DSC05326

340 • Wyfcrcw zagadnienia geodezji w epoce GPS gdy się zatrzymują, wynosi wspomnianą wyżej wartość ± (1 cm + 2 ppm d). Można sądzić, że urządzenia tego typu zrewolucjonizują wkrótce wszystkie rodzaje pomiarów geodezyjnych prowadzonych tam, gdzie sygnały satelitów GPS i sygnały radiowe mogą być bez przeszkód odbierane.

Rys. 6.45. Schemat pracy z GPS Totąl Station (rys. na podstawie Trimble Nayigai/on, 1994)

6.2.9. Różne zagadnienia związane z pomiarami techniką GPS

Problem 'cycłe slip'

'Utracone'albo 'zagubione' cykle (cyele slip) fezy fali nośnej podczas obserwacji fazowych GPS wpływają niekorzystnie na dokładność wyznaczania pozycji i stwarzają poważny problem podczas opracowywania tych obserwacji. Zjawisko utraconych cykli wysnuje wtedy, gdy podczas obserwacji, najczęściej sposobami częściowokinema-tycznym lub kinematycznym, nastąpi przerwa w łączności z satelitą. Dzieje się tak na skutek zasłonięć anteny przez różne przedmioty terenowe: drzewa, budowle itp. Problem utraconych cykli fazowych rzutuje zasadniczo na dobór miejsc, które nadają się do posadowienia anten odbiorników GPS, oraz wybór tras przemieszczania się ruchomego odbiornika w pomiarach kinematycznych. Utrata cykli fazowych może nastąpić ukże podczas pomiarów techniką GPS pozycji samolotu fotogrametrycznego, gdy dokonując nawrotu osiągnie on taki przechył, że umieszczona na grzbiecie samolotu lub pionowym stateczniku antena GPS utraci łączność z niektórymi satelitami.

Problem ‘utraty cykli' dotyczy całkowitej liczby cykli fazowych, tej samej dla wszystkich tych satelitów, z którymi utracono łączność. Algorytmy wykrywania utraconych qWi fazowych wykorzystują najczęściej potrójne różnicowe obserwacje fazowe. Są one bowiem kombinacjami liniowymi angażującymi obserwacje tego samego satelity w różnych epokach obserwacyjnych. Stosunkowo łatwo zatem wykryć utracone cykle fazowe tą metodą w obserwacjach statycznych, gdyż trwają one stosunkowo długo. Podwójne różnicowe obserwacje nie mają tej właściwości. Stosując najpierw rozwiązanie wykorzystujące potrójne różnicowe obserwacje fazowe i wprowadzając odpowiednio małe wagi dla obserwacji ‘odstających* można wykryć te potrójne obserwacje, które zawierają utracone cykle. Po wprowadzeniu poprawek można przystąpić do rozwiązania opartego na podwójnych obserwacjach różnicowych. Tak wygląda w zarysie ogólna 'strategia’ wykrywania utraconych cykli fazowych.

Do wykrywania ‘utraconych cykli’ fazowych można wykorzystać znane chwilowe częstotliwości dopplerowskie. W metodzie tej wartość fazowa 0, w Mym momencie jest wyznaczana na podstawie wartości d>,_, w momencie (M) oraz prędkości bzowych 0, i 0,._x , tzn.

_ 0,+0, . ,

0, =d>_J_, + | Al ,

przy założeniu, że przyśpieszenie fazy jest stałe w przeciągu A/. Tak wyznaczoną wartość fazową porównuje się z odebraną 0, w i-tym momencie, tworząc różnicę

Różnica ta ma być mniejsza od pewnej założonej wartości ułamka fazy £> gdy nie wystąpiło zjawisko utraty cykli bzowych. Gdy wartość e# zostaje przekroczona, świadczy to utracie cyklu. Metoda jest użyteczna w procedurach kinematycznych. Jej wadą jest jednak mała przydatność w przypadku dużych przyśpieszeń, jakich może doznawać antena GPS transportowana przez samolot

Inna wersja tej metody nie wymaga uprzedniej znajomości chwilowej częstotliwości dopplerowskiej. Wyznacza się prędkości bzowe na podstawie odebranych faz w momentach / oraz J-l dla interwału Ar = /,— /*.j. Na tej podstawie oblicza się przewidywaną wartość bzową w momencie /„{. Proces ten jest prowadzony ciągłe, zaś z porównania prędkości fazowej, wyznaczonej z poprzedniego interwału czasu, z wartością uzyskaną z następnego interwału można wyznaczyć utracone cykle fazowe przy założeniu, że przyśpieszenie fazy jest stałe w sąsiednich interwałach. Dalej postępujemy analogicznie jak w przypadku znanych chwilowych częstotliwości dopplerowskich. Metoda może być stosowana zarówno dla obserwacji statycznych, jak i kinematycznych.

Inne metody wykrywania utraconych cykli bzowych i poprawiania obserwacji wykorzystują dyskretny filtr Kalmana w procesie redukcji obserwacji bzowych (zob. Lekk* 1990).

Odbieranie odbitych sygnałów satelitarnych - *multipathodbicia sygnałów z anteny

Dwa zjawiska związane z właściwościami fizycznymi otoczenia terenowego anteny GPS mogą wpływać zakłócająco na pomiary; odbieranie odbitych sygnałów satelitarnych