапливает данные о местоположении аппаратуры достаточно длительный период времени - поряд­ка нескольких часов и даже более. Затем одновременно эти данные анализируются (постпроцессорная обработка) и обрабатываются. Если продолжительность сеанса измерений достаточна и все систематиче­ские ошибки максимально компенсированы в процессе обработки, то возможно достижение точностей расчета базовых линий порядка 0.1 миллионной и даже выше на базах, достигающих сотен и тысяч кило­метров. Статический режим съемки используется, как правило, только для длинных базовых линий. Длительный период обсервации позволя­ет максимально снизить систематические ошибки и получить высокую точность определения места, даже в случае, если многозначность фа­зовых измерений не может быть разрешена. Статическая съемка явля­ется традиционной измерительной техникой для GPS. В каждой точке собирается необходимое количество данных для четырех или более спутников. Время обсервации определяется длиной линии, геометрией созвездия и атмосферными условиями. Для ускорения работ удобно использовать несколько приемников одновременно.

В случае, когда точки, в которых размещена аппаратура, располага­ются в относительно небольшой зоне, а длина базовых линий находит­ся в пределах нескольких километров, то влияние систематических ошибок на измерения по фазе несущей менее существенно. В этом случае возможно получение высокой точности определения места с помощью других, более производительных методов.

Быстрый статический резким - это тот же статический ре­жим, но со значительным ограничением времени сбора данных. Для ускорения решения обычно используются двухчастотные измерения. В сочетании с методами статистического анализа это позволяет полу­чить разрешение многозначности в течение нескольких минут для двухчастотной или в течение 10-20 минут для одночастотной аппаратуры. Ус­пех применения этого метода существенно зависит от наличия доста­точного количества и геометрии передающих спутников. При быстрой статической съемке наиболее эффективно установить приемник - опорную станцию в точке внутри рабочей зоны и затем использовать мобильный приемник для посещения всех определяемых точек. Быстрая статическая съемка пригодна для большинства видов кадастровых, геодезических и инженерных работ.

В Реоккупационном режиме определения местоположения один комплект АП размещается в контрольной точке и не перемеща­ется, другой передвигается от одной точки к другой. В каждой точке второй комплект накапливает измерения несколько (при одночастотных измерениях около пяти - десяти) минут. Затем, через, по крайней мере, один час процедура обхода точек повторяется. Данные, собран­ные при первом и втором прохождении (или большем числе прохож­дений) точек, объединяются для совместной обработки. Этот метод критичен к интервалу времени между прохождениями одних и тех же точек из-за скорости движения передающих спутников (интервал не должен быть слишком малым). К преимуществам метода относится возможность работать в областях, где происходит значительное зате­нение радиогоризонта. Реоккупация также может использоваться, что­бы способствовать обработке информационно бедных наборов дан­ных. Дополнительные данные, собираемые в «слабых» точках могут комбинироваться с существующими чтобы «усилить» решение. Алго­ритмы, применяемые для Реоккупации, обычно эффективны также и для обработки рваных и фрагментированных сеансов.

При Старт-Стопнойсъемке (т.е., съемке типа Стоп/Иди) многозначность первоначально разрешается в точке инициализации в режиме, аналогичном быстрой статической съемке, а затем мобиль­ный приемник перемещается (обычно вручную) между неизвестными точками, пока поддерживается контакт с сигналами спутников. Раз­решение многозначности производится в первой точке и необязатель­но должно проводиться в последующих. Используя эту технику, неиз­вестные точки необходимо посещать на несколько эпох (порядка 10-20 сек) с целью вычисления их положения с точностью порядка 1-3 см. Главным ограничением при старт-стопной съемке является то, что для мобильного приемника недопустимо наличие препятствий для радиосигнала при перемещении между точками. Если контакт с сиг­налом потерян, то мобильный приемник должен приостановить обход в очередной точке вплоть до повторного разрешения многозначности.

Старт-стопная съемка идеальна для производства работ в об­ластях, где не имеется препятствий для приема сигналов при переме­щении с точки на точку. Это наиболее продуктивная техника съемки, которая может успешно конкурировать со всеми остальными типами. Если же при перемещении требуется проходить зоны с затенением, т.е. проезжать под мостами, в тоннелях и т.п., то данный метод оказывается неприемлемым.

В Кинематическом режиме первоначально неподвижные приемники собирают данные в течение интервала времени, обеспечи­вающего разрешение многозначности, затем начинается перемещение одного из них без потери сигналов, и АТТ продолжают сбор данных, пока сохраняется слежение хотя бы за 4 аппаратами из исходного со­звездия. Соответствующее программное обеспечение позволяет раз­решать фазовую неоднозначность, используя первоначально собран­ные данные. Этот метод можно использовать на непрерывно движущихся платформах, поэтому режим и называется кинематиче­ским. Одной из разновидностей кинематической съемки является способ, при котором два комплекта АП первоначально размещаются в нескольких метрах друг от друга на известной базе, что облегчает и ускоряет разрешение многозначности.

Кинематическая съемка, по сути, может быть описана, как специфический вид старт-стопной съемки. Главным различием между этими двумя видами съемки является то, что Кинематическая съемка вычисляет относительные координаты на предустановленные момен­ты времени, в то время как при Старт-Стопной съемке координаты вычисляются в момент по выбору оператора. Если контакт со спутни­ками потерян, то второй приемник должен быть остановлен и много­значность должна быть разрешена повторно, после чего можно будет возобновить кинематическую съемку. Все данные, которые собира­лись до потери контакта, также пригодны для последующей обработ­ки. Для низких точностей (порядка 1 м) съемки относительные псевдодальномерные данные также могут обрабатываться в кинематическом режиме. Преимущество псевдодальномерных данных состоит в отсутствии проблемы многозначности. Поэтому движущий­ся датчик может не дожидаться разрешения многозначности и при возможной потере слежения за сигналом не потребуется приостановка движения. Сразу же после возобновления приема сигналов решение по псевдодальностям может быть вновь получено. Кинематическая съем­ка идеальна для определения траекторий движущихся объектов. Она может быть использована для определения профиля дорог, относи­тельного местоположения судов и самолетов.

В последнее время разработаны новые методы кинематиче­ской съемки, называемые «Кинематикой-На-Лету». При этом не требуется этапа первоначальной инициализации, съемка начинается и закачивается в движении, разрешение многозначности также производится «на ходу». Однако для надежного достижения сантиметровой точности при этом необходимы двухчастотные измерения.