 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 УДК 528.063.1 Сравнительная оценка постобработки GPS измерений в программах magnet office tools и eft post processing
Клюева Е.Н., студент Научный руководитель: Слипец А.А., к.б.н. Калужский филиал Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А.Тимирязева, Россия
Рассмотрен анализ результатов постобработки GPS-измерений, полученных в режиме статика в программных продуктах Magnet Office Tools и EFT Post Processing.
В настоящее время решение широкого круга инженерных и исследовательских задач, которые требуют точного определения местоположения, выполняется при помощи GPS-технологий. Получение координат с помощью GPS-оборудования может осуществляться в масштабе реального времени и при постобработке, выполняемой после завершения измерений. Выполнять съемку местности посредством GNSS-приёмников возможно в режимах: RTK, кинематика и статика. Кинематический режим (кинематика) измерений используется при определении траектории движущегося приемника относительно другого неподвижного спутникового приемника. Местоположения точек вычисляются с заранее установленными интервалами времени. Данный режим является идеальным при отслеживании траектории движущихся транспортных средств, движущихся судов, при определении местоположений, вынесенных в открытое море платформ и при позиционировании летящих самолетов. При использовании режима кинематическая съемка в реальном времени (RTK) дифференциальные поправки передаются от базового приемника одному или нескольким подвижным приемникам с тем, чтобы они производили определение координат в режиме реального времени. В этом режиме необходимо, чтобы базовый приемник имел встроенный или внешний УКВ либо GSM модем для передачи поправок на подвижный приемник, который тоже имеет соответствующий модем для приема этих поправок. Метод RTK является самым быстрым методом съемки и подходит для топографической съемки, межевания земель и выноса точек в натуру. Метод статических измерений считается «классическим» методом спутниковых измерений, при котором координаты точек получают при последующей обработке в специальных программах на персональных компьютерах. Он является наиболее точным, но самым продолжительным по времени измерений. Статика применяется в тех случаях, когда невозможно использовать RTK, например при отсутствии сети для передачи поправок с базового приёмника или значительном (более 50 км) отдалении от базовой станции. Статический метод, как правило используется для создания геодезического съемочного обоснования при инженерно-геодезических изысканиях. В настоящее время на рынке наблюдается многообразие специализированных программ для анализа GPS-измерений, полученных при статическом методе: Trimble Business Center; Magnet Office Tools; JAVAD GNSS Justin; EFT Post Processing; КРЕДО ГНСС и др. Каждая программа имеет свой уникальный алгоритм обработки данных, поэтому один и тот же объект после постобработки может отличаться по полученным координатам в пределах нескольких сантиметров. Основной целью исследования явился сравнительный анализ результатов постобработки GPS-измерений в программных продуктах Magnet Office Tools и EFT Post Processing. Объектами исследования явились результаты измерений полученные при помощи GPS-приемников на пунктах государственной геодезической сити (ГГС): "Черносвитино" и "Шопино". В качестве аппаратной части применялись двухчастотные GPS приемники Sokkia GRX2 и EFT M2. Для программной части были выбраны два программных продукта разработанные компанией Topcon / Sokkia – Magnet Office Tools и EFT – EFT Post Processing. Выбор данных программных продуктов в рамках указанного исследования обусловлен следующими основными причинами: 1. Программный продукт компании Topcon (Япония) один из старейших на рынке, ему более 20 лет, при этом алгоритм расчета постоянно совершенствовался. Программа имеет возможность работы с "сырыми" данными практически с любых GNSS-приёмников. 2. Программный продукт от компании EFT сравнительно недавно на рынке программ для геодезии и является российской разработкой. 3. Стоимость одной лицензии Magnet Office Tools в настоящее время составляет около 120 тыс. руб., а EFT Post Processing поставляется бесплатно при приобретении любого GNSS-приемника EFT. 4. Использование при измерениях GNSS-приемников тех же фирм производителей что и программные продукты. Методика измерений на пунктах ГГС основывалась на требованиях выполнения спутниковых измерений, изложенных в ГОСТ Р 53607-2009 [1] и ГКИНП (ОНТА)-02-262-02 [2]. Дата проведения измерений – 30.10.2019 г. В качестве исходных пунктов, т.е. пунктов и известными координатами были выбраны два пункта ГГС, территориально расположенные в г. Калуга. Координаты пунктов "Черносвитино" и "Шопино" в системе МСК-40 были взяты из каталога координат пунктов ГГС. В качестве контрольной точки при вычислении координат "Черносвитино" и "Шопино" в вышеобозначенных программах были использованы данные с постоянно действующей базовой станции компании EFT расположенной в г.Калуга (Широта: 54° 30' 15.84493" N; долгота: 36° 15' 39.32310" E). При выполнении статики на пунктах ГГС и в настройках программ при постобработки были выполнены настройки маски возвышения в 10 градусов и интервал записи в 10 сек. Основные результаты представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1 – Результаты постобработки
Таблица 2 – СКО результатов измерений
После выполнения постобработки "на лету", т.е. без дополнительного редактирования сеансов наблюдений со спутников (в таблице данные с именем EFT или Magnet) далее были проведены редактирование сеансов наблюдений и исключение из дальнейших расчетов "недоброкачественных" спутниковых измерений (в таблице данные с именем EFT-ред. или Magnet-ред.) (рис. 1 и 2).
Рис. 1 – Исключение "недоброкачественных" измерений в программе EFT Post Processing
Рис. 2 – Исключение "недоброкачественных" измерений в программе Magnet Office Tools
На пункте ГГС Черносвитино, который располагался на территории промышленной зоны, условия для выполнения измерений были не идеальными, а именно наличие в нескольким метрах бетонного забора высотой в 3 м и древесной растительности. Указанные факторы повлияли на измерения (см. СКО табл. 2) и тем самым отразились на вычисленных координатах. Сравнивая два программных продукта, отмечаем, что программа EFT Post Processing при вычислении координат "Черносвитино" отрабатывает немного лучше, чем Magnet Office Tools (отклонение по осям 1,5-3 см, в плане – 2 см). Однако отклонение от каталожных координат в 4-7 см по осям дает основание использовать данный пункт ГГС с определенной осторожностью при создании геодезического съемочного обоснования. Намного интересны оказались результаты при обработке данных с ГГС "Шопино". Условия выполнения измерений на пункте были практически идеальными. Однако вычисленная высотная отметка в программе EFT Post Processing имела значение не отвечающая требуемой точности. По нашему мнению, причина по которым были получены такие расхождения связана с тем, что при обработки сырых данных с GPS-приёмника Sokkia GRX2 в программе EFT Post Processing наблюдались проблемы с установкой высоты антенны. При этом координаты, полученные при постобработке в программе Magnet Office Tools, отличались от каталожных в пределах 1 см в плане и порядка 2 см по высоте, что является очень хорошим результатом. Различия между двумя программными продуктами на пункте ГГС "Шопино" в рамках проводимого исследования практически отсутствовали (за исключением высотной отметки). Следует отметить, что точность полученных координат при постобработки также зависит от данных с базовой станции, а именно точности ее привязки провайдером услуги к пунктам ГГС района работ. В процессе проведения исследования было замечено немного более эффективная работа программного продукта с GPS-приёмником той же фирмы производителя.
Библиографический список
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
