Что называется спутниковой сетью в геодезии
Что называется спутниковой сетью в геодезии
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Глобальная навигационная спутниковая система
СЕТИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СПУТНИКОВЫЕ
Global navigation satellite system. Geodetic satellite networks. General requirements
Дата введения 2016-01-01
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Научно-технический центр современных навигационных технологий «Интернавигация» (АО «НТЦ «Интернавигация») и Федеральным государственным бюджетным учреждением высшего профессионального образования «Московский государственный университет геодезии и картографии» (МИИГАиК)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 363 «Радионавигация»
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к спутниковым геодезическим сетям, создаваемым и функционирующим с использованием навигационной аппаратуры потребителей глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 24.104-85 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования
ГОСТ 22268-76 Геодезия. Термины и определения
ГОСТ 25634-83 Каталог координат геодезических пунктов. Форма и содержание
ГОСТ 32449-2013 Глобальная навигационная спутниковая система. Станция контрольно-корректирующая локальная гражданского назначения. Технические требования
ГОСТ Р 8.739-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Эталоны для координатно-временных измерений. Основные положения. Способы выражения погрешностей
ГОСТ Р 52928-2010 Система спутниковая навигационная глобальная. Термины и определения
ГОСТ Р 53607-2009 Глобальная навигационная спутниковая система. Методы и технологии выполнения геодезических и землеустроительных работ. Определение относительных координат по измерениям псевдодальностей. Основные положения
ГОСТ Р 53608-2009 Глобальная навигационная спутниковая система. Методы и технологии выполнения геодезических и землеустроительных работ. Разрешение неоднозначности фазовых измерений псевдодальности. Основные положения
ГОСТ Р 53864-2010 Глобальная навигационная спутниковая система. Сети геодезические спутниковые. Термины и определения
ГОСТ Р 55024-2012 Сети геодезические. Классификация. Общие технические требования
ГОСТ Р 55536-2013 Глобальная навигационная спутниковая система. Методы и технологии выполнения геодезических работ. Общие требования к фундаментальным геодезическим параметрам
3 Термины, определения, обозначения и сокращения
3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 22268, ГОСТ Р 52928, ГОСТ Р 53864.
3.2 В настоящем стандарте использованы следующие обозначения и сокращения:
4 Общие положения
4.1 Спутниковые геодезические сети предназначаются для установления, поддержания, обновления и распространения государственных и местных систем координат, определения параметров фигуры и гравитационного поля Земли и их изменений во времени, по измерениям параметров орбит навигационных спутников ГНСС и других КА с исходных и определяемых пунктов СГС.
4.2 Основными составными частями СГС являются:
— геодезические пункты, оборудованные для проведения измерений параметров орбит навигационных спутников ГНСС и других КА, в том числе пункты лазерных и радиотехнических наблюдений, находящиеся в ведении федеральных органов исполнительной власти, предприятий промышленности, научных и образовательных учреждений;
— один или несколько центров обработки спутниковой информации (например, один головной и ряд региональных центров);
— средства доставки измерительной и сопутствующей информации с пунктов СГС в ЦОСИ;
— средства доведения результатов целевой измерительной обработки до потребителей.
4.3 Спутниковые геодезические сети классифицируются:
— статусом, принадлежностью, пространственным масштабом, назначением, классом точности, специализацией, режимом функционирования, областью действия и другими признаками, указанными в ГОСТ Р 55024;
— реализуемыми системами координат;
— пространственным распределением пунктов СГС;
— пространственным положением пунктов СГС;
— техническими характеристиками пунктов СГС, в том числе способом закрепления пункта на местности, конструкцией устройства, используемого для закрепления пункта, измерительной аппаратурой, входящей в состав оборудования пункта.
4.4 Пространственное распределение пунктов СГС определяется:
— плотностью пунктов, выражаемой средним числом пунктов на единицу площади;
— средним расстоянием между смежными пунктами сети.
4.5 Пространственное положение пунктов СГС определяется:
— координатами и высотами пунктов СГС (в принятой системе координат и высот);
— взаимным положением пунктов СГС, описываемым разностью координат пунктов и расстоянием между пунктами;
— СКП определения координат и высот пунктов СГС;
— СКП определения взаимного положения пунктов;
— эпохой, к которой относятся значения координат пунктов СГС;
— среднегодовыми скоростями изменения координат пунктов СГС (с оценками точности их определения);
— параметрами преобразования координат пунктов СГС из принятой системы координат в другие системы координат (с оценками точности определения этих параметров).
4.6 Положение пунктов СГС описывают следующими способами:
— в виде плоских прямоугольных координат х, у, вычисляемых в принятой проекции эллипсоида на плоскость, в комбинации с нормальной высотой пункта в принятой системе высот.
Высота квазигеоида используется для перехода от геодезической высоты к нормальной высоте, осуществляемого в соответствии с ГОСТ Р 55024.
4.7 Координаты пунктов СГС определяют методами космической геодезии с использованием наблюдений навигационных спутников ГНСС в исходных и определяемых пунктах.
Нормальные высоты пунктов СГС определяют методами геометрического нивелирования, тригонометрического нивелирования и спутникового нивелирования.
4.8 Координаты пунктов СГС представляют в государственной общеземной геоцентрической системе координат, государственных референцных геодезических системах координат и местных системах координат.
Нормальные высоты пунктов СГС представляют в Балтийской системе высот 1977 года.
Государственная общеземная геоцентрическая система координат используется в целях геодезического обеспечения орбитальных полетов и решения навигационных задач.
Государственные референцные геодезические системы координат используются при осуществлении геодезических и картографических работ.
Местные системы координат используются для проведения геодезических и топографических работ при инженерных изысканиях, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, межевании земель, ведении кадастров и осуществлении иных специальных работ.
4.9 Функционирующий пункт СГС должен обеспечивать:
— размещение измерительных средств, используемых для производства наблюдений навигационных спутников ГНСС и других КА, а также размещение вспомогательного оборудования и обслуживающего персонала;
— проведение измерений параметров орбит наблюдаемых навигационных спутников ГНСС и других КА, прием эфемеридно-временной информации, передаваемой с этих спутников;
— сбор, накопление, оценку качества и передачу в центр обработки данных измерительной и сопутствующей информации.
4.10 Синхронизация функционирования пунктов СГС обеспечивается использованием UTC (SU) и параметров вращения Земли, устанавливаемых Государственной службой времени и частоты и Международной службой вращения Земли.
Что называется спутниковой сетью в геодезии
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Глобальная навигационная спутниковая система
СЕТИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ СПУТНИКОВЫЕ
Термины и определения
Global navigation satellite system. Geodetic satellite frames. Terms and definitions
Примечание изготовителя базы данных.
Дата введения 2011-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным учреждением «29 Научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 363 «Радионавигация»
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2018 г.
Введение
Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий в области создания спутниковых геодезических сетей с использованием навигационной аппаратуры потребителя глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС).
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Краткие формы, представленные аббревиатурой, приведены после стандартизированного термина и отделены от него точкой с запятой.
Приведенные определения можно при необходимости изменить, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в данном стандарте.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области создания спутниковых геодезических сетей с использованием навигационной аппаратуры потребителя ГНСС.
Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для применения во всех видах документации и литературы в области создания спутниковых геодезических сетей с использованием навигационной аппаратуры потребителя ГНСС.
Настоящий стандарт следует применять совместно с ГОСТ 22268.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:
ГОСТ 22268 Геодезия. Термины и определения
3 Термины и определения
Глобальная навигационная спутниковая система; ГНСС: Навигационная спутниковая система, предназначенная для определения пространственных координат, составляющих вектора скорости движения и поправки часов потребителя ГНСС в любой точке на поверхности Земли, акватории Мирового океана, воздушного и околоземного космического пространства.
потребитель ГНСС: Объект навигации, решающий навигационную задачу посредством приема и обработки радионавигационных сигналов ГНСС от навигационных космических аппаратов ГНСС.
3 спутниковая геодезическая сеть ГНСС: Сеть геодезических пунктов, фундаментально закрепленных на поверхности Земли, координаты которых определяются на основе математической обработки выполненных на них навигационных спутниковых измерений.
4 геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Навигационная аппаратура потребителя ГНСС, предназначенная для выполнения геодезических работ.
навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Аппаратура, предназначенная для приема и обработки радионавигационных сигналов навигационных космических аппаратов ГНСС с целью определения пространственных координат, составляющих скорости движения и поправки часов потребителя ГНСС.
навигационный космический аппарат ГНСС: Космический аппарат, имеющий на борту аппаратуру, предназначенную для формирования и излучения радионавигационных сигналов ГНСС, необходимых потребителю ГНСС для определения пространственных координат, составляющих скорости своего движения и поправки часов.
7 фундаментальная астрономо-геодезическая сеть; ФАГС: Спутниковая геодезическая сеть со средним расстоянием между смежными геодезическими пунктами 650-1000 км, координаты которых определяются в геоцентрической пространственной системе координат.
8 высокоточная геодезическая сеть; ВГС: Спутниковая геодезическая сеть со средним расстоянием между смежными геодезическими пунктами 150-300 км, пространственные координаты которых определяются относительно пунктов фундаментальной астрономо-геодезической сети.
9 спутниковая геодезическая сеть 1-го класса; СГС-1: Спутниковая геодезическая сеть со средним расстоянием между смежными геодезическими пунктами 15-20 км, пространственные координаты которых определяются относительно пунктов высокоточной геодезической сети.
10 высота антенны навигационной аппаратуры потребителя ГНСС: Расстояние по отвесной линии между центром геодезического пункта и точкой относимости антенны навигационной аппаратуры потребителя ГНСС.
11 односистемная геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС, принимающая радионавигационные сигналы только одной глобальной навигационной спутниковой системы.
12 двухсистемная геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС, принимающая радионавигационные сигналы двух глобальных навигационных спутниковых систем.
13 многосистемная геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС, принимающая радионавигационные сигналы более двух глобальных навигационных спутниковых систем.
14 одночастотная геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС, принимающая радионавигационный сигнал с борта навигационного космического аппарата ГНСС на частоте L1.
15 двухчастотная геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС, принимающая радионавигационный сигнал с борта навигационного космического аппарата ГНСС на частотах L1 и L2.
16 многочастотная геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС: Геодезическая навигационная аппаратура потребителя ГНСС, принимающая радионавигационный сигнал с борта навигационного космического аппарата ГНСС более чем на двух частотах.
17 дифференциальный режим определения местоположения потребителя ГНСС: Режим определения местоположения потребителя ГНСС, при котором его пространственные координаты определяются с учетом дифференциальной поправки, переданной с контрольно-корректирующей станции дифференциальной подсистемы ГНСС.
контрольно-корректирующая станция дифференциальной подсистемы ГНСС: Комплекс радиоэлектронных и технических средств, расположенных в точке с известными координатами, с помощью которых осуществляется прием и обработка радионавигационных сигналов навигационных космических аппаратов ГНСС, вычисление поправок к пространственным координатам точки и передача их по каналам связи потребителю ГНСС для повышения точности определения его пространственных координат при нахождении потребителя ГНСС в радиусе действия дифференциальных поправок.
19 статический режим определения местоположения потребителя ГНСС: Режим определения местоположения потребителя ГНСС, при котором положение потребителя ГНСС не меняется во времени и пространстве.
20 режим быстрой статики определения местоположения потребителя ГНСС: Статический режим определения местоположения потребителя ГНСС, при котором время приема радионавигационного сигнала ГНСС геодезической навигационной аппаратурой потребителя ГНСС находится в пределах 20 мин.
21 режим реоккупации определения местоположения потребителя ГНСС: Статический режим определения местоположения потребителя ГНСС, при котором допускается выполнять повторно навигационные спутниковые измерения на пункте спутниковой геодезической сети не менее чем через один час и по другим навигационным космическим аппаратам ГНСС.
22 кинематический режим определения местоположения потребителя ГНСС: Режим определения местоположения потребителя ГНСС, при котором положение потребителя ГНСС меняется во времени и пространстве.
23 кинематический режим определения потребителя ГНСС в реальном масштабе времени: Кинематический режим определения местоположения потребителя ГНСС, при котором навигационные спутниковые измерения, выполненные на определяемом пункте спутниковой геодезической сети, по каналам связи передаются на опорный пункт спутниковой геодезической сети для последующей их постобработки.
24 режим «стой-иди» определения местоположения потребителя ГНСС: Кинематический режим определения местоположения потребителя ГНСС, предусматривающий кратковременную остановку на определяемом пункте спутниковой геодезической сети и требующий, чтобы при перемещении от пункта к пункту сохранялась радиовидимость не менее чем четырех навигационных космических аппаратов ГНСС.
25 навигационное спутниковое измерение: Процесс приема и обработки в навигационной аппаратуре потребителя ГНСС радионавигационного сигнала, излучаемого с борта навигационного космического аппарата ГНСС.
26 постобработка навигационных спутниковых измерений: Математическая обработка в камеральных условиях всей совокупности навигационных спутниковых измерений, полученных с помощью геодезической навигационной аппаратуры потребителя ГНСС с пунктов спутниковой геодезической сети с целью определения их пространственных прямоугольных координат.
27 абсолютный метод определения координат пункта спутниковой геодезической сети по навигационным спутниковым измерениям: Определение местоположения пункта спутниковой геодезической сети в геоцентрической пространственной системе координат.
28 относительный метод определения координат пункта спутниковой геодезической сети по навигационным спутниковым измерениям: Определение местоположения пункта спутниковой геодезической сети относительно опорного пункта.
29 определение координат пункта спутниковой геодезической сети по навигационным спутниковым измерениям: Определение местоположения пункта спутниковой геодезической сети на основе математической обработки навигационных спутниковых измерений, полученных с помощью геодезической навигационной аппаратуры потребителя ГНСС.
30 ориентирование антенны геодезической навигационной аппаратуры потребителя ГНСС: Процедура ориентации антенны геодезической навигационной аппаратуры потребителя ГНСС по сторонам света.
31 формат данных RINEX: Формат навигационных спутниковых измерений, который позволяет осуществлять обмен данными между навигационной аппаратурой потребителя ГНСС различных фирм-производителей и выполнять постобработку навигационных спутниковых измерений.
32 программа математической обработки навигационных спутниковых измерений: Компьютерная программа, предназначенная для проведения постобработки навигационных спутниковых измерений.
Алфавитный указатель терминов
аппарат ГНСС космический навигационный
аппаратура потребителя ГНСС навигационная
аппаратура потребителя ГНСС навигационная геодезическая
аппаратура потребителя ГНСС навигационная геодезическая двухсистемная
аппаратура потребителя ГНСС навигационная геодезическая двухчастотная
аппаратура потребителя ГНСС навигационная геодезическая многосистемная
аппаратура потребителя ГНСС навигационная геодезическая многочастотная
аппаратура потребителя ГНСС навигационная геодезическая односистемная
аппаратура потребителя ГНСС навигационная геодезическая одночастотная
высота антенны навигационной аппаратуры потребителя ГНСС
измерение спутниковое навигационное
метод определения координат пункта спутниковой геодезической сети по навигационным спутниковым измерениям абсолютный
метод определения координат пункта спутниковой геодезической сети по навигационным спутниковым измерениям относительный
определение координат пункта спутниковой геодезической сети по навигационным спутниковым измерениям
ориентирование антенны геодезической навигационной аппаратуры потребителя ГНСС
постобработка навигационных спутниковых измерений
программа математической обработки навигационных спутниковых измерений
режим быстрой статики определения местоположения потребителя ГНСС
режим определения местоположения потребителя ГНСС дифференциальный
режим определения местоположения потребителя ГНСС кинематический
режим определения местоположения потребителя ГНСС статический
режим определения потребителя ГНСС в реальном масштабе времени кинематический
режим реоккупации определения местоположения потребителя*
режим «стой-иди» определения местоположения потребителя ГНСС
сеть астрономо-геодезическая фундаментальная
сеть геодезическая высокоточная
сеть ГНСС геодезическая спутниковая
сеть 1-го класса геодезическая спутниковая
система спутниковая навигационная глобальная
станция дифференциальной подсистемы ГНСС контрольно-корректирующая
формат данных RINEX
Ключевые слова: приемная аппаратура глобальной навигационной спутниковой системы и глобальной системы позиционирования, системы координат, определение местоположения
Геодезические сети: назначение, методы построения
Геодезическая сеть представляет собой совокупность закрепленных точек на поверхности земли, так называемых геодезических пунктов. Их положение обозначено в определенной общей для всех этих пунктов системе координат. Главный принцип создания геодезических сетей – принцип перехода от сетей с высокой точностью и масштабом к сетям с меньшими расстояниями и менее точными замерами. То есть, от общего к частному – от глобальных сетей к национальным, а затем к сетям сгущения, развиваемым на основе государственных, и съемочным, которые используются на местности. Последние также могут называться опорными и разделяются на плановые, высотные, пространственные:
Используются геодезические сети для решения самых различных задач. Прежде всего, при составлении карт, планов, схем, а также для геодезического обеспечения процесса строительства зданий и сооружений. Точки маркируются на поверхности земли либо в сооружениях специальными установленными знаками, совокупность которых определяет геодезическую сеть.
Ответим на любой Ваш вопрос! Звоните!
Методы построения геодезических сетей
Одним из первых методов является триангуляция, появившаяся еще в 17 веке. Для построения этим методом в так называемых командных высотах устанавливают пункты, при соединении которых получают треугольные участки поверхности. Для установления точных координат необходимо знать положение этих пунктов, дирекционные углы относительно сторон треугольника и длину этих сторон. Сегодня также используется метод динамической триангуляции, в целях которой из определенных пунктов проводят наблюдение движущихся синхронно объектов.
Дальнейшим развитием является полигонометрия. Геодезические пункты соединяются системами ходов либо одиночными ходами. Благодаря тому, что метод допускает использование менее высоких геодезических знаков, он более удобен для использования в городах. Геодезические пункты, что включают в себя геодезические сети города, могут быть представлены просто маркированными металлическими плашками, вмонтированными в тротуар.
Трилатерация. В этом методе исходными для измерений данными являются координаты одного либо же нескольких пунктов и дирекционные углы одной или нескольких сторон. Также используют линейно-угловые методы – в таких построениях проводят замер углов и сторон треугольника, определяя азимуты Лапласа на некоторых линиях. Метод хорошо подходит для обеспечения высокой точности, но более затратный по времени и усилиям.
Опорные сети из астрономических пунктов используются при картографировании, так как получаемый масштаб составляет 1:100000 и мельче, а опорные пункты сети находятся на значительном удалении друг от друга – до 100 км. Так что для целей строительства они не применяются.
Также используются спутниковые методы, которые подразделяются на геометрические и динамические. Первый использует спутники в качестве визирной цели, во втором спутник сам является носителем координат. При геометрическом методе спутник фотографируется из исходных пунктов на фоне звездного неба, на котором выделены опорные звезды. Метод очень точный и использует для этого специальные спутниковые навигационные системы – Глонасс, Navstar в США.
Еще один необычный метод – радиоинтерферометрия со сверхдлинной базой. При этом используются радиотелескопы, которые установлены друг от друга на расстоянии базы интерферометра. Эти устройства настроены на прием радиоизлучения квазара, а на основе анализа сигналов определяется задержка прихода сигналов к одному радиотелескопу относительно другого.
Виды геодезических сетей
Как уже было сказано, принцип создания геодезических сетей – от общего к частному. Поэтому первый вид – это глобальная сеть, которая создается на основе преимущественно спутниковых методов и включает всю поверхность Земли. Ее также называют спутниковой, служит она для нужд глобальной навигации и картографирования. Следующий уровень – национальные, или государственные сети.
Для чего служит государственная геодезическая сеть? Это зависит от вида. Например, нивелирная (или высотная) служит для того, чтобы с максимальной точностью определять высоту любого места (пункта) на поверхности земли (квазигеоида, если точнее) при выполнении геодезических изысканий. Плановая, или геодезическая государственная сеть нужна для определения взаимного расположения пунктов, высоты же в ней играют гораздо меньшую роль.
На уровень ниже расположены сгущенные сети, которые создаются для отдельных территорий, городов, районов. Для них используются те же опорные пункты, которые уже были определены для сетей высшего порядка, а их назначение состоит в создании опорных точек, которые позже можно использовать для работ по межеванию, для определения границ, а также при создании строительных проектов.
Разновидностью сгущенных являются съемочные сети, которые строят для проведения топографической съемки. Могут иметь несколько уровней и в целом используют больше геодезических пунктов, что обусловлено практическими задачами. В большей степени, чем сети сгущения, опираются на измерительные методы, а не вычислительные, то есть предполагают использование конкретных геодезических инструментов.
Инструменты создания геодезических сетей
Наиболее известный и широко распространенный инструмент для создания съемочной сети – теодолит, служащий для измерения как вертикальных, так и горизонтальных углов в топографической съемке, при проведении маркшейдерских работ, а также в строительстве. Использует лимбы, имеющие градусное и минутное деление. Должны проходить периодическую поверку, то есть выявление соответствия предъявляемым геометрическим условиям, и юстировку, то есть исправление выявленных нарушений.