GNSS гэж юу вэ?

GNSS-ийн тухай
Geomeeting 2014.12.17
А.Сумъяа

 GNSS-ийн бүрэлдэхүүн
 GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
 GNSS-ийн алдаа
 GNSS-ийн солбицлын систем
 GNSS-ийн хэрэглээ

GNSS
Сансрын хэсэг
/Space segment/
Удирдлагын хэсэг
/Control segment/
Хэрэглэгчийн хэсэг
/user segment/
1- Байрлал тогтоох хиймэл дагуулын системийн тухай

GNSS
GPS – АНУ
GLONASS – ОХУ
Beidou- БНХАУ
Galileo – Европын холбоо
GAGAN – Энэтхэг
QZSS– Япон

Glonass /FDMA/
• SV /2014.06/: 24 хиймэл дагуул
• Нийтэд: 2007.05.17
• Давтамж:- G1-1602.56MHz, G2-1246.4MHz
• Дэлхийг тойрох: - 11h15min40s
• Өндөр: 25510km
• Орбит: 3 тойрог замаар /64.8градус/
• 1982.10-Анхны хиймэл дагуулууд
• 2007 оны сүүл – II дах үе
• 2011.02.26 – III дах үе /GLONASS-K, M/
FDMA-requency division multiple access

GPS /CDMA/
CDMA-Code division multiple access
• SV /2010.12/: 31 хиймэл дагуул /8 нөөц/
• Нийтэд: 1991.09.09
• Давтамж:- L1-1572.42MHz, L2-1227.6MHz, L5-1176.45MHz
• Орбит: 6 тойрог замаар /55 градус/
• Block I үеийн хиймэл дагуулууд 1978-1990 он
• Block II иргэний хэрэгцээнд C/A кодыг цацаж байгаа /1991-
одоог хүртэл/

Galileo /CDMA/
• SV /2014.11/: 30 хиймэл дагуул /6 нөөц/
• Нийтэд: 2007.11
• Давтамж:- E1-1589.74MHz, E2-1561.09MHz, E5-1207.14MHz,
E6-1278.75MHz
• Орбит: 3 тойрог замаар /56градус/
• 1990.06-Анхны хиймэл дагуулууд /EGNOS-I буюу бүс
нутгийн систем/
• 2012.02.02 – II дах үе /EGNOS-II/

BeiDou /CDMA/
• SV /2014.11/: 14 хиймэл дагуул
• Нийтэд: 2012.12 /бүс нутагт/
• Давтамж:- E1-1589.74MHz, E2-1561.09MHz, E5-1207.14MHz,
E6-1278.75MHz
• Орбит: 3 тойрог замаар /56градус/
• 2000.10.31-Анхны хиймэл дагуулууд /GEO буюу бүс
нутгийн систем/
• 2007.04 – II дах үе /MEO, Beidou-2/
80E-140E

http://www.taroz.net/GNSS-Radar.html

Хиймэл дагуул /GPS/
• Цезигийн 2, Рубидигийн 2 нийт 4 ш атомын цаг(160.000 жилд 1
секундын алдаатайгаар тоолно)
• Нарны зай хураагуур
• Тойрог замын засварыг тооцох төхөөрөмж
• Хяналтын компьютер
Зэргээр тоноглогдсон хиймэл дагуул байна.

Газрын хяналтын станцууд /GPS/
• Ажиглалтын станц -10
/Хиймэл дагуулуудаас орбит, цагийн мэдээллийг хүлээн авч удирдлагын
станц руу дамжуулдаг/
• Удирдлагын станц - 2 /үндсэн, нөөц/
Хүлээн авсан мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийх хиймэл дагуулуудын
орбитын болон цагийн засварыг тооцож, дамжуулах станц руу
дамжуулдаг.
• Дамжуулах станц - 4
Хиймэл дагуулууд руу орбитын, болон цагийн засварыг /*.sp3/
дамжуулдаг.

http://www.igs.org/products
/14.n/
1ns /Nanosecond/-10−9 , 1ps /Pisosecond/- 10−12

http://www.igs.org/products

GNSS-ийн хүлээн авагч /Receiver/
• Хиймэл дагуулаас ирүүлж буй мэдээллийг хүлээн авах бүхий л төхөөрөмжүүд багтана.
• Төхөөрөмж нь хэдэн суваг дээр хүлээн авахаас хамааруулж байрлалаа тодорхойлох нарийвчлал нь өөр өөр
байдаг.
Receiver
Multi-frequency
• Олон систем /Glonass, Gps г.м…/
• Олон суваг /L1, L2, L5C/
• Алдааны засвар тооцох модул
/ионсфер, трофосфер/
Single-frequency
• Тухайлсан систем /Glonass эсвэл
Gps г.м…/
• Нэг суваг /L1 эсвэл E1 г.м/
Multi-frequency Single-frequency
Trimble, Leica г.м Garmin. Magellan г.м

2- GNSS-ийн байрлал тодорхойлох зарчим
Хиймэл дагуулын байрлал тодорхойлох арга:
1. Хиймэл дагуулын өөрийн байрлал мэдэгдэж байх ёстой. /Kеплерийн хууль/
1-р хууль Гариг бүрийн орбит эллипс байх ба нар орбит 2 нь нэг фокус дээр байна.

2-р хууль Нар болон гарагыг холбосон векторын адил хугацаан туулах талбай тэнцүү байна.

3-р хууль Гарагын бүтэн орбитоо эргэх хугацаа /T/-ны квадратыг орбитын их хагас тэнхлэг /a/-ийн
кубтай харьцуулсан харьцаа нь тогтмол байна.

Орбитын солбицлын систем:
1. Орбитын систем нь дэлхийн хүндийн хүчний төвд эхлэлтэй байна.
1-р тэнхлэг нь: Дэлхийн төв Perigee-г холбосон шулууны дагуу
2-р тэнхлэг нь: 1-р тэнхлэгт перпендикуляр
3-р тэнхлэг нь: 1,2-р тэнхлэгийн эхлэлтэй перпендикуляар

Орбитын системийг дэлхийн системтэй холбох :
Хor, Yor, Zor = Xe, Ye, Ze
Кеплерийн элементүүд:
1. Их хагас тэнхлэг-а
2. Экцентристет – e
3. Y(gamma) – Жинхэнэ голдоч эсвэл
E – эксцентрик голдоч
4. i
5. Sigma
6. Omega

ALMANAC:
1. Тухайн цаг хугацаан дах байрлал /Almanac/-ыг хиймэл дагуул тус бүр удирдлагын хэсэг рүү
дамжуулж байдаг. Хиймэл дагуул нь загварчилсан тойрог замаасаа 7 хоногийн турш 100-1000м
хүртэл савладаг. Үүний тусламжтайгаар хиймэл дагуулын байрлалыг тодорхойлох нэгдүгээр арга.
EPHEMERIS /ALMANAC+PERTURBATION/:
1. Таталцлын хүчний засвар, 16 параметр /бүх системд адил/-ийн тусламжтайгаар хиймэл дагуул
бүрийн байрлалыг 1-2м-ийн нарийвчлалтайгаар 2 цаг тутамд топорхойлдог. Энэ нь байрлал
тодорхойлох хоёрдугаар арга.
http://www.gfg2.eu/sites/gfg2.eu/files/Gfg2_James%20Garrison_GNSS%20Fundamentals.pdf

21
Гэрлийн хурд
300,000км/с
3 ш байрлал нь мэдэгдэж байгаа хиймэл дагуул
Цагын зөрүүг тооцох (хугацааны хоцрогдлыг тооцох)
4 дэхь хиймэл дагуул

Дохио хүлээж авсан цаг
1 мил секунд алдахад байрлалыг 300м-р зөрүүлж тооцно.
Дохио илгээсэн цаг

),,( ooo zyx
x
y
z
),,( kkk zyx
User
coordinates
(ECEF)

Алдааны төрлүүд:
Хиймэл дагуу:
- Хиймэл дагуулын цагийн алдаа (clock error)~ 2.1 m
- Хиймэл дагуулын тойрог замын алдаа (satellite position=ephemeris) ~ 2 m
Долгионы тархалтын хурд:
- Зохиомол алдаа (S/A) ~ 70 m 2000 оноос хойш байхгүй (GPS III)
- Ионосфер давхаргын хугарал (ionosphere error)~ 4 m
- Тропосфер давхаргын хугарал (troposphere error)~ 0.7 m
Хүлээн авагч:
- Хүлээн авагчийн дамжуулах алдаа (receiver error)~ 0.5 m
- Долгионы сарнилтын алдаа (multipath)~ 10 m
- Геометр байрлалын алдаа (DOP): ~ дохио хүлээн авах өнцгөөс хамаарна (15)
Зохиомол алдааг тооцохгүйгээр нийт алдаа: ~ 30m
www.trimble.com
Тооцох алдаа
3-GNSS-ийн алдаа

Санамсаргүй алдаа
Тулгуур талын нөлөө (scale):
• Тулгуур талд
- Абслют тропосферийн засварын тооцоолол
- Ионосфер давхаргын засварын тооцоолол
-Тулгуур цэгийн өндрийн алдаа
• Тулгуур талын эхлэл, төгсгөлийн цэгүүд дээрхи
- Харьцангуй тропосферийн тооцоолол
- Тулгуур цэгийн байрлалын алдаа
- Хиймэл дагуулын тойрог зам, Антены фазын төвийн зөрүү, хуурмаг
долгион
3-GNSS-ийн алдаа

Хөгжүүлэгч орон бүр өөрсдийн системийг анхдагч систем болгон авсан байдаг
боловч бүгд Картезийн систем /Геоцентр/, WGS-84, ITRF системийг олон улсад
/IGS /international GNSS service/-д ашигладаг.
3-GNSS-ийн солбицлын систем
WGS84 эллипсоид

WGS84 дэлхийн төвд эхлэлтэй, тодорхой он сар өдрийн
геоцентрийн байрлалыг 1984 онтой харьцангуйгаар эхлэл
болгон эрин хооронд хөрвүүлдэг
ITRF /International terrestrial reference frame/ дэлхийн
төвд эхлэлтэй, дэлхий дээр байрласан 200 гаруй
IGS-ийн CORS-ийн тусламжтайгаар төвийн
шилжилтийг тодорхойлж, эрин хооронд хөрвүүлдэг.
https://confluence.qps.nl/pages/viewpage.action?pageId=29855173

WGS84=ITRF(1994.0) + 10cm /height/ WGS84 /G1150/>>ITRF 2000
WGS84 /ell+epoch/=datum
https://confluence.qps.nl/pages/viewpage.action?pageId=29855173
2002-01-20
/G1150/
>>
Хөрвүүлэлтийн параметр

Босоо систем Эллипсоидын өндөр-Геоид=Ортометрийн өндөр
Олон улсад: EGM96
Монгол улс: Mongeoid 2012

• Статик(урт хугацааны)
(*.14n, *.14o,*.14g)-ийг агуулсан файл хэлбэрийн өгөгдөлтэй байх ба post processing байдлаар боловсруулна.
• Xo=(X1+X2…Xn)/n
• Yo=(Y1+Y2…Yn)/n
• Zo=(Z1+Z2…Zn)/n
• Real time (бодит хугацааны)
X1, X2,..Xn,
Y1, Y2,..Yn
Z1, Z2,..Zn
RTK Солбицол тодорхойлогдсон хатуу цэг /Xt,Yt,Ht/>>тухайн агшны байрлалын мэдээлэл /Xt1, Yt1, Ht1/
Dx=Xt-Xt1
Dy=Yt-Yt1
Dh=Ht-Ht1
3-GNSS-ийн хэрэглээ
GNSS-ийн өгөгдөл

3-GNSS-ийн хэрэглээ
GNSS-ийн системийг байрлал тодорхойлох /зураглал, GIS, тээвэр, авто зам, хөдөө
аж ахуй, сансар судлал, дэлхий судлал, геологи, цаг уур гэх мэт/ бүх л ажилд
ашиглаж байна.

Анхаарал тавьсанд
баярлалаа

GNSS гэж юу вэ?

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (20)

GNSS гэж юу вэ?