8. Закладка центров

Процесс закладки центров спутниковой геодезической сети, то есть закрепление пунктов этой сети, в принципе совпадает с закреплением пунктов опорной геодезической сети, создаваемой наземными методами. Однако отмечены и некоторые особенности, отличия закрепления пунктов спутниковой сети, вызванные, по видимому, "легкостью" определения координат пунктов спутниковой сети в сравнении с определением координат пунктов опорной геодезической сети, создаваемой наземными методами. На незастроенной территории отличий нет. На застроенной территории часто создают пункты, расположенные на крышах зданий, и закрепляют их дюбелями. Пункты, расположенные на земной поверхности, также закрепляют штырями или дюбелями, вбитыми в асфальт. Все это сопровождают соответствующей маркировкой. Вбить дюбель легко. Однако центр закрепленного таким образом пункта будет утерян при перекладке асфальта. Поэтому часть пунктов геодезической сети необходимо закладывать в таких местах, где их сохранность будет в значительной мере гарантирована.

Случается, что в качестве центров пунктов геодезической сети используют уже существующие и жестко закрепленные на местности объекты: ось вентиля трубопровода, торчащий из железобетонной плиты кусок арматуры или что-либо другое в этом роде.

9. Планирование спутниковых наблюдений

Непосредственному выполнению спутниковых наблюдений предшествует планирование этих наблюдений. Планирование - это этап, специфичный именно для спутниковой технологии. Целью планирования является определение интервалов времени, благоприятных и неблагоприятных для выполнения спутниковых наблюдений. Например, в результате планирования может быть установлено, что на данном объекте в июне месяце данного года лучше всего выполнять наблюдения с 5 до 12 часов, а с 17 до 18 часов лучше не наблюдать а делать какое-либо другое полезное дело. Например, переезжать с пункта на пункт. При работе с GPS такая ситуация повторяется каждые сутки, поскольку расположение спутников на небосклоне также повторяется каждые сутки. Упрощенно можно сказать, что "наиболее благоприятный для наблюдений интервал времени" - это такой интервал, когда над горизонтом данного пункта находится много спутников, а геометрия наблюдений благоприятна. Последнее предложение требует уточнений и разъяснений.

На самом деле, приемник начинает "воспринимать" сигнал спутника позже того момента, как этот спутник появился над горизонтом. Приемник начинает регистрировать сигнал спутника после того, как этот спутник поднимется над горизонтом на некоторый угол. Этот угол называют маской по углу наклона, маской по углу возвышения или просто маской. По умолчанию, значение маски равно 15 градусам. Операторы в ходе выполнения начальных установок своих приемников могут задать любое значение маски, например 0,5,10,20 градусов. Важно, чтобы значение маски у всех приемников, участвующих в данной сессии наблюдений, было одинаковым. Таким образом, оценивая, насколько данный период времени благоприятен или неблагоприятен для выполнения наблюдений, определяют не то, сколько спутников находится над горизонтом, а определяют, сколько спутников находится над маской. Выражение "много спутников" означает, что над маской находится не менее 6 спутников. Иногда количество таких спутников доходит до 9. Выражение "геометрия наблюдений благоприятна" означает, что PDOP близок к единице [7, 13]. Несколько подробнее о PDOP написано в подразделе 10.2. Иногда, если горизонт пункта открыт, значение PDOP не превышает 1.3. Планирование выполняют с помощью офисного компьютера. При этом используют соответствующую программу.

Программа планирования входит в пакет программного обеспечения комплекта спутниковых приемников и в ее название обычно входит слово PLAN. Исходными данными для планирования спутниковых наблюдений являются приближенные (с ошибкой порядка градуса) координаты объекта, приблизительная дата наблюдений (месяц), данные рекогносцировки о препятствиях вокруг пунктов, а также альманах спутниковой системы [7, 13].

Для получения альманаха системы перед планированием спутниковых наблюдений и выездом в поле достаточно выставить приемник на открытое место и подержать его включенным 20-30 минут. Приемник за это время успевает собрать альманах и этот альманах можно будет скачать в офисный компьютер. В результате планирования перед выездом в поле бригада (партия) операторов получает график. На этом графике показано, сколько спутников будет находиться над маской в каждый часовой интервал и каков в этот часовой интервал будет PDOP. Этот график является общим для всех пунктов сети, вокруг которых отсутствуют препятствия. Для пунктов, вблизи которых существуют препятствия, планирование выполняют отдельно. На рисунке 9.1 приведен пример результатов планирования. На этом рисунке показано количество наблюдаемых спутников п и значение PDOP. Благоприятная геометрия наблюдений, то есть благоприятное расположение спутников относительно пунктов сети, имеет место от 5.00 часов до 6.15, от 7.50 до 8.30, от 9.30 до 10.00 и с 11 часов 30 минут до 12 часов 30 минут.

Оператор, выполняющий планирование, вводит значения азимутов левого и правого краев препятствия, вводит также значение угла наклона на верх препятствия. Программа учитывает, что спутники, находящиеся за препятствием, во внимание принимать не следует. Для выполнения планирования желательно иметь "свежий" альманах. Каждый спутник системы транслирует альманах всей системы. Длительность передачи альманаха GPS составляет 12,5 минут. Как сказано, получить свежий альманах нетрудно непосредственно перед выполнением планирования. В процессе наблюдений приемник постоянно получает свежий альманах. Эфемеридная информация и данные о здоровье спутников быстро устаревают. Министерство обороны (Department of Defense - DoD, DOD) США, которому принадлежит GPS, довольно часто осуществляет изменения в созвездии спутников. Об этих изменениях заранее не объявляют. Эти изменения могут представлять собой изменения (корректировку) орбит, корректировку хода часов или что-то другое. Спутник, с которым производят изменения, числится как "больной" - unhealthy. Эти изменения операторы предвидеть не могут. Именно по этой причине и не рекомендуется пользоваться альманахом, возраст которого превышает месяц.

Рисунок 9.1. График результатов планирования спутниковых наблюдении