Staatiliste GPS-mõõtmiste kvaliteedi kontrollimine programmiga TEQC ja vektorarvutus ning võrgu tasandamine programmiga Trimble Business Center (TBC) (0)

Praktikum nr 5. Staatiliste GPS-mõõtmiste kvaliteedi kontrollimine programmiga TEQC ja vektorarvutus ning võrgu tasandamine programmiga Trimble Business Center (TBC)

Ülesanne 1. GPS vaatlusandmete kvaliteedi kontrollimine programmiga TEQC. Koosta analüüs GPS-andmete kvaliteedist TEQC aruandefaili põhjal.
Programmiga TEQC staatilise GPS mõõtmise andmete kvaliteedi kontrollimiseks tuleb kõik vajalikud andmed panna ühte kausta (mõõteandmete fail ja navigatsioonifail, samuti programm ise). Programmi jooksutamiseks tuleb anda järgmine käsklus:
Tulemuseks annab tekitab programm 9 faili. Mõõtmisandmete kvaliteedi hindamiseks on meil vaja *.15S laiendiga faili (Lisa 1). Failist saame teada, et mõõtmiste alguseks oli 21.03.15 kell 14.32 ning kestis ca 19 minutit. Andmed salvestati 30 sekundilise intervalliga ning salvestati 11 satelliidi andmeid. Samuti on failis toodud vastuvõtja asukoht WGS84 ruumilistes ristkoordinaatides (X: 2993940.2041 m Y: 1505564.4565 m Z: 5408722.9982 m).
Lisaks näeme veel, et nt satelliidi nr 30 puhul koguti mõnda aega ainult osalisi andmeid, sest satelliit asus allpool määratud lõikenurka. Failis näidatakse, et mõõtmiste ajal asus see horisondi ja määratud lõikenurga vahel ning vastuvõtja andmeid ei kogunud . Teiste satelliitide puhul mingisuguseid häireid faili põhjal ei tähelda. Kokku sooritati 228 mõõtmist ning 154 mõõtmist kustutati.
Suurused MP1 ja MP2 tähistavad vastavatele kandelainetele L1 ja L2 avaldatavat keskmist mõju (M1= 0.340158 m ja M2= 0.310909 m). Lisaks on toodud kella triivi ( clock drift ) ja kella triivi kiiruse ( rate of clock drift), mis vastavalt on 0.000000 ms ja 0.000 ms/hr.
Samuti näeme failist, et on antud ka ionosfäärist tingitud signaali viivitus: 400,00 cm/min. Signaalide mitmeteelisuse standardhälbeks näidatakse 4,00 cm. Kõigi 11 jälgitud satelliidi kohta on näidatud ka, milliseid neilt tulevaid signaale vastuvõtja kogus ning toodud on ka nende kaldenurk . Eelnevalt mainitud satelliidi nr 30 puhul koguti 2 epohhi L1 ja C1 signaale. Teiste satelliitide andmeid koguti terve mõõtmiste aja vältel.
Kuigi mõõtmised sooritati Trimble R8 GNSS seadmega , mis on vahepeal tekitanud probleeme, siis nende andmete põhjal ei tuvasta vastuvõtja töös häireid. Satelliitide kaldenurgad olid üldiselt suteliselt väikesed. Suurima kaldenurgaga oli satelliit nr 15 (53,13) ning kõige väiksemaga nr 30 (10,21 ning liikus allapoole- 6,72).
Ülesanne 2. Vektorarvutus ja täpsuse hindamine
Ülesandeks oli arvutada kahe Eesti EPN baasjaama vaheline vektor L-Est97 süsteemis 2×24 h sessiooni lahendusest. Baasjaamade mõõtmisandmed laadisime alla EUREF püsijaamade koduleheküljelt.
Uue projekti loomise järel kontrollisime ja vajadusel muutsime seadeid. Määrasime koordinaatsüsteemi ja geoidi mudeli (Joonis 1). Samuti määrasime milliseid satelliite kasutatakse ning minimaalse satelliitide lõikenurga (elevation mask 10).
Joonis 1. Projekti seaded
Järgnevalt importisime programmi eelnevalt alla laetud mõõteandmete failid Suurupi ja Tõravere püsijaamade kohta. Importimise lõpul avaneb aken, kus saame kontrollida ja vajadusel muuta punktide nime ja antenni andmeid (Joonis 2).
Joonis 2. Mõõteandmete programmi importimine
Suurupi püsijaama määrame kindelpunktiks ning sisestame programmi geoportaalist võetud koordinaadid (Joonis 3).
Joonis 3. Suurupi püsijaama koordinaatide määramine
Järgnevalt tõime sisse efemeriidide andmed ning teostasime baasjaamade vaheliste vektorite arvutuse ( Process Baselines) (Joonis 4).
Joonis 4. Baasjoonte arvutus
Esimese sessiooni arvutustulemused :
Teise sessiooni arvutustulemused:
Kahe sessiooni võrdlusena näeme, et kõige suurem erinevus oli kõrguste vahel ning kõige väiksem Y-koordinaadis. Erinevused ei tohiks ületada 1 ppm, mis praegusel juhul on täidetud.
 
1 sessioon
2 sessioon
Vahe (m)
ppm
∆X
51676.821 m
51676.808 m
0,013
0,072
∆Y
157518.306 m
157518.312 m
0,006
0,033
∆Z
-69039.464 m
-69039.497 m
0,033
0,184
Baasjoone pikkus:
179583.326 m
 
 
Keskmised ruutvead esimeses sessioonis:
horisontaalne 0,007 m ja vertikaalne 0,010 m
Keskmised ruutvead teises sessioonis:
horisontaalne 0,013 m ja vertikaalne 0,012 m
Soovi korral saame sessioone redigeerida ning seal halbade andmetega satelliitide andmeid eemaldada (Session editor). Satelliitide graafikuid vaadeldes peaks jälgima, et kaksikvahede jääk ei ületaks 15 mm (Joonis 5). Samuti võib kaaluda andmete eemaldamist satelliitide puhul, mille andmed on väga lühiajalised ja katkendlikud.
Joonis 5. Satelliidi G5 kaksikvahed
Mõlema sessiooni puhul sai andmetest välja lülitatud satelliidid , mille kaksikvahede jääk ületas palju lubatut. Samuti need, mille andmed olid lühiajalised ja tükeldatud. Seejärel teostasime uuesti baasjoonte arvutuse, kuid tulemust see paremaks ei muutnud.
Ülesanne 3. Vektorite võrgu tasandamine
Moodustada suletud võrk nelja EPN Eesti püsijaama (Kuressaare, Suurupi, Toila , Tõrvere) 2×24 h mõõtmissessioonide põhjal L-Est97 süsteemis. Kahe punkti koordinaadid fikseerida ja kahte punkti käsitleda kui tundmatuid punkte. Arvutada vektorid Ül 2 juhendi järgi. Lõplik lahendus leida mõlema sessiooni põhjal. Pärast vektorarvutust teostada võrgu tasandus (mõlemad, nii vabatasandus kui seotud tasandus). Koostada ülevaade teostatud andmetöötlusest.
EUREF püsijaamade koduleheküljelt laadisime alla nelja püsijaama mõõteandmete failid. Lisaks mõõtmisandmetele vastava aja kohta ka efemeriidide faili. Kõik need importisime programmi nagu eelmise ülesande puhulgi. Teostatud baasjoonte arvutuse järel vaatasime üle satelliitide kaksikvahede jääkide graafikud ning eemaldasime töötlusest satelliidid, mille andmed olid katkendlikud, liiga lühikesed või suurte jääkvahedega.
Ebasobivate andmete eemaldamise järel tegime seotud tasanduse. Kindelpunktideks olid fikseeritud Suurupi ja Tõravere jaamad ning Toila ja Kuressaare jaamade koordinaatide arvutamine toimus nende põhjal. Kõrgus fikseeriti Suurupi jaama puhul. Järgnevalt on toodud tasandamise teel saadud koordinaadid ning veaellipsite suurused. Veaellipsite suurused jäävad 1,5 cm piiresse.
Kõige suuremad jääkhälbed on Kuressaare ja Toila vahelisel baasjoonel, sest need jaamad asuvad üksteisest kõige kaugemal. Enamasti jäävad jääkhälbed alla 2 cm.
Vaba tasanduse puhul jätsime fikseerituks Suurupi baasjaama. Järgnevalt on toodud jaamade tasandatud koordinaadid ning veaellipsite komponendid. Võrreldes kahte tasandust, siis erinevusd koordinaatides jäävad 1,5 cm piiresse. Veaellipsite suuruseid vaadates ei ilmne neis erilisi erinevusi (1-3 mm).
Vaba tasanduse puhul on kõige suuremad jääkhälbed jällegi Kuressaare ja Toila vahelisel baasjoonel. Kõige suuremad standardiseeritud hälbed on Tõravere ja Toila baasjoonel.
Lõpetuseks lasime programmil leida ka võrgu sulgemisvead. Horisontaalne sulgemisviga on 0,017 m ja kõrguslik sulgemisviga 0,026 m.