gnss.doc

(3994 KB) Pobierz

27 refrakcja jonosferyczna

Wpływ jonosfery, którą charakteryzuje zmienne nasycenie elektronów, usuwamy prawie zupełnie przez pomiar odległości na dwóch odpowiednio dobranych częstotliwościach i tworzenie liniowych kombinacji wyników (w stosunku 9:7). Te operacje wykonują automatycznie wszystkie programy, za pomocą których opracowujemy wyniki.

Dyspersja czyli rozpraszanie fal elektromagnetycznych jest efektem ich przechodzenia przez jonosferę. Aktualny stan jonosfery determinuje gęstość elektronów ( współczynnik TEC – total elektron kontent). Istnieją różne modele – sposoby opisu jonosfery, żaden nie redukuje zjawiska refrakcji w sposób zupełny. Kryterium opisującym stan jonosfery jest gęstość elektronów w 1 m3 tego środowiska. Główne czynniki: pora doby, aktywność Słońca, szer. Geograf. Wartość TEC oznacza stopień jonizacji określanych liczbą zjonizowanych cząstek w jednostce objętości.

28 refrakcja troposferyczna

Wpływ troposfery, rozciągającej się do wysokości 50-70 km nad powierzchnią Ziemi, usuwamy przez wprowadzenie poprawki, którą oblicza automatycznie odbiornik satelitarny na podstawie zawartego w oprogramowaniu modelu atmosfery. Najprostszy model (stacjonarny, tj. nieuwzględniający zmian atmosfery w czasie) to zespół trzech wzorów wyrażających zmianę podstawowych parametrów atmosfery (tj. temperatury, ciśnienia i gęstości) w funkcji wysokości. Ponieważ nie odpowiada on na ogół warunkom atmosfery w miejscu obserwacji GPS, zatem i poprawka obliczona przez instrument będzie błędna. Jeśli jednak wyznaczamy różnice współrzędnych punktów sieci (a nie same współrzędne), to model troposfery w sąsiednich punktach sieci w zbliżony sposób nie będzie przystawał do warunków atmosferycznych i obliczone poprawki będą obciążone podobnymi błędami, a więc z różnicy współrzędnych się wyeliminują. Ważna jest więc nie tyle poprawność modelu atmosfery, ile warunek, żeby dawał on takie same błędy na wszystkich mierzonych punktach. Jest to możliwe wtedy, gdy punkty nie są zbytnio oddalone od siebie i panują na nich podobne warunki atmosferyczne. Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, co to znaczy „zbytnio oddalone”, gdyż zależy to od wielu zmieniających się czynników.

Z praktyki ośrodków satelitarnych na całym świecie wynika, że do uzyskania centymetrowej dokładności różnicy wyznaczanych współrzędnych odległość między punktami nie powinna przekraczać 15-30 km. Można dodać, że bardziej zaawansowane programy obliczają poprawkę troposferyczną w dwóch częściach: drycorrection – dla wyższej warstwy tzw. troposfery suchej i wet correction – dla niższej warstwy tzw. troposfery wilgotnej, w której występuje już para wodna.

wielotrowość sygnałów

Sygnał GPS docierający na Ziemię może zostać odbity od różnych przeszkód. Antena odbiera sygnał bezpośredni, a następnie odbity ( z opóźnieniem). W celu zapobiegania tego typu zjawiskom stosuje się różnego rodzaju anteny.

Sygnał satelitarny na drodze satelita – antena odbiorcza może zostać odbity. w takim przypadku do odbiornika trafia sygnał bezpośredni oraz odbity, co w przypadku gdy odbiornik nie jest w stanie odróżnić tych sygnałów i odfiltrować odbitego, wpływa na błędny pomiar odległości do satelity. Zjawisku wielotorowości w pobliżu odbiornika sprzyjają zwłaszcza: jednolite gładkie powierzchnie, tafle szklane, tafla wody, przesłonięcie nieba przez drzewa, itp. Rysunek po prawej przedstawia wpływ wielotorowości na wyznaczaną odległość do satelity dla przykładowej stacji referencyjnej.