3.3. Выбор оптимального окна наблюдения

На практике существуют способы определения оптимального окна наблюдений, когда число видимых спутников максимально и влияние ионосферы минимально.

Вторым шагом в планировании съемки являются определение оптимального для наблюдений в рамках данного дня интервала и решение вопроса, как поделить этот интервал на сессии (то есть, на периоды, когда два или более приемников одновременно отслеживают те же самые спутники).

Оптимальным окном наличия спутников является интервал, когда одновременно может наблюдаться максимальное число спутников. Ширина окна является функцией положения приемника и уменьшается, если спутниковая система неполная. Оптимальное окно находят, просматривая схемы азимут-высоты спутника либо соответствующие таблицы. Необходимо выбирать такие интервалы для наблюдений, чтобы при максимальном числе видимых спутников диапазоны изменения их азимутов и высот были наибольшими. Программы для построения таких схем предоставляются производителями приемников. Ниже приводим таблицу высот и азимутов для пяти спутников, рассчитанную на 14 марта 1995 года, с 13 до 21 часа, для Киева. Использовалась программа TRIMPLAN из пакета программ TRIMVEC-PLUS.

Вычисление азимута и высоты спутника (над горизонтом) основано на проекции единичного вектора, направленного от пункта наблюдения к мгновенному положению спутника, на ортогональные оси локальной системы координат. Соответствующие формулы можно найти в (Hofmann-Wellenhof B. et al, 1992). Азимут отсчитывается от северного направления к востоку.

Более наглядное представление о видимости спутников дает диаграмма "азимут- высота", или рисунок небесной сферы. На этом рисунке показываются пути (траектории) спутников как функций высоты (над горизонтом) и азимута. Такие рисунки часто дополняют метками времени и изображением местного горизонта (на рисунок наносятся видимые препятствия, либо исходя из данных рекогносцировки в поле, либо используя цифровые модели местности).

Выполнения условия видимости спутников недостаточно - спутники должны быть хорошо распределены по небу с точки зрения геометрии, что означает наличие (в идеальном случае) хотя бы одного спутника в каждом из четырех квадрантов полярной системы координат. Это не жесткое требование, а пожелание. При статической съемке плохую геометрию сети спутников и даже отсутствие четвертого спутника часто можно компенсировать наблюдениями на более длительном интервале. Движение спутников по отношению друг к другу улучшает геометрию и, соответственно, решение. Необходимо следовать рекомендациям производителей, особенно относительно использования трех спутников, поскольку это важно для обеспечения правильности меток времени наблюдений. Наиболее надежным методом выбора периодов адекватного покрытия неба спутниками является выполнение тестовых наблюдений на известных векторах баз в течение всего запланированного периода. Затем этот большой ряд данных можно поделить на меньшие части для обработки на периодах, предполагаемых для наблюдений. Этот метод позволяет проверить приемлемость как определенного периода времени, так и выбранной длины времени наблюдений. Мерой геометрии спутников является фактор GDOP (ГУТ - Геометрическое Ухудшение Точности). Обычно, значения ГУТ, меньшие шести, считаются хорошими, а большие шести считаются чересчур высокими. Факторы ГУТ отражают лишь мгновенную геометрию, относящуюся к единственному пункту. Следовательно, факторы для векторов баз, накопленные на временном интервале сессии, являются более подходящими индикаторами точности. Эти факторы вычисляются самим приемником, а выбор оптимальной конфигурации сети спутников выполняется программой приемника автоматически.

Другим аспектом при выборе окна наблюдений является ионосферная рефракция. Наблюдения в ночные часы являются наиболее подходящими, так как обычно в эти часы ионосфера наиболее спокойна. Дневные же часы предпочтительнее по причинам чисто организационным.