Програма робіт. Графік зниження геометричного фактору

Програма робіт є однією з ключових складових в робочому проекті по створенню супутникової геодезичної мережі згущення. Програма робіт - основа для розробки оперативного плану виконання польових робіт та організаційних заходів.

Програма робіт складається перед виїздом на польові роботи і затверджується начальником партії та головним інженером експедиції. Програма робіт повинна враховувати кількість і тип наявних приймачів, а також можливості програмного забезпечення для обробки вимірів.

Тривалість сесії по кожному з векторів обчислена в таблиці 3.2 є базисом для подальших розрахунків програми робіт.

Концептуальним фактором, який впливає та корегує програму робіт є графіки значень DOP і видимості супутників на весь період польових робіт за допомогою програмного забезпечення по супутниковому альманаху. Для кожного пункту визначаються вікна спостережень з гарними показаниками DOP, з необхідною кількістю супутників і з урахуванням наявних перешкод. При цьому необхідно виключати інтервали з різкими, стрибкоподібними коливаннями значення DOP.

Програму робіт слід складати на основі затверджених маршрутів руху між пунктами, враховуючи час на переїзди між ними. Затверджені маршрути руху формують схему переміщення приймачів.

Програма спостережень може складатися на окремих пунктах або щоденно по всіх пунктах мережі. У табл. 4.2 поданий план організації сесій на один робочий день.

Таблиця 4.2 Програма спостережень на один день

№№ сесій	Час спостережень	Приймачі	І	ІІ	ІІІ	ІV	V
		Спостерігачі	1	2	3	4	5
1	9351100	Номери пунктів	1573	1574	1575	1019	1706
2	1120-1240		1256	1261	1576	1019	1012
3	1315-1415		1672	1670	1671	1019	1708
4	1435-1530		1674	1654	1801	1019	1673
5	1535-1630		1800	1702	1907	1019	1704

Програмою в таблиці 4.2. заплановано 5 сесій. Усіх приймачів та відповідно виконавців (одиниць транспорту) – 5.

Мережа, що спостерігається, має один референцний пункт. На цьому пункті (№1019) приймач ІV виконує спостереження без переїздів. Інші 20 пунктів – роверні: приймачі змінюють положення між сесіями. Час виконання першої сесії вибирають, враховуючи необхідність одночасного виконання умови видимості і геометричної конфігурації сузір'я супутників на всіх пунктах, які задіяні в сесії. Тому тривалість цього інтервалу спостережень сесії повинна перевищувати тривалість вимірювання будь-якого вектора. Загальна тривалість вимірювання будь-якого вектора складається з часу, необхідного для виконання наступних операцій:

- відшукування центру пункту – 10-15 хв;

- встановлення та підключення приймача – 5-10хв;

- ініціалізація приймача – до 25 хв;

- супутникові спостереження – згідно розрахунку;

- згортання приймача і підготовка до переїзду – 5-10хв.

Важливим для супутникових спостережень є так званий геометричний фактор. Точність лінійної просторової засічки залежить від не тільки від точності лінійного вимірювання, але й від геометрії розташування супутників: від кутів під якими перетинаються у шуканій точці напрямки із супутників. Параметр, який оцінює зростання похибок вимірювання через геометрію розташування супутників, отримав назву геометричного фактора, який прийнято позначати DOP (Dilution of Precision – зниження точності). Найуніверсальнішим показником є параметр GDOP – геометричний фактор зниження точності, який характеризує одночасно як точність тривимірного позиціювання так і часу. GDOP дає змогу оцінити геометрію супутникового «сузір’я». Маленьке значення GDOP свідчить про добру геометрію і є запорукою отримання надійних результатів. Високе значення GDOP означає, що супутникове «сузір’я» погане. Значення GDOP, менше за шість, вважається допустимим, а більше за шість – завеликим.

В лабораторній роботі кожен студент за допомогою програмного забезпечення LEICA Geo Office Tools, використовуючи файл альманаху супутників і вказавши геодезичні координати одного з вихідних пунктів державної геодезичної мережі який використаний в мережі, будує графік зниження геометричного фактору (GDOP; Рис. 4).

Рис. 4. Графік зниження геометричного фактору

(Punkt DGM Odessa, B = 46°28’5,1’’ L = 30°44’31,1’’)

Програма робіт повинна бути складена з врахуванням побудованого графіка GDOP. Крім графіка в роботі слід надати звіт по побудові графіка GDOP.

Для побудови графіка GDOP в програмі LEICA Geo Office Tools необхідно (рис.5):

1) завантажити з сайту http://www.navcen.uscg.gov/?pageName=gpsAlmanacs поточний альманах супутників (файл current.alm);

2) імпортувати отриманий файл в підрозділ Satellite Availability (вкладка Management)програми LEICA Geo Office Tools (пункт Almanacs\Import\current.alm);

3) вказати геодезичні координати пункту для якого розраховується графік зниження геометричного фактору (пункт Sites\ назва пункту; опис; B, L, Н; часовий пояс);

4) обрати в підрозділі Satellite Availability вкладку Availability в підпункті Chart Configuration обрати пункт GDOP).

В результаті перерахованих дій в окремому вікні отримаємо графік зниження геометричного фактору; рис. 6 (якщо викликати контекстне меню даного вікна і обрати пункт «Open report», то отримаємо звіт по побудові GDOP).

Рис. 5. Вікно програми LEICA Geo Office Tools

(вказання пункту та завантаження файлу альманаху)

Рис. 6. Вікно побудови GDOP в LEICA Geo Office Tools

Технологія виконання робіт

Статичний метод є основним під час побудови супутникових геодезичних мереж згущення і застосовується найчастіше. Для статичної технології всі приймачі за весь час спостережень знаходяться на одних і тих самих пунктах. Час виконання спостережень залежить переважно від заданої точності та від віддалі між пунктами (довжин векторів). Тривалість сесії може бути від 30 хвилин до 4-6 днів в залежності від класу мережі та необхідної точності.

На практиці точність такої технології становить 5мм ± на 1 км довжини вектора, що визначається. Під час вимірювання статичними методами важливим є підбір відповідних супутникових приймачів. Для відстаней між пунктами більше за 100км потрібно використовувати двочастотні приймачі. На коротких лініях (до 20км) можна використовувати і одночастотні приймачі

Для визначення координат статичним методом необхідно перед зніманням кожен супутниковий приймач відповідно підготувати до роботи в даному режимі.

Для цього кожен приймач має в пам'яті ряд параметрів і функцій для конфігурування користувачем. Під конфігурацією в подальшому будемо розуміти конкретний набір параметрів. Всі налаштування параметрів і функцій для здійснення конкретних методів вимірювання поєднуються в набір налаштувань (конфігурацій).

Під час використання статичного режиму роботи використовуються наступні, рекомендовані виробниками приймачів GPS – параметри:

- режим роботи - «статика» (static);

- дискретність запису: 15; 30; 60 секунд;

- мінімальна висота супутника над горизонтом (кут відсікання) - 15º;

- режим запису даних – ущільнений (compacted);

- гранична величина геометричного фактору (GDОР) – 8;

- мінімальна кількість супутників – 4;

В залежності від фірми виробника та типу супутникового приймача кількість параметрів може бути іншою.

Для успішного виконання високоточного GPS – вимірювання потрібно виконувати спостереження під час «хороших вікон». Під «хорошими вікнами» розуміють велику кількість супутників (5-8) та мале значення коефіцієнта GDОР (1-4).

Виміри при статичному методі починають згідно затвердженої програми робіт. Дозволяється включення приймача за 5 хвилин до встановленого початку вимірювань. Запізнення не допускається, так як це зменшить час спільної роботи приймачів під час і може погіршити результат. Для уточнення часу роботи приймачів під час рекомендується мати між виконавцями (бригадами) радіозв'язок. Рішення про дострокове припинення сеансу приймає керівник робіт.

Кошторисна частина

В сучасних ринкових умовах будь-які топографо-геодезичні роботи які несуть виробничий характер підлягають оплаті. Ретельно розроблений проект польових і камеральних робіт має вирішальне значення у виконанні виробничого завдання. Проект зобов'язаний бути обґрунтований кошторисним розрахунком з погляду витрат засобів, праці й часу. Серед цих витрат праці виділяються:

- безпосереднє виготовлення продукції або надання послуг;

- перевірку проектної та вишукувальної документації іншими фахівцями;

- внесення доповнень та змін у документацію після її погодження з іншими організаціями і закладами;

- виготовлення проектних та вишукувальних документів та їх розмноження;

- участь робітників, які виконують вишукувальні роботи, дослідження і лабораторні аналізи;

- оплату праці водіїв транспортних засобів при виготовленні проектної та вишукувальної продукції;

- безпосереднє керівництво роботами;

- забезпечення виконання робіт.

Згідно Збірника укрупнених кошторисних розцінок на топографо-геодезичні та картографічні роботи кошторисну частину слід обчислити на основі таких розділів:

1) Рекогносцирування пунктів 1, 2 і 3 класів, які визначаються супутниковими радіонавігаційними системами (СРНС).

Характеристика категорій складності робіт

I категорія. Місцевість рівнинна, відкрита, з розвинутою мережею ґрунтових та шосейних доріг. Антена приймача СРНС сигналів встановлюється над центром пункту. Перешкод для приймання супутникових сигналів над горизонтом немає.

II категорія. Місцевість напівзакрита, з пересіченими формами рельєфу, порізана балками та ярами. Дерева часто блокують супутникові сигнали. Їх приймання планують в періоди, коли супутники знаходяться у відкритій частині неба. Наявність поблизу пунктів аеропортів. Приймання сигналів виконують тільки під час перерви в їх роботі.

III категорія. Місцевість горбиста, на 50 % покрита лісом. Мережа доріг розвинута слабко. Приймання супутникових сигналів виконують з виносної антени. Спостереження виконують поза центром пункту. Прив'язку антени приймача до центра пункту здійснюють поєднанням геодезичних і супутникових методів. Місцевість забудована, наявність промислових та будівельних об'єктів.

Склад робіт

Отримання технічного завдання, підбір матеріалів. Вибір місця для встановлення пункту й антени супутникового приймача. Маркування місця пункту або закріплення тимчасовим знаком. Зарисовування діаграми перешкод і складання абрису пункту. Встановлення розмірів і розчищення майданчика біля пункту для відкриття горизонту. Узгодження місця закладки центра із землевласниками (землекористувачами). Складання схеми рекогносцированих пунктів та перелік топографо-геодезичних робіт, необхідних для визначення координат пункту супутниковими методами. Переїзди на ділянці робіт. Польовий контроль і здавання робіт.

Таблиця 6.1. Рекогносцирування пунктів 1, 2 і 3 класів, які визначаються супутниковими радіонавігаційними системами

2) Визначення координат автономними супутниковими методами

Характеристика категорій складності робіт

I категорія. Місцевість рівнинна, відкрита, з розвинутою мережею ґрунтових та шосейних доріг. Населені пункти з одно- і двоповерховою забудовою. Перешкод для приймання супутникових сигналів над горизонтом немає. Антена приймача встановлюється над центром пункту.

II категорія. Місцевість напівзакрита, з хвилястими формами рельєфу, пересічена балками та ярами. Населені пункти з багатоповерховою забудовою та промисловими об'єктами. Дерева часто блокують супутникові сигнали. Їх приймання планують в періоди, коли супутники знаходяться у відкритій частині неба. Наявність поблизу пунктів аеропортів. Приймання сигналів виконують тільки під час перерви в роботі аеропорту.

III категорія. Місцевість горбиста, на 50% покрита лісом. Мережа доріг розвинута слабко. Наявність поблизу теле- і радіостанцій, які деформують супутникові сигнали. Приймання супутникових сигналів виконують з виносної антени. Спостереження виконують поза центром пункту. Прив'язку антени до центра пункту здійснюють поєднанням геодезичних і супутникових методів.

Склад робіт Отримання завдання і матеріалів. Планування часу на дату виконання робіт. Підготовка приймача до роботи. Встановлення антен приймачів над центром пункту, вимірювання висоти антени. Позиціонування у заданому режимі. Контроль якості спостережень з видачею програмної інформації про кількість супутників, що спостерігаються. Зняття приймачів. Геодезична прив'язка приймачів (антен) до пунктів, якщо спостереження велись не з центра пункту. Оновлення зовнішнього оформлення пунктів. Повторний радіозв'язок. Перезапис інформації з приймачів у пам'ять комп'ютера. Польова контрольна обробка супутникових вимірювань. Аналіз результатів обробки відповідно до критеріїв якості. Переїзди на ділянці робіт. Здавання матеріалів.

Таблиця 6.2 Визначення координат автономними супутниковими методами

Розрахунок кошторисної частини слід здійснити на основі наведених розцінок з врахування категорії складності робіт. Результати варто оформити в табличному вигляді ( табл. 6.1)

Таблиця 6.1. Кошторисна вартість топографо-геодезичних робіт