Novinky zeměměřické knihovny č.4/2003

1. Úvod

Tato koncepce je dnes všeobecně uskutečňována předzpracováním v jediném datovém centru. Uživatel tam předá svou přibližnou polohu a obdrží pak pozorování VRS, která se k této poloze vztahují. Tato koncepce byla vyvinuta pro uživatele, kteří pracují staticky nebo maloprostorově kinematicky. Pro takové případy postačuje jedina VRS poloha, která byla na počátku předána výpočetnímu centru. Jestliže se však uživatel pohybuje na velké vzdálenosti, pak musí pravidelně svou polohu aktualizovat a zavést odpovídající VRS. Taková pohyblivá referenční stanice však není současným softwarem akceptována. Koncepce VRS musí být tedy rozšířena, aby bylo možno optimálně zpracovávat velkoprostorové kinematické aplikace.

2. Určování polohy s pomocí virtuálních referenčních stanic

VRS pozorování jsou vypočtena ze sady pozorování a FKP. Tato sada pozorování je označena jako Master-RS. Sestává buď z pozorování vybrané reálné RS nebo je určena z údajů skupiny RS. Kvalita VRS pozorování závisí na tom, jak jsou od sebe vzdáleny modelové korektury a realita. Zbytkové chyby je třeba očekávat všude tam, kde působí maloprostorové poruchy ionosféry nebo troposféry. Tyto zbytkové chyby zatěžují řešení víceznačnosti v základně mezi VRS a uživatelovou stanicí a zvětšují tak chyby výstupu. Zbytkové chyby a s tím spojená kvalita VRS je odhadnutelná výpočtem parametrů modelu oprav. Tyto údaje pak jsou zavedeny do výpočtu základny mezi VRS a uživatelskou stanicí. Výpočet pozorování VRS nemusí proběhnout výhradně v centrálním výpočetním centru. Po vybraném rozdělení musejí být sděleny rozdílné údaje z výpočeního centra k uživateli. Existují následující prostředky:

0. přenesení všech referenčních údajů k uživateli: Zde jsou převedeny buď originální údaje nebo k redukci objemu údajů plné sady údajů Master RS a pozorované rozdíly mezi jinými RS. Všechny výpočty probíhají na straně uživatele.
1. pozorování v síti referenčních stanic na stejné úrovni víceznačnosti: Přenesení pozorování Master-RS a od pozorované diference dalších RS pro řešení a odstranění víceznačnosti. Uživatel pak může přímo vypočítat model oprav.
2. FKP: Přenesení pozorování Master-RS a FKP. Uživatel koriguje pozorování RS pomocí VRS pozorování. Nezbytný dataformát není dosud standardizován. Existuje však dohoda mezi tvůrci softwaru o RTCM 59 typu dat, který obsahuje FKP informace.
3. Korekce pro rastrové body: Přenesení pozorování Master-RS a oprav vlivů chyb závislých na vzdálenosti pro body rastru. Uživatel interpoluje své individuální korektury v rámci rastru, přenáší je na pozorování Master-RS a dostává své individuální pozorování VRS.
4. VRS: Uživatel zašle svou přibližnou polohu do výpočetního centra a obdrží odtud individuální VRS pozorování, které používá pro určování polohy způsobem základny.

Při prostředcích (0) až (3) má uživatel možnost obdržet informace o kvaliě VRS pozorování nebo z výpočtu modelu oprav nebo z analýzy jemu sdělených hodnot FKP. To mu umožňuje vzít v úvahu při výpočtu základen velké zůstatkové chyby a odhadnout vlivy působící na velké vzdálenosti. Odpovídající možnosti má při příjmu pozorování VRS jen poté, jestliže jsou předány rovněž údaje o kvalitě. Základním nedostatkem prostředků (1) až (3) je skutečnost, že v současné době neexistují standardizované datové formáty pro přenos nezbytných informací. Pokud nebude taková standardizace provedena, budou předzpracované síťové informace přenášeny ve formě VRS pozorování.

3. Virtuální referenční stanice pro kinematické využití

Další VRS koncepce pro velkoplošné kinematické využití tyto problémy odstraňuje. Zde budou pozorování VRS vztažena na jedné straně stále ke stejné pevné pozici, ale na druhé straně opravy na délce závislých chyb jsou připojeny v souladu se skutečnou polohou uživatele. Tento způsob VRS představuje částečně vlastnosti statického RS a současně z hlediska jeho chyb odpovídá pohyblivému přijímači. Během statické VRS vlastnosti simulují reálné RS, ukazují semi-kinematické vlastnosti VRS, které nemohou nic vytvořit reálným měřením. Mohou být proto jen použity jako RS pro kinematickou stanici uživatele. Užití těchže semi-kinematických pozorování VRS pro vyhodnocení jiných měření nelze doporučit.

Při výpočtu základny mezi semi-kinematickým VRS a uživatelovým přijímačem musí být bráno v úvahu, že referenční údaje pocházející ze sítě RS a vlivy chyb závislé na vzdálenosti mají být co možno nejlépe korigovány. Přitom však velké chyby nebo případné zbytkové chyby oprav se musí uvažovat. Pro využití v reálném čase a vyhotovování semi-kinematických pozorování VRS v jediném výpočetním centru musí uživatel pravidelně předávat jeho přibližnou polohu. Je to tedy nezbytná průběžná dvousměrná komunikace, která při dnešním obvyklém přenosu dat mobilním telefonem nepředstavuje žádný problém.

4. Příklady

• nejbližší permanentní stanice: je to v praxi předem vybraná RS, jestliže neexistují žádné dočasné lokální RS a není užito techniky VRS,
• dočasné lokální referenční stanice: jsou vybudovány v centru pracovního prostoru tak, že maximální vzdálenost k uživatelské stanici je malá,
• statické VRS: je založeno na pozorování okolních reálných RS. Jejich poloha je vybrána tak, že maximální vzdálenost ke kinematickému uživateli je pokud možno malá,
• semi-kinematická VRS: také ta je založena na údajích okolních reálných RS, kde jsou nyní připravena optimální pozorování pro kinematické použití.

V následujícím textu originálu článku jsou pak uvedeny aplikace při vyměřování dálnice a určování polohy letadla. Takový text může posloužit při reálném využívání diskutovaných postupů.

5. Závěr

Dočasné lokální referenční stanice jsou nasazením virtuálních referenčních stanic v regionlních sítích se vzdáleností stanic od 30 do 100 km přebytečné. Při pečlivém výběru stanovišť mohou ale lokální referenční stanice vykazovat lepší vlastnosti než permanentní referenční stanice na střechách budov tak, že tato pozorování jsou často ovlivněna fázovými efekty. V tom spočívá značný potenciál pro zlepšení kvality pozorování permanentních stanic.

Naposledy aktualizováno:25.11.2003