GPS vektorok számítása A gyakorlat célja A terepgyakorlaton saját magunk által statikusan mért (és további mérésekkel kiegészített) GPSvektorok kiértékelése. A megoldandó részfeladatok 1. Adjuk meg illetve ellenőrizzük az adott pont (SZFV) helyes koordinátáit. 2. Állítsuk be a magassági szöget 10 fokra. 3. Értékeljük ki a mért vektorokat. 4. A vektor-összetevőket és a számítás paramétereit elektronikus formában dokumentáljuk. Nézzük meg az ajánlás mintapéldájának ezzel kapcsolatos dokumentumait is. 5. Válasszunk ki egy vektort s azt elemezzük (mettől meddig mértünk, milyen műszerrel, hány műhold volt, hogyan alakultak kódmérésnél és fázismérésnél az egyszeres és kettős különbségek, a DOP érték…). Leadandó munkarészek Műszaki leírás, meghatározási vázlat, idődiagram, vektorkiértékelési naplófájl, egy kiválasztott vektor elemzése szövegesen és grafikusan dokumentálva.
Segítség Leica LGO szoftver használatához A következőkben az LGO program néhány, a feladathoz tartozó funkcióját ismertetjük, a részletes leírás a súgóban illetve a szoftver kézikönyvében található a segédletek mappában. Az LGO program technikai kezeléséhez tudnunk kell, hogy az egyes parancsok többféle módon is indíthatók: bal egér gombbal a megfelelő ikonra kattintva, a felső sorban látható főmenüből választva. Nagyon sokszor egy feliratra vagy képernyő-területre a jobb egérrel is kattinthatunk egy újabb almenü vagy parancs-lista megtekintéséhez. A jobb egér kattintást a következőkben (JE) betűkkel jelezzük. Feltételezzük, hogy statikus méréseink számára már nyitottunk egy új munkaterületet, a nyers mérési adatokat beolvastuk. A munkaterülethez rendelt időzóna +2 óra, így helyi időben látjuk az eredményt. Antenna magasságok ellenőrzése A Leica vevőknél – ha a terepen helyesen beírtuk az antennamagasságot – elvileg nincs teendőnk. Helyes azonban, ha az antenna típust és az antenna magasságokat ellenőrizzük. A Topcon vevőkhöz definiáljunk egy Topcon nevű antennát, amelyiknél a fáziscentrum magassága L1 frekvenciánál 0,0536 m, L2-nél 0,0618 m. (Egyes RINEX fájlokban unknown azaz ismeretlen antenna-típus, ilyenkor ezt írjuk át Topcon Legacy névre és az előbb megadott fáziscentrum-adatokra. Management / Antennas / (JE) New A munkaterület megnyitására (átnevezésére, másolására, tulajdonságainak megtekintésére stb.) a munkaterület nevére állás után a (JE) kattintással van lehetőség. Megnyitás: Management / Projects / (JE) Open A munkaterület megnyitása után, az adatfeldolgozás (DataProc) menüben van újra lehetőség a pontszámok és antennamagasságok átírására, javítására. A pontszámra állva a kurzorral, (JE) kattintás után a Modify parancsot választva átírhatjuk a pontszámot. A pontszámra állva a kurzorral,
1
(JE) kattintás után Properties parancsot választva az antennát illetve antenna-magasságot rendelhetjük hozzá a ponthoz. Ellenőrizzük az összes pontszámot és az összes antenna-magasságot!
2
Adott pontok megadása fájlból történő beolvasással Mivel a permanens állomás és a virtuális RINEX a pont „igazi”, ismert, pontos koordinátáit tartalmazza, ilyen feladatunk a terepgyakorlati mérésekkel kapcsolatban nincs. ha más esetben lenne, akkor válasszuk az Import ASCII Data menüt és olvassuk be az adott pontokat tartalmazó fájlt. A derékszögű (Cartesian) koordinátákat tartalmazó mezők vesszővel vannak elválasztva a fájlban, a beolvasás és a felhasználói típus megadása után ezért definiálni kell az egyes mezők tartalmát, aminek sorrendje: Point Id, X Y, Z. Adott pontok megadása kézi bevitellel A koordináták megadása, ellenőrzése kézi bevitellel is lehetséges. Tekintsük meg a mért pontok vázlatát, amit egy megnyitott aktuális munkaterületnél a View/Edit menüt választva tehetünk meg. A grafikus képernyő beállításait a rajzterületre történő (JE) kattintás után a Graphical Settings menüt választva adhatjuk meg. A vázlatot nagyíthatjuk, kicsinyíthetjük. A pont jelénél a jobb egérrel kattintva meg tudjuk nézni a pont tulajdonságait. Itt van lehetőségünk arra, hogy a pontot adott ponttá nyilvánítsuk. Tegyük ezt meg az SZFV továbbá a Virtuális RINEX ponttal, ugyanis ezek navigációsnak jelölt (Navigated) koordinátái „igazi” ETRS89-koordináták (mert ezt a RINEX fájlba így írtuk be); ezek lesznek a további számítás adott pontjai (Control points).
3
A vektorszámítás paramétereinek megadása A vektorszámítást előkészítendő, adjuk meg a feldolgozás paramétereit. Ha az alsó menüsorban a GPSProc menüben vagyunk, akkor jobb egérrel kattintsunk a jobboldali fehér mezőbe, megjelenik az almenü, amiből a Processing Parameter-t válasszuk (ez egyébként a felső ikonsorból is kiválasztható):
Fontos, hogy most fázismérést is kiértékelünk (ezért a Solution type: Automatic). A magassági szöget (Cut of angle) állítsuk 15o-ról 10o-ra:
4
Az Extended output fülnél állítsuk át a beállítást:
Nézzük meg az érdemi számítás (Strategy) lehetséges beállításait, de ezeket nem szükséges most módosítani:
A vektor-számítás előkészítéséhez tartozik a vektor kezdőpontjának és a vektor végpontjának megadása. A vektor kezdőpontja a referencia (reference), ami kijelölés után piros színű, a vektor végpontja a rover, ami zöld színű a képernyőn. A kijelölés többféle variációban a rajzterületre történő (JE) kattintást követően lehetséges, vagy a felső ikonsorban a piros vagy zöld kalapács felvételével. 5
A megfelelő képernyőképről készítsünk képernyőmásolatot a PrtScr billentyűvel, amit aztán képkezelő programmal tovább módosíthatunk! Ez lesz az idődiagram, ami a mérés lefolyását dokumentálja. Látszódjon a pontszám, a mérés kezdete, a mérés időtartama és az antennamagasság. Ezt a Pont Id fülre, jobb egérrel való kattintással tudjuk beállítani (vagy a nem kívánt fülre kattintva azt elrejteni), majd az oszlopokat megfelelő szélességűre nyitni. A vektorszámítás végrehajtása Fontos: a vektorszámítás előtt a pontoknak ne legyenek más módon számított koordinátái. Ezért a View menüben a helyszínrajzom jobb egérrel jelöljük ki az új pontokat és – a navigációs és az adott pontok kivételével!!!) töröljünk minden más koordinátát (Delete Triplets Measured):
Maga a vektorszámítás a DataProc menüben a Process indításával végezhető el. A Process parancs háromféle módon is indítható: ikonra kattintással (felső menüsorban a sárga színű fogaskerék), főmenüből választva (GPS-Proc) vagy (JE) kattintással a rajzterületre állva. Az eredményt a (JE) Store parancsot választva tároljuk.
6
Megjegyzés: érdemes itt a PointId gombra kattintani (JE) és megnézni a számtalan beállítási lehetőséget, ugyanis magunk választhatjuk meg, mit látunk a képernyőn, milyen rendszerű koordinátákat s ezeket a Save as paranccsal ilyen formában is tárolhatjuk. Vázlat a kiértékelt vektorokról Nézzük meg ezután újra a View/Edit menüt, készítsünk vázlatot a mért vektorokról.
Ezt kinagyítva is tegyük meg:
7
Egyik ellenőrzési lehetőség, hogy a két adott pontról számított koordinátáknak közel azonosaknak kell lenni. Ez a pont tulajdonságai között, a középértéknél (Mean) nézhetjük meg:
Ha 1-2 cm-nél nagyobb eltérés lenne, mielőtt továbbmennénk, azt előbb tisztázni kell. (Itt a mintapéldában a 2015-ös pontnál a képernyőn a hibaellipszis helyett egy négyzetet látunk, ami durva hibát jelöl. Ha megnézzük a közepelést, láthatjuk, hogy ezt a pontot az SZFV referenciához képest kétszer mértük meg, 8 óra 36-kor és 9 óra 21-kor, egyszer Leica500 vevővel, egyszer 8
Topcon sárga vevővel. Miután elemeztük az antenna-magasságokat, feltűnt, hogy éppen 36 cm az eltérés, ami a kampós szalag nulla osztása és az antenna alja közötti távolság. Valószínűleg az történt, hogy a terepen nem a kampós szalaggal mérték az antennamagasságot, hanem aez az érték az antenna aljára vonatkozik. Ez a feltételezés bevált, mert ha nem „Tripod” hanem „Pole” antennafelállítási típust állítunk be, akkor jó lesz az eredmény. Többek között ilyen hibák felfedése miatt is alapponrmeghatározás esetén fölös adatokra kell törekedni. Ez a hiba nem derül ki, ha ugyanazon mérést több referenciával számítjuk ki, viszont ha kétszer végezzük el a pontraállást, akkor igen. Jelen esetben nemcsak a saját vevőnk adatait olvastuk be, hanem egy másik társunk által mért nyers mérési fájlt is. Ezt a példát kövessük, vagyis a saját méréseinken kívül használjuk fel mások méréseit is, amit ugyanazon pontokon mértek.) Vektorkiértékelési naplófájl Az eredményeket tárolnunk, dokumentálnunk kell. A vektorkiértékelés eredményét a Results Report menüben tekinthetjük meg, ahol lehetőségünk van (JE) a lista „tulajdonságainak (Properties) beállítására. Kérjünk mindent!
A vektorkiértékelési naplófájlt tároljuk el (JE), ez az egyik leadandó munkarész. Nagyon fontos: csak akkor fogadható el egy vektor, ha a ciklustöbbértelműség egész számként volt meghatározható (Ambquity: yes).
9
Egy vektor elemzése A Results Baseline megnyitása után egyenként választhatunk ki egy-egy vektort, amelyeket aztán elemezhetünk. Ezt most gyakorlásként nézzük meg, ténylegesen akkor szükséges ez, ha nem volt sikeres valamely vektornak a kiértékelése. Ilyenkor az alcsonyan magasságú holdak, vagy nem folytonosan észlelhető holdak kihagyásával, a mérési idő változtatásával esetleg javíthatunk a helyzeten.
Nyissuk meg a kiválasztott vektorra vonatkozó naplófájlt (Open report, JE), tároljuk és elemezzük. 10
Egy kiválasztott vektor számításának részletei is elemezhetők, ha az Analyse menüt választjuk:
11
Az álló elválasztó vonal menti kis háromszögekre kattintva a következő képet látjuk:
Vagyis a vektor kiértékelése folyamatáról grafikonon megjeleníthetjük az egyszeres, kétszeres és hármas különbségek javításait, mind kódokra mind a fázismérésre vonatkozóan, továbbá a különböző DOP értékeket is. Az összes hold grafikonját látjuk, de ezek közül egyet vagy többet törölhetünk. Így megállapíthatók mely holdak okoznak kiugró hibát, ezeket esetleg kihagyhatjuk egy következő vektor-kiértékelésből…
12
