روش های فاز مبنا
تحرک دائمی گروه ماهوارههای GPS ایجاب میکند که بهطور کلی گیرندهها توانایی محاسبه تغییرات شیفت داپلر روی فرکانس L1 را داشته باشند. درحالیکه اگر از گیرندههای دوفرکانسه استفاده شود، هر دو سیگنال L1 و L2 ردیابی میگردند. شیفت فرکانس بهدلیل حرکت نسبی ماهوارهها و گیرنده رخ میدهد. حداکثر تغییرات فرکانس داپلر برای حرکت معمولی ماهواره نسبت به یک ناظر زمینی میتواند در دامنه ±۴,۰۰۰ Hz بسته به فرکانسهای L1 و L2 قرار گیرد. گردآوری شیفت فرکانسی داپلر منجر میشود به انجام مشاهدات بسیار دقیق و پیشرفته سیگنال موج حامل بین اپکهای زمانی. تکنیکهای تداخلسنجی میتواند نتایج این مشاهدات دقیق فاز را برای تعیین منابع خطا برگرفته و تعیین موقعیت آنی در سطح دقت سانتیمتر را امکانپذیر سازند.
یونسفر
یونسفر بخشی از لایه فوقانی جو است که از الکترون ها و نیز اتم ها و مولکول های یونیزه شده ناشی از تشعشعات ماوراء بنفش خورشیدی تشکیل شده است. امواج الکترومغناطیس در گذر از این لایه دچار پدیده تفرق می گردند و بسته به فرکانسشان تغییر سرعت پیدا می کنند. منبع اصلی تفرق پارامتری به نام ” مجموع کل الکترون های مسیر گذر ” یا TEC است. به دلیل دشواری محاسبه این پارامتر معمولا از یک مدل فرضی به جای یونسفر واقعی استفاده می کنند. این مدل، یونسفر را پوستهای نازک، با چگالی یکنواخت اطراف زمین فرض میکند که در ارتفاع تقریبی ۳۵۰ کیلومتر سطح زمین قرار دارد. خط دید ماهواره به گیرنده در برخورد با این پوسته نقطه ای را ایجاد می کند که به حفره یونسفری یا IPP معروف است.
تروپوسفر
تروپوسفر نزدیکترین لایه جو به سطح زمین است که به طور میانگین در عرضهای میانی ۱۷ کیلومتر عمق دارد (این عمق در استوا بیشتر و در قطب کمتر است) و تقریبا ۷۵ درصد از جرم اتمسفر را در خود جای داده است و ۹۹ درصد ذرات معلق و بخار آب موجود در اتمسفر در این لایه قرار دارد.
افمریز
خطاهای موجود در موقعیتهای منتشر شده ماهوارههای GPS باعث ایجاد خطاهایی در مشاهدات شبه فاصله و فاز موج حامل میگردد. از آنجایی که بزرگی خطاهای ایجاد شده به خط دید کاربر و ماهواره وابسته است، لذا با جابجایی کاربر مقدار این خطاها تغییر میکند. ولی در هر حال خطاها در مشاهدات شبهفاصله و یا فاز در گیرندههای نزدیک هم، اختلاف کمی دارد، چراکه خط دید آنها به هر ماهواره مشابه یکدیگر است. اگر تفاوت کاربر (U) و ایستگاه مرجع (M) را با نماد p و خطای موقعیت برآورد شده ماهواره (افمریز منتشرشده) را با εS نمایش دهیم و dm و d’m به ترتیب نمایانگر فاصله حقیقی و فاصله برآورد شده از ایستگاه مرجع تا ماهواره و به طور مشابه du و d’u به ترتیب نمایانگر فواصل حقیقی و برآورد شده از محل کاربر تا ماهواره باشند؛ همچنین اگر موقعیت واقعی و برآورد شده ماهواره به ترتیب با S و S’ نشان دهیم، در اینصورت:
روش های کد مبنا
در روش های مبتنی بر مشاهدات کد تکنیکهای بسیار زیادی برای بهبود تعیین موقعیت یک گیرنده مستقل پیشنهاد شده است. این تکنیک ها در پیچیدگی و نحوه عملکرد از یک ایستگاه مرجع که خطاها را در موقعیت خود محاسبه و برای گیرندههای نزدیک خود ارسال می کند، تا شبکه جهانی ایستگاه ها که مشاهدات لازم برای تعیین یک مدل تفصیلی برآورد خطا برای گیرنده های نزدیک سطح زمین تهیه می کند، متفاوت است.
این تکنیک ها را می توان در ۳ دسته محلی، منطقه ای و فرا منطقه ای بر حسب محدوده تحت پوشش دسته بندی کرد.
چند مسیری و نویز گیرنده
برخلاف خطاهایی که بررسی گردید، وجود عامل چند مسیری و نویز گیرنده که باعث ایجاد خطا در مشاهدات کد و فاز موج حامل می گردد، به فاصله دو گیرنده از هم بستگی ندارد، حتی اگر این دو گیرنده به فاصله نزدیکی از هم قرار داشته باشند. عامل چند مسیری، به طور خاص، غالبا میزان خطای سیستم های تعیین موقعیت تفاضلی (DGPS) کد مبنا و فاز مبنا را به دو دلیل هدایت می کند.
نخست، مقادیر خطای مشاهدات کد و فاز ایجاد شده توسط عامل چند مسیری بیشتر از نویز گیرنده است. دومین دلیل این واقعیت است که خطاهای چند مسیری از یک گیرنده به گیرنده دیگر، به هم مرتبط نیست. بزرگی خطای چندمسیری به طور قابل توجهی بستگی به گیرنده و محیط اطراف دارد.
خطاهای چندمسیری و نویز می توانند تغییرات نسبتا شدیدی داشته باشند. از آنجائیکه در روش DGPS این خطاها بین ایستگاه مرجع و کاربر مشترک نمی باشند، بررسی نرخ تغییرات این خطاها تنها برای کاهش اثراتشان در مشاهدات کاربر است.
ساعت
خطای ساعت ماهواره اثراتی را روی مشاهدات فاز موج حامل و شبهفاصله میگذارند که به مکان کاربر وابسته نیست. برای مثال اگر ساعت ماهواره (پس از اعمال تصحیحات ناوبری منتشرشده) خطایی در حدود ۱۰ نانو ثانیه داشته باشد منجر به بروز خطای تعیین موقعیتی در حدود ۳ متر در مشاهدات فاز و یا شبهفاصله میگردد.
رفتار ساعت هریک از ماهواره های GPS به صورت دائم نسبت به “زمان GPS” که با گروهی از ساعت های اتمی (در ایستگاه کنترل مرکزی در کولورادو اسپرینگز) حفظ می گردد، سنجیده می شود.
ثمره این پایش مداوم ارسال تصحیحات تحت عنوان ضرایب خطای ساعت به همه کاربران GPS است که در پیغام ناوبری منتشر می گردد. آنچه که برای کاربران مهیاست در حقیقت یک پیش بینی از رفتار ساعت در آینده برای حدود ۲۴ ساعت یا بیشتر. از آنجائیکه تغییرات تصادفی نوسانات اتم های سزیم و روبیدیم قابل پیش بینی نیستند، این پیش بینی، بسته به زمان به روز شدن پیغام ناوبری، دقتی در حدود ۲۰ نانو ثانیه معادل ۶ متر است.
ایستگاه های مرجع و کاربردهای آن
یک ایستگاه مرجع مشاهدات GPS در حقیقت یک گیرنده دائمی است که در مکانی مطمئن و ایمن نصب گردیده و از نظر منبع تغذیه به منبعی قابل اطمینان متصل باشد. این گیرنده به طور دائم در حال کار خواهد بود و مشاهدات GPS را به عنوان خروجی ارائه می نماید. معمولا گیرندهها می توانند مستقلا به یک کامپیوتر متصل باشند و یا چندین گیرنده از طرق مختلف ارتباطی با یک سرور مرتبط گردند و دادههای خام را به صورت دورهای و یا پیوسته به آن انتقال دهند.
اگر یک یا چند ایستگاه مرجع اندک در اختیار باشد، به ناچار ناحیه ارائه خدمات به فواصل نزدیک این ایستگاهها محدود میگردد و تنها کاربرانی قادر به استفاده از تصحیحات مخابره شده هستند که بلافاصله در اطراف این ایستگاهها قرار داشته باشند. از اینرو بسته به تعریف کاربری مورد انتظار از ایستگاهها ممکن است تعداد ایستگاههای مورد نیاز برای کاربرد مورد نظر بسیار زیاد باشد.
فرمولهای نقشه برداری بهمراه مثالهای حل شده و سرشکنی خطاها
کوپل
پیمایش
پروفیل طولی دانلود
ترازیابی
تاکئومتری
گلوناس روسیه به سطح جی.پی.اس آمریكا رسید
در حال حاضر 31 ماهواره گلوناس در مدار زمین قرار دارند كه 24 عدد از آنها فعال بوده و بقیه در حال آزمایش یا ذخیره می باشند.
سامانه جهت یابی 'گلوناس' روسیه در واقع رقیب سیستم 'جی.پی.اس' آمریكا است و از آن می توان برای جهت یابی در خشكی، دریا، هوا و فضا استفاده كرد.
سامانه جهت یابی گلوناس روسیه از اواخر سال 2007 میلادی با پرتاب 19 دستگاه ماهواره راه اندازی شد.
'ولادیمیر پوتین' نخست وزیر روسیه اعلام كرده است برای اینكه مصرف كنندگان اطلاعات، سامانه جهت یابی 'گلوناس' را انتخاب كنند، این سامانه باید بدون نقص بوده و از نظر كیفیت و قیمت خدمات، بهتر از سامانه 'جی.پی اس' آمریكا باشد.
استفاده از GPS در تهيه نقشه ها ومساله اعوجاج در سيستم های تصوير
به عنوان مثالی از اعوجاج طولی در سيستم تصوير UTM، در امتداد مدار 54 درجه (مانند شهرهای ميبد و اردکان)، مقدار واقعی يک طول 300 متری روی يک نقشه با اين سيستم تصوير، برابر با 299.829 متر می باشد.(اختلاف حدود 17 سانتی متر). ولی برای مناطق حوالی شهرستان ابهر در عرض جغرافيايي 36 درجه مقادير طول روی نقشه وزمين تفاوتی ندارند.
البته در شرايط ايده آل استفاده کننده از نقشه بايد دانش استفاده از آن را هم داشته باشد وبا مسايل مربوط به آن آشنا باشد ولی طبيعی است که مقدار اختلاف يادشده در فوق به هيچ عنوان برای کارفرمايان(که عمدتا با مسايل نقشه برداری وژئودزی آشنا نيستند) قابل قبول نمی باشد واولين نتيجه گيری آنها از بروز چنين اختلافاتی، وجود اشتباه در عملکرد نقشه بردار پروژه می باشد!
برای رفع مشکل فوق راههای مختلفی وجود دارد:
ساده ترين راه حل، تبديل سيستم مختصات به يک سيستم محلی در نرم افزارهای موجود GPS می باشد.(البته در صورت وجود اين امکان در نرم افزار مورد استفاده)
راه حل ديگر، در صورتی که نرم افزارهای GPS در دسترس نباشند، نوشتن يک برنامه کامپيوتری نسبتا ساده می باشد که اعوجاج موجود را از روی مختصات نهايي ارائه شده توسط نرم افزار حذف کند.
روشهای فوق با دقت کافی مساله فوق را رفع خواهند کرد.البته راه ديگری هم برای حل مساله فوق وجود دارد که مشکلترين راه حل ممکن می باشد وآن توجيه کردن کارفرما ی پروژه وتوضيح مساله اعوجاج در سيستمهای تصوير برای وی می باشد!
.: Weblog Themes By Pichak :.