بخشی از مقاله
چکیده:
هدف از ایجاد سیستم DGPS بدست آوردن تصحیحات لازم برای حذف یا کاهش خطا های مؤثر بر دقت می باشد، تا با استفاده از این تصحیحات بتوان به دقت های مطلوب رسید و از این سیستم در هدایت امور ناوبری و سایر امور مربوط به تعیین موقعیت آنی استفاده کرد. اصول کار اولیه این سیستمها براساس تعیین موقعیت آنی بین حداقل دو گیرنده GNSS میباشد. از محدودیتهای قابل تأمل سیستمهای تک مرجعی محدودیت در سیستم ارتباطی، کاهش دقت و اعتبار تصحیحات ارسالی با افزایش فاصله میباشد به همین منظور سیستم های چند مرجعی مطرح می شود.
بنابراین با استفاده از 4 ایستگاه دائم ترکمنچای، خواجه، اهر، اسکو روش تعیین موقعیت نسبی برآورد شده است. نتایج حاصل نشان می دهد با افزایش فاصله و اختلاف ارتفاع بین ایستگاهها مقدار تصحیحات افزایش یافته و دقت روش کاهش مییابد. بنابراین می توان اینگونه نتیجه گرفت که برای کاهش تأثیر نامطلوب ایستگاه های مرجعی، که موقعیت آنها با موقعیت ایستگاه مجهول دارای اختلاف بیشتری است حذف شوند که در این حالت مدل ترکیبی خطی مطرح می شود که قادر به بررسی و حذف ایستگاه هایی که دقت سیستم DGPS را پایین می آورد می باشد.
-1 مقدمه
یکی از کاملترین و کاربردی ترین سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای، سیستم GPS می باشد که از جمله کاربرد های این سیستم، تعیین موقعیت آنی می باشد.
منظور از تعیین موقعیت آنی بدست آوردن مختصات یا موقعیت نقطه مورد نظر با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده از GPS در همان لحظه مشاهده بدون پردازش های بعدیمی باشد. تعیین موقعیت آنی با استفاده از مشاهدات شبه فاصله ، کد - بدون ابهام فاز - قابل اندازه گیری است ، که در این روش فاصله ماهواره تا گیرنده با اندازه گیری زمان ارسال موج از ماهواره تا لحظه دریافت صورت می پذیرد . لیکن دقت تعیین موقعیت آنی بدلیل خطاهای وابسته به فاصله - خطا های مداری، یونسفر، تروپسفر - و خطا های وابسته به زمان - خطا های ساعت ماهواره و گیرنده - و همچنین خطا های غیر وابسته مانند نویز گیرنده و چند مسیری و غیره ... و همچنین سرعت بالا برای بدست آوردن موقعیت ، دارای دقت خوب برای برخی کاربرد ها نخواهد بود.
برای بالا بردن دقت تعیین موقعیت آنی بایستی تصحیحات دریافت شده از GPS را به مشاهدات اضافه نمود تا دقت تعیین موقعیت آنی بهتری داشته باشیم. این تصحیحات توسط ایستگاه هایی که دارای موقعیت دقیق می باشند، با استفاده از دریافت اطلاعات از سیستم GPS، ممکن می شود و یکسری تصحیحات و چندین هشدار برای کاربران تحت پوشش ایستگاههای خود می فرستند و کاربران هم با دریافت این تصحیحات می توانند در جهت بهبود دقت و صحت سیستم GPS عمل می کنند و یکسری خطا های موجود در اطلاعات تعیین موقعیت آنی GPS را حذف کنند.
بنابراین با توجه به نتایج بدست آمده از تجزیه و تحلیل داده ها می توان به این نتیجه رسید که لازم است موقعیت ایستگاه کاربر - متحرک - نیز نسبت به ایستگاه مرجع در نظر گرفته شود. به همین جهت مدل های گوناگون برای ارائه تصحیحات در ایستگاه کاربر به کار گرفته می شود که انتظار می رود یکی از بهترین روش ها مدل ترکیبی خطی باشد که در این مدل با در نظر گرفتن موقعیت ایستگاه کاربر هم از لحاظ موقعیت جغرافیایی - - x,y و ارتفاع - - h تصحیحات در اختیار کاربران قرار می گیرد و باعث افزایش دقت می شود.
-2تعیین موقعیت تفاضلی
تعیین موقعیت تفاضلی DGPS & RTK اصطلاحی است که برای روش تعیین موقعیت آنی بین حداقل دو گیرنده GNSS میباشد. گیرندههایی که به صورت متناوب اطلاعات مخابره شده از بخش ماهواره GNSS را جمع آوری ومحاسبه میکنند. حداقل یکی از این گیرندهها دریک ایستگاه باموقعیت معلوم قرارمیگیرد - مرجع - در حالی که دیگر گیرندهها در میدان موقعیتی نامشخص قرار گرفتهاند - متحرک - . تصحیحاتی به گیرندههای متحرک ابلاغ میگردد که این تصحیحات توسط ایستگاه مرجع جمع آوری شده و در غالب فرمتی خاص - RTCM - و از طریق ارتباط رادیویی در اختیار ایستگاه متحرک قرار میگیرد و ایستگاههای متحرک با استفاده از این تصحیحات میتوانند با دقتی در حد سانتیمتر تعیین موقعیت انجام دهند.
در این صورت مشاهدات کد و فاز وقتی در حالت تفاضلی بکار میروند، میتوانند در حالت - Real Time - برای تعیین موقعیت سکوهای متحرک، قایق ها، کشتیها و همه وسایل نقلیه در حال حرکت به کار رود. روش دیگر اصلاح اطلاعات از طریق DGPS فرایندی است به نام »پردازش بعدی.« این روش برای ثبت دقیق نقاطی که شخص حاضر بوده و مشاهده کرده خوب است اما برای ناوبری جواب نمیدهد. در این روش، با استفاده از گیرنده هایی که قابلیت ذخیره سازی اطلاعات لازم را داشته باشد اطلاعات ذخیره شده را با استفاده از نرم افزار مناسب تصحیحات لازم را انجام میدهیم. استفاده مناسب از تصحیحات DGPS که توسط پردازش بدست آمده در تهیه نقشه قابل استفاده است. رایانه کلیه اطلاعات ذخیره شده مربوط به هر نقطه را بازیابی میکند و سپس اطلاعات درست را برای زمان دقیق، موقعیت و ماهواره بدست میآورد.
بطورکلی چنانچه درتعیین موقعیت آنی ازمشاهدات شبه فاصله - کد - استفاده گردد، این سیستم را DGPS می نامند و چنانچه از مشاهدات فاز موج حامل استفاده گردد در این صورت DGPS دقیق یا RTK مینامند - شکل . - 1
از مزایای روش اندازه گیری DGPS به روش RTK می توان به این مورد اشاره کرد:
از آنجایی که طول موجها بسیار بزرگتر می باشند نیاز به حل ابهام فاز ندارد.
از معایب روش اندازه گیری DGPS به روشRTK می توان به این مورد اشاره کرد:
- طول موج بلندتر باعث کاهش در دقت خواهد شد.
- طول موج بلند تر باعث افزایش پدیده چند مسیری می شود.
