ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Podobné dokumenty
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Úloha 3: Určení polohy z kódových měření

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ, OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE

Zdroje dat GIS. Digitální formy tištěných map. Vstup dat do GISu:

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Permanentní sítě určování polohy

ZÁZNAM PODROBNÉHO MĚŘENÍ ZMĚN

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE

Aplikovaná numerická matematika

ZÁZNAM PODROBNÉHO MĚŘENÍ ZMĚN

T a c h y m e t r i e

Protokol určení bodů podrobného polohového bodového pole technologií GNSS

K přesnosti volného stanoviska

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ, OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA MAPOVÁNÍ A KARTOGRAFIE

2012, Brno Ing.Tomáš Mikita, Ph.D. Geodézie a pozemková evidence

Globální navigační satelitní systémy a jejich využití v praxi

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ, OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA GEODÉZIE A POZEMKOVÝCH ÚPRAV název předmětu

OBSAH 1 Úvod Fyzikální charakteristiky Zem Referen ní plochy a soustavy... 21

ZÁZNAM PODROBNÉHO MĚŘENÍ ZMĚN

Data v GNSS a jejich formáty. Ing. Michal Kačmařík, Ph.D. Pokročilé metody zpracování GNSS měření přednáška 4.

ZPRACOVÁNÍ KÓDOVÝCH MĚŘENÍ GLOBÁLNÍCH NAVIGAČNÍCH SYSTÉMŮ

Jiří Ambros Vliv parametrů výpočtu na přesnost převýšení měřených GPS

TECHNICKÁ NIVELACE (U_6) (určování výšek bodů technickou nivelací)

GPS - Global Positioning System

ZAMĚŘENÍ PŘETVOŘENÍ ŽELEZNIČNÍHO MOSTU V KLÁŠTERCI NAD OHŘÍ

Principy GPS mapování

PrecisPlanner 3D v2.2

Permanentní GNSS stanice Kunžak rozšíření o sledování systému Galileo. Dokumentace funkčního vzorku

Souřadnicové soustavy a GPS

Triangulace a trilaterace

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník RELATIVNÍ A ABSOLUTNÍ ORIENTACE AAT ANALYTICKÁ AEROTRIANGULACE

Globální navigační satelitní systémy 1)

Metodika převodu mezi ETRF2000 a S-JTSK varianta 2

OBECNÉ METODY VYROVNÁNÍ

Global Positioning System

TECHNICKÁ ZPRÁVA. Geodetické zaměření Neštěmického potoka Geodetické zaměření Neštěmického potoka v úseku 0-3,632 ř. km.

MOŽNOSTI KOMBINOVANÉHO SLEDOVÁNÍ POKLESŮ TECHNOLOGIÍ GNSS A PŘESNOU NIVELACÍ V PODDOLOVANÝCH ÚZEMÍCH

Globální navigační satelitní systémy a jejich využití v praxi

T E O R I E C H Y B A V Y R O V N Á V A C Í P O

GEODÉZIE VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA STAVEBNÍ STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ VYSOKÉ MÝTO. Přípravný kurz k vykonání maturitní zkoušky v oboru Dopravní stavitelství

Lineární klasifikátory

Interpolace obrazu pro experimentální měřiče plošného teplotního rozložení

Vliv realizace, vliv přesnosti centrace a určení výšky přístroje a cíle na přesnost určovaných veličin

Návod k programu TRANSTOS v1.0

GEPRO řešení pro GNSS Leica

Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Hornicko-geologická fakulta Institut geodézie a důlního měřictví GEODÉZIE II

1. Chyby vstupních dat metody převedení úlohy na numerickou (řád použité metody) zaokrouhlovací reprezentace čísel v počítači

Čas potřebný k prostudování učiva kapitoly: 1,25 hodiny

Permanentní GNSS stanice pro sledování systému QZSS pro projekt JAXA MGM. Dokumentace funkčního vzorku

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2011/2012. x + y + 3z = 1 (2a 1)x + (a + 1)y + z = 1 a

VZÁJEMNÁ POLOHA DVOU PŘÍMEK V ROVINĚ

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Úvod do oblasti zpracování přesných GNSS měření. Ing. Michal Kačmařík, Ph.D. Pokročilé metody zpracování GNSS měření přednáška 1.

České, slovenské a maďarské polohové geodetické základy v Evropském referenčním rámci EUREF

ČSGK Katastr nemovitostí aktuálně. novela vyhl. č. 31/1995 Sb., bod 10 přílohy Technické požadavky měření a výpočty bodů určovaných terestricky

Vypracoval: Ing. Antonín POPELKA. Datum: 30. června Revize 01

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

K metodám převodu souřadnic mezi ETRS 89 a S-JTSK na území ČR

GEODETICKÉ VÝPOČTY I.

Návod pro obnovu katastrálního operátu a převod

GEODETICKÉ VÝPOČTY I.

Nová realizace ETRS89 v ČR Digitalizace katastrálních map

1) Sestavte v Matlabu funkci pro stanovení výšky geoidu WGS84. 2) Sestavte v Matlabu funkci pro generování C/A kódu GPS družic.

řešeny numericky 6 Obyčejné diferenciální rovnice řešeny numericky

Tachymetrie (Podrobné měření výškopisu)

ODR metody Runge-Kutta

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ DIPLOMOVÁ PRÁCE

Vytyčení polohy bodu polární metodou

2D transformací. červen Odvození transformačního klíče vybraných 2D transformací Metody vyrovnání... 2

Matematika (a fyzika) schovaná za GPS. Global Positioning system. Michal Bulant. Brno, 2011

Síťové řešení s využitím dvojitých diferencí. Ing. Michal Kačmařík, Ph.D. Pokročilé metody zpracování GNSS měření přednáška 8.

Seznámení s moderní přístrojovou technikou Globální navigační satelitní systémy

Numerické metody a programování. Lekce 7

Permanentní GNSS stanice pro sledování systému Galileo pro projekt IGS MGEX. Dokumentace funkčního vzorku

ÚSTAV MATEMATIKY A DESKRIPTIVNÍ GEOMETRIE. Matematika 0A1. Cvičení, zimní semestr. Samostatné výstupy. Jan Šafařík

SYLABUS 9. PŘEDNÁŠKY Z INŢENÝRSKÉ GEODÉZIE

II. Úlohy na vložené cykly a podprogramy

3) Vypočtěte souřadnice průsečíku dané přímky p : x = t, y = 9 + 3t, z = 1 + t, t R s rovinou ρ : 3x + 5y z 2 = 0.

lní model gravitačního pole z inverze dráhových dat družic CHAMP, GRACE a GOCE

Matematika I A ukázkový test 1 pro 2014/2015

Postup při řešení matematicko-fyzikálně-technické úlohy

BUDOVÁNÍ PŘESNÉHO BODOVÉHO POLE A GEOMETRICKÉ VLASTNOSTI VIRTUÁLNÍCH REALIZACÍ S-JTSK

1. LINEÁRNÍ ALGEBRA Vektory Operace s vektory... 8 Úlohy k samostatnému řešení... 8

Vstupní data pro program Deformace ve formátu XML

Střední průmyslová škola zeměměřická GNSS. Jana Mansfeldová

Transformace dat mezi různými datovými zdroji

PŘECHODOVÝ DĚJ VE STEJNOSMĚRNÉM EL. OBVODU zapnutí a vypnutí sériového RC členu ke zdroji stejnosměrného napětí

Transkript:

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ OBOR GEODÉZIE A KARTOGRAFIE KATEDRA VYŠŠÍ GEODÉZIE název předmětu úloha/zadání název úlohy Vyšší geodézie 1 1/3 GPS - zpracování kódových měření školní rok semestr skupina zpracoval datum klasifikace 21/11 1 NG1-88 Jan Dolista 17. 1.

GPS - zpracování kódových měření Zadání: Například v adresáři /pub/igs/data/29/99/ protokolu FTP na igs.ensg.ign.fr si stáhněte dle numerického zadání soubor ve formátu RINEX obsahující data měřená přijímačem GNSS stanice sítě EUREF EPN v rozmezí jednoho dne v GPS týdnu 1526. Využijte dat z tohoto souboru a spočítejte polohu stanice pomocí pseudovzdáleností získaných z P2-kódu na druhé nosné vlně. Použijte data pro epochy v časech t1, t2, t3 a využijte všechna měření na družice systému GPS. Kromě polohy stanice určete také opravu hodin přijímace pro každou epochu. Jako apriorní přibližné souřadnice stanice využijte souřadnice zadané v souboru RINEX. Polohu družic a opravu družicových hodin spočítejte na základě souboru formátu SP3 obsahujícího přesné efemeridy družic. Výpočet polohy družice v okamžiku vyslání signálu vypočítejte pomocí kvadratické interpolace ze třech etap souboru SP3, časově nejbližších zadaným epochám t1, t2, t3. Soubory SP3 dohledejte na internetových stránkách sítě EUREF EPN nebo na stránkách služby IGS. Jako rychlost světla použijte hodnotu c = 299792458. m/s. Číselné zadání 3: číslo stanice EPN epocha t 1 epocha t 2 epocha t 3 zadání hod min sec hod min sec hod min sec 3 aira99.9o 1 3. 1 45. 2. Vypracování: Veškeré výpočty byly provedeny v programu Octave. 1 Výber měření a polohy družic Ze souboru RINEX byla vybrána měření v příslušných epochách. Pro každou epochu byly vybrány všechny družice NAVSTAR GPS (v souboru označeny G) a na ně měřené pseudovzdálenosti získané z P2-kódu. Rovněž byly ze souboru RINEX převzaty přibližné souřadnice určovaného bodu [X, Y, Z ] Ze souboru SP3 byly vybrány polohy všech použitých družic a chyby hodin těchto družic. Kromě polohy družice v epoše t byla použita poloha i v časech t 15min a t+15min. 2 Poloha družice v době vyslání signálu Jelikož v spouboru SP3 jsou polohy družic určeny v pravidelném intervalu 15min., bylo potřeba získat polohu družice v čase vyslání signálu. Signál byl přijat v čase t R. Dobu vyslání lze tedy určit ze vztahu T S = t R R R S δ S, c kde R R S je měřená pseudovzdálenost, c je rychlost světla a δ S je chyba hodin družice. Bylo však nutné uvážit jednotky, neboť čas epochy je [hod, min, sec], rychlost světla [m/s] a chyba hodin [μs]. Při výpočtu bylo vše převedeno na sekundy, zároveň nebyl použit čas epochy (respektive zvolen ), neboť k dalšímu výpočtu nebyl zapotřebí. Časy byly vztaženy k dané epoše relativně. Poloha družice v době vyslání byla určena kvadratickou interpolací ze tří nejbližších známých poloh. Protože byl čas k epoše vstažen relativně, bylo interpolováno z poloh družic v časech [ 15min,, +15min]. Parametry kvadratické funkce byly určeny pomocí funkce v programu Octave. Další funkcí pak byla určena poloha v čase T S. Chyba hodin družice nebyla interpolována jelikož vzhledem k malým rozdílům lze použít přímo hodnotu určenou v čase t R.

3 Určení polohy bodu vyrovnáním MNČ 3.1 přibližná geometrická vzdálenost mezi určovaným bodem a družicí Přibližná hodnota geometrické vzdálenosti mezi učovaným bodem a každou z použitých družic byla určena ze souřadnic družice v době vyslání signálu a přibližných souřadnic určovaného bodu získaných ze souboru RINEX. ρ S R = (X R X S ) 2 + (Y R Y S ) 2 + (Z R Z S ) 2 3.2 vektor redukovaných měření Vektor l obsahuje redukovaná měření pro všechny použité družice ve všech třech epochách. Jednotlivé prvky veltoru l jsou určeny l i = ρ S R R S R cδ S, kde ρ S R je přibližná geometrická vzdálenost, RS R je měřená pseudovzdálenost a δs chyba hodin družice. 3.3 derivace funkčního vztahu podle neznámých Měřená pseudovzdálenost je vzhledem k neznámým souřadnicím a chybě hodin přijímače vyjádřena vztahem: ρ S R = (X R X S ) 2 + (Y R Y S ) 2 + (Z R Z S ) 2 + cδ R cδ S Derivace tohoto vztahu podle souřadnic: a S R = X R X S ρ S R b S R = Y R Y S ρ S R Derivace tohoto vztahu podle chyby hodin přijímače: c S R = Z R Z S ρ S R d S R = 1 Derivováno bylo podle chyby přijímače násobené rychlostí světla, tento fakt je nutné v dalším výpočtu zohlednit. 3.4 matice plánu submatice pro 1. epochu: A 1 = a 1 R b 1 R c 1 R 1 a k R b k R c k R 1 kde k je počet družic v 1. epoše submatice pro 2. epochu: A 2 = kde p je počet družic ve 2. epoše submatice pro 3. epochu: A 3 = a 1 R b 1 R c 1 R 1 a p R b p R c p R 1 a 1 R b 1 R c 1 R 1 a q R b q R c q R 1

kde q je počet družic ve 3. epoše výsledná matice plánu: A = A 1 A 2 A 3 3.5 opravy přibližných hodnot neznámých (vlastní vyrovnání) Opravy přibližných hodnot souřadnic a chyb hodin přijímače byly vypočteny vyrovnáním MNČ. ( 1 dh = A A) T A T l 3.6 vyrovnané hodnoty souřadnic bodu a chyb hodin přijímače Vyrovnané hodnoty neznámých se vypočtou přičtením oprav k přibližným hodnotám. Přibližné hodnoty chyb hodin přijímače jsou δ R1 = δ R2 = δ R3 =. h = X R Y R Z R + dh Jelikož byla v matici plánu použita derivace podle chyb hodin přijímače násobené rychlostí světla, (cδ R ) bylo nutné opravy chyb hodin přijímače vydělit konstantou c. 3.7 vektor vyrovnaných měření ( ) T h = X R Y R Z R δ R1 δ R2 δ R2 S využitím vyrovnaných hodnot neznámých byl vypočten vektor vyrovnaných měření l vyr : 3.8 I. a II. výpočet oprav l vyr i = (X R X S ) 2 + (Y R Y S ) 2 + (Z R Z S ) 2 + cδ R cδ S Opravy byly vypočteny dvakrát. Jednou v rámci vyrovnání a podruhé jako rozdíl pseudovzdáleností vypočtených z vyrovnaných neznámých a měřených pseudovzdáleností. v I = A dh + l v II = l vyr l P2, kde l P2 je vektor obsahující měřené pseudovzdálenosti. 3.9 porovnání I. a II. výpočtu oprav I. a II. výpočet oprav byly vzájemně porovnány. Jelikož rozdíl řádově 1 5 byl považován za dostatečně malý, nebyla provedena další iterace. 4 Charakteristiky přesnosti v I v II Na závěr byly vypočetny charakteristiky přesnosti.

4.1 aposteriorní střední jednotková chyba v m = T v n k, kde n=k+p+q... počet družic, k=6... počet neznámých K výpočtu byl použit I. výpočet oprav. 4.2 kovarianční matice neznámých 4.3 střední chyby neznámých Q dh = m dh = m ( ) 1 A T A diag(q dh ) Střední chyby chyb hodin přijímače jsou opět vzhledem k použité derivaci v matici plánu násobeny rychlostí světla c. 5 Číselné výsledky Přibližné souřadnice určovaného bodu: X = 353185.5598m Y = 4118797.3133m Z = 334436.9115m Střední aposteriorní jednotková chyba: m = 4.2784348728957 Vyrovnané hodnoty souřadnic a chyb hodin přijímače a jejich střední chyby: X = 35322.1893m m X = 2.47m Y = 411879.3317m m Y = 2.87m Z = 334447.628m m Z = 2.6818m δ R1 = 7.82956e 5s m δ1 = 9.155e 9s δ R2 = 7.827245e 5s m δ2 = 7.758e 9s δ R3 = 7.824685 5s m δ3 = 7.482e 9s Závěr: S využitím vyrovnání MNČ byla zpracována kódová měření GPS a určeny souřadnice přijímače a chyby jeho hodin. Použita byla měření pseudovzdálenosti P2-kódu na druhé nosné vlně ve třech epochách s časovou prodlevou 15min. Výsledné souřadnice jsou uvedeny na 4 desetinná místa metrů, přestože střední chyba souřadnic přesahuje 2m a stačilo by tedy uvádět výsledky na celé metry. Jelikož přibližné souřadnice určovaného bodu v souboru RINEX jsou uváděny s tímto počtem desetinných míst, byl zachován i pro výsledné souřadnice. Výpočty byly provedeny v programu Octave. Zdrojový kód k výpočtům není přílohou technické zprávy (v případě potřeby bude zaslán). V Kralupech nad Vltavou 17.1.21 Jan Dolista (so-cool@ehm.cz)