6. tétel: Geodéziai mérőeszközök és mérőműszerek

Az előadások a következő témára: "6. tétel: Geodéziai mérőeszközök és mérőműszerek"— Előadás másolata:

1 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

2 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

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

4 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 km, pályahajlás 550, keringési idő 12 (csillag) óra.

5 A követőállomások alrendszere

6 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.

7 Bináris fázis moduláció

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

9 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

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

11 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)

12 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

13 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)

14 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

15 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

16 GPS – EOV átszámítás 7 paraméteres hasonlósági transzformáció

17 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

18 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))