6. tétel: Geodéziai mérőeszközök és mérőműszerek Ismétlés 6. tétel: Geodéziai mérőeszközök és mérőműszerek csoportosítása, feladatai. Egyszerű mérő és segédeszközök mérő rudak, függők, libellák, kitűző rudak, mérőszalagok, jelzőszögek, szögkitűző prizmák, derékszögű kettős prizmák és prizmabotok Teodolitok Szintező műszerek Optikai Távmérők Redukáló, vagy diagram tachiméterek Elektronikus távmérők teodolit + rátét távmérők (elektronikus tachiméterek) digitális vagy kód teodolit Mérőállomás (mérőprogram + GPS) robot mérőállomások (automatikus prizmakeresés) földi lézerszkennerek

Kiegészítő rendszerek: WAAS - EGNOS Globális Navigációs Műholdas Rendszerek (GNSS) – NNSS Doppler (USA) – GPS (USA) – GLONASS (szovjet – orosz) – GALILEO (EU) – Beidou (I. II.) – Compass (kinai) – INS (indiai) Kiegészítő rendszerek: WAAS - EGNOS

GPS – Globális Helymeghatározó rendszer GEOMATIKAI ALAPISMERETEK GPS – Globális Helymeghatározó rendszer A műholdak alrendszere A követőállomások alrendszere A GPS vevők (felhasználók) alrendszere

A műholdak alrendszere GEOMATIKAI ALAPISMERETEK A műholdak alrendszere 6 db pályasík (6 x 4 = 24 műhold - ebből 3 aktív tartalék), közel kör alakú pálya, pályamagasság 20200 km, pályahajlás 550, keringési idő 12 (csillag) óra.

A követőállomások alrendszere

A GPS által sugárzott jelek: L1: f1 = 154 · 10,23 MHz = 1575,42 MHz (hullámhossz λ= 0.19 cm) L2: f2 = 120 · 10,23 MHz = 1227,60 MHz (hullámhossz λ= 0.24 cm) a a jel amplitúdója, P a P-kód (Precise, pontos vagy Protected, védett), W a W-kód, amely a zavaró jelek elleni védelem (A-S) érdekében a P-kódot a titkos Y-kódra alakítja át (P+W=Y), C a C/A-kód (Coarse vagy Clear Acquisition, durva vagy nyílt adatnyerés, Civil Access, polgári hozzáférés), D az adatkód (Data, 50 bit/s modulációs sebességgel), f a jel frekvenciája és t az idő.

Bináris fázis moduláció

Mérhető mennyiségek és hibahatások A kódmérés alapelve: A fázismérés alapelve:

Mérhető mennyiségek és hibahatások Hibaforrás (méter) Hiba fajta C/A-kód P-kód műhold Órastabilitás 3,0 Pálya 1,0 egyéb 0,5 követő állomások pályaadatok 4,2 0,9 jelterjedés ionoszféra 5,0…10,0 2,3 troposzféra 2,0 többutas terjedés 1,2 GPS-vevő mérési zaj 3-7,5 0.3-1,5 Teljes hatás () 10,8…13,8 6,5 fázismérés 2-3 mm

Kódmérésen alapuló abszolút helymeghatározás közvetítő egyenlet: Előzetes értékek: linearizált közvetítő egyenlet: ahol a megoldás: n = 4 műhold – egyértelmű a megoldás n > 4 – kiegyenlítés kézi navigációs berendezések ±3 m pontosság (SA nélkül)

Kódmérésen alapuló relatív helymeghatározás (DGPS) Bázis állomás - RTCM formátum - Mozgó vevő  Jeltovábbitás: rádio, mobil telefon, Internet (regionális) telekommunikácios műhold (globális, WAAS, EGNOS) kézi navigációs berendezések ±1 m pontosság (SA-val is)

Fázismerésen alapuló relatív helymeghatározás közvetítő egyenletek: (két vevő, két műhold) B alappont ismert, A alappont: (XA=X0A+xA, YA=Y0A+yA, ZA=Z0A+zA) Egyszeres különbségek: Kettős különbségek: a fázis-többértelműség feloldása

Mérési módszerek (Geodéziai típusú vevőberendezések) Statikus (alappont sűrítés, 30 perc – több nap, mm-cm pontosság) Gyors statikus (alappont sűrítés, 8-20 perc, cm pontosság) Félkinematikus (Stop &GO) (felmérési alappont, részletmérés, 10-15 s, 1-2 cm pontosság) Valósidejű kinematikus (RTK) (mint az előző, továbbá kitűzés, adatátvitel, valósidejű feldolgozás) Folyamatos kinemetikus (mozgó berendezés)

GPS (alap)pont meghatározás (2 vevő) radiális pontsűrítés hálózati pontsűrítés A B A B A A A B A GPS sokszögelés A A B B B

H – geoid (tengerszint) feletti magasság GPS – EOV átszámítás A globális (WGS-84) és a helyi ellipszoid (IUGG-67) elvi relatív helyzete: X Y Z o X Y Z A B H gu gu H – geoid (tengerszint) feletti magasság gu – globális geoid unduláció gu – helyi geoid unduláció

GPS – EOV átszámítás 7 paraméteres hasonlósági transzformáció

A tanszék GPS műszerei Geodéziai: Trimble 4000SST vevőpár Leica 1200 vevőpár (+ mérőálloás) Navigációs: 1db Magellán 2000 PRO (elavult) 2db Trimble GeoExplorer (elavult, de használható, GIS adatgyűjtő) 6 db Magellán (Alap, színes és Platinium) 2 db Qompaq iPoQ marok PC + EMTAC GPS 1 db Garmin Etrex Vista 1 db Garmin Gekó 201 GIS adatgyüjtő: 2 db Magellán

A GNSS (GPS) rendszerek három alrendszere (a műholdak, a követő állomások és a vevők (felhasználók) alrendszere) A GNSS (GPS) rendszerek két alapvető mérési típusa (a kód (vagy kódtávolság) és a fázis (vagy fázistávolság) mérése) A GNSS (GPS) vevők három alaptípusa (navigációs vevő, geodéziai vevő és térinformatikai (GIS) adatgyűjtő) A GNSS (GPS) geodéziai célú mérési módszerei (statikus, gyorsstatikus, félkinematikus (Stop&Go), kinematikus és valós idejű kinematikus (RTK))