2023-67-2

спутниковый приемник, ГНСС, NAVSTAR GPS, время распространения радиоволн, разности координат, длина волны, эфемериды, ошибки координат, тропосфера, ионосфера, фазовые измерения, скорость распространения радиоволн, базовый приемник, фазовые методы, фазовые циклы

В статье приведен анализ методов учета влияния тропосферы и ионосферы на результаты фазовых измерений в ГНСС. Доказано, что влияние тропосферы и ионосферы на точность определения разностей координат незначительно. Это связано с тем, что спутники располагаются на больших высотах и электромагнитные волны более 95 % пути распространяются в вакууме, что резко снижает среднее значение индекса преломления тропосферы до 0,83 единицы шестого знака, а индекса преломления ионосферы ― до −8,3 единицы шестого знака. Тропосферу удается легко учитывать ввиду ее небольшой толщины, составляющей около 10 км, по сравнению с общей длинной пути более 24 000 км, а дисперсионный метод фактически исключает ошибки, вносимые ионосферой. Показано, что учет влияния тропосферы по приближенным формулам с использованием модели стандартной атмосферы, как и дисперсионный метод учета влияния ионосферы, в большинстве случаев снижает искажения, вносимые этими факторами до пренебрегаемо малых величин. Остаточное влияние ионосферы не превышает двух единиц седьмого знака. Именно поэтому в большинстве случаев не требуется измерять метеопараметры в период полевых измерений. Показано, что известные методы учета влияния тропосферы и ионосферы на результаты фазовых измерений в ГНСС обеспечивают необходимую точность фазовых измерений.

Высокоточное спутниковое позиционирование PPP-методом находит все большее применение в геодезии. Для повышения точности PPP-метода увеличивают длительность сеанса наблюдений и учитывают негативное влияние ряда источников погрешностей в процессе постобработки. Статья посвящена оценке влияния ошибки моделирования тропосферной задержки (ТЗ) на точность РРР-измерений. В процессе исследований для трех станций, расположенных в разных климатических зонах, были рассчитаны величины зенитных ТЗ по модели Хопфилд и по данным радиозондирования атмосферы. Полученные значения усреднялись для интервалов продолжительностью 1–3 суток. Анализ полученных результатов показал, что использованная модель обеспечивает определение зенитной тропосферной задержки со средней квадратической погрешностью (СКП), близкой к 3 см. Значительное, с точки зрения геодезиста, увеличение продолжительности сеанса наблюдений (до 1–3 суток) привело к незначительному повышению точности (СКП ≈ 2 см). Этот факт объясняется наличием на протяжении нескольких суток систематической составляющей в ошибке моделирования ТЗ. Необходимы исследования, направленные на выявление факторов, формирующих систематические ошибки моделирования ТЗ, и разработку метода ослабления их влияния.

Исследование рельефа кремниевых пластин и структур на их основе является важным этапом производства в микроэлектронике. Такой анализ позволяет определять деформацию этих объектов и оценивать их механические напряжения. Для проведения таких работ используются цифровые модели рельефа (ЦМР) пластин и структур с нано- и микрометровым разрешением и диапазоном высот. В этой статье оцениваются возможности методов геоморфометрии для проведения подобных исследований. Использовались образцы двух типов: 1) кремний-кварцевая структура диаметром 150 мм и прогибом около 20 мкм; и 2) механически полированная кремниевая пластина с размером области измерения 0,23×0,17 мм и диапазоном высот около 20 мкм. Исходные данные для этих образцов с разрешением 57 мкм и 0,4 мкм были получены с помощью оптического профилометра Veeco WYKO NT9300. После обработки и сглаживания исходных данных были созданы ЦМР двух образцов с разрешением 570 мкм и 0,4 мкм, соответственно. По этим ЦМР были рассчитаны модели двенадцати кривизн и восьми других морфометрических величин. Результаты исследования позволяют заключить, что морфометрические модели гораздо более информативны, чем ЦМР, так как позволяют выявлять скрытые паттерны рельефа поверхности пластин и структур. В этой связи применение методов геоморфометрии перспективно для анализа и метрологического контроля изделий микроэлектроники.

Для решения различных инженерных задач по материалам съемки с беспилотного воздушного судна требуется определенная точность вычисления координат точек объекта. Рассмотрен подход к решению задачи оценки точности прямой фотограмметрической засечки по одиночному снимку, используемой при ортофототрансформировании. Задача решена для произвольного случая съемки, выполненной различными съемочными камерами. Получены формулы вычисления погрешностей плановых координат точек при различных уклонах местности для съемочных камер с известными размерами сенсора, угла поля зрения и известными погрешностями КЦП снимков. Исследования выполнены методами математического моделирования. Модель построена по элементам внутреннего и внешнего ориентирования макетных снимков, координатам точек объекта съемки и координатам соответствующих точек на макетных снимках. Математическая обработка моделей выполнена на макетном снимке. В результате определены погрешности в плановых координатах точек местности с различными уклонами при известных погрешностях КЦП. Выводы могут быть полезны при использовании материалов аэросъемки с беспилотных воздушных судов для создания ортофотопланов территорий со сложным рельефом, в кадастре и в различных приложениях.

Бояренкова А.Д., Гаврилова Л.А., Лимонов А.Н. Точность прямого геопозиционирования при создании ортофотопланов местности со сложным рельефом по материалам аэросъемки с беспилотных воздушных судов // Известия вузов «Геодезия и аэрофотосъемка». 2023. Т. 67. № 2. С. 41–49. DOI:10.30533/GiA-2023-017.

Спутниковые данные и возможности ГИС позволяют провести дешифрирование, визуальную оценку вулканических построек и представить особенности морфологии объектов. В статье предлагается систематизированная информация о вулканических формах рельефа, расположенных на территории Монголии. Приведены примеры крупных объектов форм вулканического происхождения и их ярких морфологических особенностей, изображения, названия объектов и единиц административного деления (на монгольском языке), а также данные о координатах и высотах. На основе использования таких данных, инструментов и методов подготовлена серия карт для участков поверхности с формами вулканического рельефа. Результаты исследования представляют значимость для образования и развития экологического туризма.

В статье рассматривается проблема формального внесения в Единый государственный реестр недвижимости значений характеристики «средняя квадратическая погрешность определения координат характерной точки». Рассмотрено тройственное семантическое понимание земельного участка: реальный пространственный объект на местности, информационная (цифровая) модель, сформированная в базе пространственных данных, визуализация модели на производной карте (схеме). Авторами предлагается законодательно установить правило об обязательном закреплении характерных точек на местности с их последующей съемкой, либо отказаться от характеристики «точности точки» в ЕГРН, придав сведениям из ЕГРН статус «идеальной», «эталонной» модели. Первый подход соответствует исторической традиции и поддерживается учеными, специализирующимися на геодезии, однако влечет за собой удорожание кадастровых работ. Выбор второго варианта позволяет придать законодательно неопределенному сегодня понятию «достоверности» учтенных в реестре сведений о местоположении смысл «эталонности модели», а также подойти к решению вопроса с неопределенностью понятия «смежества», которое в настоящее время в кадастре учитывается при согласовании границ в индивидуальном порядке, при объединении и перераспределении.

Целью исследования является разработка интерполятора на основе дискретного преобразования Фурье (ДПФ) для аналоговых квадратурных выходных сигналов растровых преобразователей угловых и линейных перемещений. Проведено теоретическое обоснование метода фазовой интерполяции на основе ДПФ при измерениях в пределах периода растрового сопряжения. Показано, что для реализации на практике фазового интерполятора на основе ДПФ необходимо применение контроллера, имеющего аналоговые входы ― аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) ― и программируемый микропроцессор. Проведена упрощенная структурная схема контроллера с необходимым количеством аналоговых входов. Для фазового интерполятора на основе ДПФ приведен разработанный алгоритм вычислений фазы первой гармоники в пределах 360°. Рассмотрен способ преобразования измеренной фазы гармоники в перемещение в интерполяторе на основе ДПФ. Приведены результаты проверки разработанного алгоритма путем моделирования входных сигналов интерполятора. Практическим результатом проведенных исследований является разработка структурной схемы и программного обеспечения фазового интерполятора на основе ДПФ, применение которого позволит значительно повысить точность растрового преобразователя.