Novinky zeměměřické knihovny č. 1/2007

Klíčová slova: GPS, ověření systému, kalibrace systému, čtyřfázový model FIG

Shrnutí: Ověření a kalibrace měřických prostředků patřívaly tradičně k povinnostem inženýrů. V posledních létech však složitost technologií a měřických systémů - a to platí zejména pro měřické systémy GPS - zavádění nových ověřovacích postupů velmi ztěžuje a někdy dokonce znemožňuje. V určitých případech pak nutně dochází k užití některých speciálních zařízení vyžadujících hlubší odborné znalosti. A protože běžnému uživateli GPS nebývají podrobnosti hardwaru a softwaru dostatečně známé, zbývá obvykle praxi pouze systémové ověření, což ovšem předem nevylučuje cílené ověřování jednotlivých parametrů, majících vliv na měřické výsledky. Dosud však nebyly zpracovány standardizované návrhy na ověření v poli, i když GPS se více jak 15 let běžně užívá k určování polohy. To si vyžaduje také moderní systém řízení kvality (ISO 9000).

Systémové ověření GPS: Již v roce 1998 navrhli dva autoři (Gottwald, R.: Prüfung und Kalibrierung von Vermessungsinstrumenten, Geodetisches Institut, Karlsruhe a Staiger, R.: Zur

Überprüfung moderner Vermessungsgeräte, AVN, s.365-372) čtyřfázový model, který byl doporučen komisi 5 FIG:

Nulový test na ověřovací základně: polním ověřením systémů GPS je nulový test (Zero-Baseline-Test), kdy se z jediné antény přijímají signály GPS dvěma přijímači a souřadnicové rozdíly v případě fungujících přístrojů se mají blížit nule. Výhodou tohoto postupu je, že eliminuje nebo kompensuje část významných vlivů, jako jsou chyby ve dráze družice, ionosférické a troposférické vlivy, vlivy vícenásobných cest šíření signálu a zpoždění na anténě. A tak zbudou pouze chyby přijímačů. 

Ověřování podle úředních směrnic: Vzhledem k chybějícím standardům pro ověřování si vydala většina německých spolkových zemí vlastní směrnice pro požadavky kladené při úředním vyměřování a pro zavedené technologie měření jako je SAPOS^®. Tak pro Sasko-Anhaltsko platí zásada, že se software a hardware GPS má ověřit co do přesnosti a spolehlivosti. Maximální rozdíly mohou být

Ověřuje se při tom ve dvou krocích, nejprve software, pak hardware, ten pak na vybraných bodech trigonometrické sítě pěti nezávislými měřeními ve dvou epochách a zásadně se požaduje pro katastrální měření. Předpokládá se též znalost zpoždění na anténě. Spolková země Porýní-Falcko požaduje měření v cejchovací síti skládající se ze šesti měřických stanovišť a měřický postup je dvojí, jednak lze porovnat systémy GPS s místní referenční stanicí a pak se požadují dvě nezávislé měřické řady na pilíři č. 1 nebo 6 jako referenční stanice. V druhém případě se měří po deseti minutách na všech šesti pilířích dvakrát za užití SAPOS^®.

Pro určení transformačních parametrů se volí vždy tři body (1, 5, 6) se svými geocentrickými souřadnicemi X, Y, Z v ETRS89 a Gauss-Krügerovými souřadnicemi spolu s normálními výškami. Na závěr se porovnávají změřené a dané hodnoty a vydává ověřovací osvědčení. Mezní přípustné hodnoty uvádí tabulka:

Standardizované postupy - stav diskuse: Dosud se jedná o normách řad DIN 18723 a ISO 17123. V části 8 Systémy polního měření GNSS v kinematice v reálném čase a navrhuje testovací pole, skládající se ze tří bodů, jednoho základního a dvou přechodných.

V diskusi se též jedná o rozšíření ověřovacích prací například o výměny antén, a  tím vznikající polohové a výškové rozdíly. Obecně pro každé ověřování bude nutné předem objasnit

• Okruh případných uživatelů
• Zkušební pole a rozsah zkoušek
• Podmínky při měření
• Kvalitativní a kvantitativní kritéria pro posouzení (měřítka přesnosti)
• Potřebný čas a náklady.

Prof. Dr. - Ing. Habil. Hansbert Heister,

Institut für Geodäsie der UniBw München,

Werner-Heisenberg-Weg 39,

D – 85579 Neubiberg

h.heister@umbw.de