РТМ 68-14-01 СПУТНИКОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Директор института

Н.Л. Макаренко

Главный метролог, зам. директора

А.А. Синдеев

Руководитель темы, зав. ОСМОГИ

А.И. Спиридонов

Зав. лаб. метрологического обеспечения

Ф.В. Широв

Отв. Исполнитель, с.н.с.

Р.А. Татевян

Спутниковая технология геодезических работ

1. Область применения

2. Общие положения

3. Термины и определения

3.1. Общие понятия

3.2. Средства спутниковых определений

3.3. Методы спутниковых геодезических определений

3.4. Обработка спутниковых определений

Приложение А

Алфавитный указатель

3.1.1

глобальная навигационная спутниковая  система (ГНСС)

система, состоящая из созвездия навигационных спутников, службы контроля и управления и аппаратуры пользователей, позволяющая определять местоположение (координаты) антенны приемника потребителя

enGNSS

3.1.2

ГЛОНАСС

ГНСС, разработанная в России

en GLONASS

3.1.3

глобальная система определения местоположения (GPS)

ГНСС, разработанная в США

englobal positioning system (GPS)

3.1.4

космический сегмент; подсистема космических аппаратов (ПКА)

часть ГНСС состоящая из созвездия навигационных спутников

enspace segment

3.1.5

сегмент управления; подсистема контроля и управления (ПКУ)

часть ГНСС, состоящая из расположенной на земле сети наземных станций, выполняющих непрерывные наблюдения всех спутников созвездия, передающая им обновленную информацию и управляющая их полетом

en control segment

3.1.6

сегмент потребителя [пользователя]

часть ГНСС, состоящая из аппаратуры потребителей (спутниковых приемников)

enuser segment

3.1.7

навигационный спутник (НС)

спутник, который излучает радиосигнал, содержащий навигационную информацию, прием которой необходим для определения местоположения приемника потребителя

3.1.8

созвездие спутников

совокупность, расположенных в пространстве всех НС, входящих в ГНСС

ensatellite constellation

3.1.9

рабочее созвездие

совокупность НС участвующих в решении поставленной задачи в данный момент времени

3.1.10

группировка спутников

спутники с одинаковыми техническими данными, входящие в созвездие

3.1.11

конфигурация спутников

взаимное расположение спутников в определенный момент времени, относящееся к конкретному пользователю

ensatellite configuration

3.1.12

зона обзора (спутника)

участок земной поверхности, с которой возможно наблюдение за спутником (прием сигналов от спутника в данный момент времени)

3.1.13

спутниковые геодезические сети

геодезические сети, создаваемые методами спутниковых определений

Примечание. Наиболее известными из них, например, являются российские сети ФАГС, ВГС, СГС-1 и международные ITRF и EUREF

3.1.14

фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС)

сеть, обеспечивающая высший уровень точности общеземной геоцентрической координатной системы на территории России.

Примечание. Эта сеть характеризуется ошибками определения координат пунктов относительно центра масс Земли, не превышающими 15 см, и ошибками взаимного положения, не превышающими 2 см. Средние расстояния между пунктами 800 -1000 км. Значительную часть метода создания данной сети составляют спутниковые определения

3.1.15

высокоточная геодезическая сеть (ВГС)

сеть, обеспечивающая следующую по точности после ФАГС реализацию координатной системы, опирающаяся на пункты ФАГС.

Примечание. ВГС характеризуется ошибками определения взаимного положения по каждой из плановых координат 3 мм + 5 × 10^-8D (где D расстояние между пунктами) и 5 мм + 7-10^-8D по геодезической высоте. Средние расстояния между пунктами 150-200 км. Основную часть методики создания ВГС составляют спутниковые определения.

3.1.16

спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС-1)

сеть, обеспечивающая следующую по точности после ВГС реализацию координатной системы, опирающаяся на пункты ВГС.

Примечание. Данная сеть характеризуется ошибками взаимного положения не хуже, чем 3 мм + 1 × 10^-7 D в плане и 5 мм +2 × 10^-7D по геодезической высоте. Средние расстояния между пунктами 15-20 /си. Основную часть методики создания данной сети составляют спутниковые определения.

3.1.17

система ПЗ-90

российская система геодезических параметров Земли 1990 года, используемая в ГЛОНАСС, в число которых входит система геоцентрических координат

3.1.18

система WGS-84

всемирная система геодезических параметров Земли 1984 года, используемая в GPS, в число которых входит система геоцентрических координат

Примечание. Система разработана  министерством обороны США.

enWorld Geodetic System (WGS-84)

3.1.19

отсчётная основа [сеть] ITRF

международная земная отсчётная (геодезическая) основа, созданная и поддерживаемая IERS

enIERS Terrestrial Reference Frame (ITRF)

3.1.20

отсчётная основа [сеть] EUREF

европейская земная отсчётная (геодезическая) основа, созданная и поддерживаемая Европейской подкомиссией МАГ

enEuropean Reference Frame (EUREF)

3.2.1

системная шкала времени (СШВ)

шкала времени высшей точности, предназначенная для синхронизации работы всех сегментов ГНСС, формируется и поддерживается наиболее стабильными эталонами времени, расположенными в системах контроля и управления и связанными с национальными стандартами частоты

3.2.2

время GPS

системная шкала времени GPS

enGPS time (GPST)

3.2.3

время ГЛОНАСС

системная шкала времени ГЛОНАСС

3.2.4

бортовая шкала времени (БШВ)

шкала времени, формируемая бортовым эталоном времени и частоты

3.2.5

шкала времени потребителя (ШВП)

шкала времени, формируемая кварцевым опорным генератором приемника

3.2.6

синхронизация бортовых шкал времени НС

процесс введения поправки в БШВ после сверки с СШВ

3.2.7

синхронизация шкалы времени потребителя

процесс введения поправки в ШВП после сверки с БШВ

3.2.8

альманах (навигационных спутников)

набор справочных сведений о положении (о шкале времени и элементах орбит) и рабочем состоянии всех НС данной ГНСС, входящих в информацию передаваемую со спутника

enalmanac

3.2.9

эпоха (навигационного спутника)

момент времени, в который спутник находится в некоторой точке орбиты

en epoch

3.2.10

бортовые эфемериды (навигационных спутников)

сведения о местоположении НС на орбите, передаваемые в составе измерительной информации.

Примечание. Бортовые эфемериды являются результатом обработки измерений, выполняемых сегментом управления, и загружаемые им на спутники несколько раз в сутки

enboard ephemeris

3.2.11

точные эфемериды (положения НС на орбите)

сведения о местоположении НС на орбите, получаемые после проведения траекторных измерений, описывающие реальное движение НС

enprecise ephemeris

3.2.12

псевдослучайный код (излучения НС)

модуляция несущей частоты излучения НС сигналом с чередующейся начальной фазой 0 и л в псевдослучайной последовательности, формируемой по строго определенному закону (алгоритму)

3.2.13

режим (модуляции несущей частоты) С/А - код

грубый (открытый, легко обнаруживаемый, гражданский) код, которым модулируется несущая частота L1 в GPS, с длиной волны модуляции ≈ 300 м

enC/A-code

3.2.14

режим (модуляции несущей частоты) Р - код

точный (защищенный) код, которым модулируются несущие частоты L1 и L2 в GPS, с длиной волны модуляции ≈ 30 м

enP-code

3.2.15

режим (модуляции несущей частоты) СТ - код

код стандартной точности в ГЛОНАСС, аналогичен С/А - коду

3.2.16

режим (модуляции несущей частоты) ВТ-код

код высокой точности ГЛОНАСС, аналогичен Р - коду

3.2.17

Режим (шифрования Р - кода) AS

enanti-spoofing

3.2.18

селективный доступ (к измерительной информации) SA

способ намеренного искажения данных передаваемых со спутника (показания часов или значения эфемерид) по закономерности известной допущенному потребителю

enselective availability

3.2.19

аппаратура потребителя [пользователя] (АП)

часть ГНСС - спутниковые приемники, обеспечивающие прием навигационных сигналов для наземных, морских, авиационных и космических пользователей

3.2.20

навигационный спутниковый приемник

аппарат, состоящий из антенны, радиоприемника и вычислителя [ процессора ], предназначенных для приема и обработки навигационных сигналов НС с целью получения необходимой потребителю информации (пространственно - временных координат, направления и скорости)

3.2.21

спутниковая геодезическая аппаратура

наземная часть аппаратуры потребителя [пользователя], предназначенная для выполнения геодезических работ

3.2.22

геодезический спутниковый приемник

приемник, обеспечивающий прием, кодово-фазовой информации, передаваемой со спутника, предназначенной для выполнения геодезических работ

3.2.23

канал (спутникового) приемника

часть приемного электронного тракта спутникового приемника, обеспечивающего прием сигнала одной частоты одного спутника

3.2.24

одночастотный приемник

приемник, принимающий информацию со спутника на частоте L1

3.2.25

двухчастотный приемник

приемник, принимающий информацию со спутника на частотах L1 и L2

3.2.26

односистемный приемник

приемник, работающий только в одной системе ГНСС (GPS или ГЛОНАСС)

3.2.27

двухсистемный приемник

приемник, работающий в двух  системах ГНСС (GPS и ГЛОНАСС)

3.2.28

многосистемный приемник

приемник, работающий более чем в двух системах ГНСС

3.2.29

точка относимости (антенны приемника)

физическая точка на элементах антенны, находящаяся на оси вращения антенны

3.2.30

фазовый центр (антенны приемника)

точка во внутреннем пространстве антенны, в которую поступает информация об измерениях.

Примечание. В общем случае фазовый центр не совпадает с точкой относимости антенны ни в плане, ни по высоте. Взаимное положение фазового центра и точки относимости антенны определяется разработчиком и заносится в эксплуатационную документацию (или/и в программу обработки)

en phase centre

3.2.31

высота антенны (геодезического приемника)

расстояние по вертикали между центром знака и точкой относимости антенны

3.2.32

ориентирование антенны (геодезического приемника)

процедура разворота антенны, таким образом, чтобы специальная отметка (стрелка) на поверхности антенны была направлена на Север.

Примечание. Данная процедура позволяет уменьшить погрешность относительных измерений.

3.2.33

многопутность (принимаемого приемником излучения с НС); многолучевость; переотражение

фактор, влияющий на точность спутниковых определений и связанный с характером распространения сигнала со спутника (при котором он попадает на антенну приемника не только непосредственно от спутника, но и отразившись от поверхности Земли или различных предметов, окружающих антенну)

enmulti-path

3.3.1

наблюдение НС

процесс приема и обработки измерительной информации от НС

3.3.2

спутниковые (геодезические) определения

определение координат пунктов или приращений координат между пунктами, основанное на обработке измерительной информации, поступающей со спутников ГНСС

3.3.3

благоприятный временной интервал (спутниковых) определений

период времени, когда можно одновременно наблюдать необходимое число (не менее 4-х) спутников с предрасчитанным значением DOP.

Примечание. Благоприятный временной интервал определяется на основе графического представления (азимут - угол места) места спутника с использованием программного обеспечения, поставляемого производителем приемников

3.3.4

абсолютные определения координат; автономный режим измерений

получение координат в общеземной геоцентрической системе или отнесенных к земному эллипсоиду, как правило, по кодовым измерениям псевдодальностей до спутников с точностью не выше первых метров

3.3.5

относительные (спутниковые) измерения

определение разности координат между пунктами в сеансе (как кодовых, так и фазовых) измерений

3.3.6

дифференциальные поправки (к измеренным значениям псевдодальности)

поправки, определенные как разность между измеренными значениями псевдодальности по кодам и/или фазовым измерениям и значениям расстояний между приемником и спутниками, вычисленным по известным значениям координат пункта и бортовым эфемеридам спутника

3.3.7

дифференциальные измерения (в спутниковых определениях)

измерения, основанные на введение дифференциальных поправок, определяемых базовой станцией, в результаты измерений, выполненных на перемещаемых приемниках

3.3.8

базовая (геодезическая) станция

приемник, установленный на пункте с известными координатами и передающий дифференциальные поправки с помощью дополнительного радиоканала на подвижные (перемещаемые) приемники

3.3.9

дифференциальные измерения в реальном масштабе времени

дифференциальные измерения, при которых результаты измерений (координаты, расстояния) на перемещаемых приемниках получаются непосредственно в поле по переданным дифференциальным поправкам с базовой станции

3.3.10

псевдодальность (в спутниковых определениях)

расстояние между спутником и приемником, вычисленное по времени распространения сигнала без поправки за расхождение часов спутника и приемника

enpseudo-range

3.3.11

кодовые измерения (в спутниковых определениях)

измерение псевдодальности между спутником и приемником путем обработки псевдослучайного кода

3.3.12

фазовые измерения (в спутниковых определениях)

измерение разности фаз сигналов - приходящего (со спутника) и опорного (в приемнике) несущей частоты с неопределенным начальным значением целого числа циклов [волн]

3.3.13

разрешение неоднозначности (при измерении псевдодальности)

процесс нахождения целого числа циклов [волн], укладывающихся в расстоянии между спутником и приемником, при обработке фазовых измерений

enambiguity resolution

3.3.14

подвижный (спутниковый) приемник; мобильный приемник; перемещаемый приемник

приёмник, перемещаемый между пунктами данного проекта

enrover receiver

3.3.15

планирование спутниковых определений

процедура рассмотрения вопросов с целью оптимизации выбора аппаратуры, методики наблюдений и организации наблюдений

3.3.16

опорный пункт (при спутниковых определениях)

пункт, как правило, с известными координатами на котором ведутся непрерывные спутниковые определения во время выполнения конкретного проекта

3.3.17

инициализация (спутникового приемника)

процедура измерений для предварительного разрешения неоднозначности перед началом спутниковых определений в кинематическом режиме

3.3.18

миссия (при спутниковых определениях)

процедура установки в приемнике параметров условий наблюдений спутников и режимов выполнения работы

enmission

3.3.19

проект (спутниковых определений)

процедура установления и ввода в приемник сведений о пунктах местности, подлежащих спутниковым определениям в поставленной задаче

en project

3.3.20

интервал регистрации (спутниковых измерений)

один из параметров условий наблюдений спутника, входящий в миссию, характеризующий период времени, через который происходит регистрация эпох наблюдений

3.3.21

маска (угла отсечки спутника)

один из параметров условий наблюдений спутника, входящий в миссию, характеризующий минимальный угол места спутников, входящих в данную программу измерений, ниже которого спутники не наблюдаются

enelevation mask

3.3.22

сеанс (спутниковых) наблюдений; сессия

непрерывная регистрация сигналов НС приемниками в течение времени необходимого для решения поставленной задачи

ensession

3.3.23

статический режим (определения местоположения)

порядок выполнения дифференциальных или относительных спутниковых наблюдений, устанавливаемый в миссии, при использовании, не менее чем двух неподвижных приемников.

Примечание. Обычная длительность сеанса наблюдений - порядка часа и более. К статическому режиму относятся также режим быстрой статики и режим реокупации

en static (positioning survey)

3.3.24

режим быстрой статики (определения местоположения)

вариант статического режима, когда при благоприятных условиях и при некотором снижении требований точности время сеанса выбирается от 5 до 20 минут.

Примечание. Этот режим используется также для измерения коротких линий

enrapid static (positioning survey)

3.3.25

режим реокупации (определения местоположения)

вариант статического режима, когда при неблагоприятных условиях допускается выполнять наблюдения 3-х спутников (или более, но с недопустимым значением DOP) с непременным условием повторной установки приемника на этом же пункте не менее чем через 1 час и наблюдением уже других спутников.

Примечание. Программа постобработки позволяет провести совместную обработку данных полученных в разное время.

enreoccupation

3.3.26

кинематический режим (определения  местоположения)

порядок, выполнения дифференциальных или относительных спутниковых наблюдений, устанавливаемый в миссии, при использовании одного неподвижного и не менее, чем одного непрерывно движущегося приемниками

en kinematics (positioning survey)

3.3.27

режим "стой-иди" (определения местоположения)

вариант кинематического режима, предусматривающий кратковременную (для фиксирования нескольких эпох) остановку на точке, подлежащей определению, однако требующий, чтобы при перемещении от одной точки к другой сохранялась связь с не менее, чем 4-мя спутниками, в противном случае на этой точке необходимо оставаться до полного разрешения неоднозначности

enstop & go (positioning survey)