Точність методу VRS. Практичний аналіз Надрукувати
Отже, VRS (Virtual Reference Station) — це технологія створення набору  GNSS вимірів для будь-якої точки, якщо ця точка географічно знаходиться в межах мережі перманентних станцій. Існують, чесно кажучи, деякі обмеження, обумовлені відстаннями між перманентними станціями, проте це буде написана окрема стаття.

В термінології поправок VRS метод ( Virtual Reference Station Method ) –це метод видачі мережевих поправок роверу від мережі. Метод  VRS не можна використовувати від одиничних перманентних станцій і навіть від цілого “набору” перманентних станцій, а тільки від МЕРЕЖІ перманентних станцій. МЕРЕЖА від НАБОРУ перманентних станцій відрізняється наявністю єдиного Керуючого центру, в якому встановлено відповідне програмне забезпечення.

Для постобробки (як і при RTK, тільки більш наглядно)  VRS використовується в якості Базової станції. При розрахунках координати VRS вважаються опорними.

Теорія, плюси, порівняння методу  VRS з іншими методами є в мережі, а практичних прикладів використання з цифрами мені знайти не вдалося, тому давайте перейдемо до практики.

Частина 1

Візьмемо трикутник із трьох міст і перманентних станцій відповідно. Дві станції мережі  ZAKPOS – MUKA (Мукачеве), HUST (Хуст) и угорську станцію VASA (Вашарошнамень). Я спеціально включив в тестування закордонну станцію для “чесності” експерименту. Бажаючі поритись в СК, реалізаціях, фіксаціях і епохах без проблем знайдуть потрібну інформацію через сайт  ZAKPOS  про всі три станції. Я дальше буду просто вказувати координати станцій.

photo

photo

Приблизно в середині трикутника знаходиться місто Берегово. Координати в таблиці відповідають північній околиці цього міста. В цьому тесті я і хочу згенерувати Віртуальну станцію.

photo

Заходимо на сервер мережі ZAKPOS – http://zakpos.mine.nu, вибираємо запит на формування даних від  VRS, вводимо координати, тимчасовий інтервал і т.д. Висоту вибираємо довільну в “рамках розумного” - 170 метрів. До речі, висота для VRS НЕ грає ніякої ролі, але про це пізніше. Формуємо та одержуємо дані від VRS.

photo

Звертаю вашу увагу, я запросив НЕ тільки ОДНУ годину спостережень з інтервалом 5 секунд, як показано на рисунку та ще ряд даних. Детальніше в таблиці:

photo

Оскільки ми тестуємо роботу механізму VRS, то логічно в якості даних від ровера використовують дані від базової станції (буде з чим гарантовано порівнювати). Беру базу  MUKA та скачую дані за аналогічний проміжок часу.

photo

Тепер в нас є всі необхідні вихідні дані для проведення тестування. Потім запускаємо програму Trimble Business Centre. Завантажуємо дані віртуальної бази  VRS-Beregovo — я назвав точку Virt-Ber-1 (див. таблицю) та дані спостережень нашого ровера — базової станції MUKA. Точка MUKA. Також для наступного більш наглядного порівняння добавимо окрему точку з координатами бази MUKA. Точка MUKA-Base.

photo

Я думаю, що є зрозумілим, що для даного досліду не потрібно використовувати ніяку локальну СК. Для цього використовуємо глобальну систему. Перша точка, яку заносимо по сітці попадає в нулі системи відліку (Virt-Ber-1). Оскільки база в нас — це VRS, фіксуємо координати точки  Virt-Ber-1. Координати точки  MUKA залишаються “під запитанням”, а точку  MUKA-Base взагалі тимчасово відключимо.

photo
 

Дальше проводимо обробку нашої базової лінії. Одержуємо фіксоване рішення. Зберігаємо результат.

photo

Одержуємо наступні координати ровера:

photo

В принципі на рисунках достатньо інформації, однак для зручності зробимо ще пару рухів — виключимо із проекту програми точку  Virt-Ber-1 (лишень для зручності зображення), а точку  MUKA-Base включимо. Тепер краще можна побачити помилку (див. стовбець Е).

photo

photo

Результат отримано.
Тепер повторимо експеримент з більш довшими файлами спостережень VRS.

photo

Результати говорять самі за себе.

Частина 2

Як вже було написано раніше в розділі Постобробки http://eps.com.ua/phpbb/viewtopic.php?f=36&t=1982#p3246 розширена зона підтримки сервісу VRS мережею ZAKPOS за рахунок підключення станцій  SKTV, SKSV і VASA — дві станції в Словаччині і одна в Угорщині відповідно. В зону повного гарантованого покриття  VRS-сервісу нарешті потрапила станція  UZHL, яка входить в EPN з 1999 та координати якої мають офіційний статус.  http://www.mao.kiev.ua/EOP/UKRAINE/gps/uzhl/gps_uzhl_location.html

Експеримент напрошується сам — перевірити реалізацію методу  VRS, використовуючи дані станції  UZHL, як дані ровера.

photo
 

Станція  UZHL є в базі EPN. Візьмемо координати для наступного порівняння. http://www.epncb.oma.be/_trackingnetwork/coordinates/stationcoordinates4onestation.php?station=UZHL_12301M001

photo

Для генерації віртуальної станції я беру приблизні координати. Висота буде рівною 230 м.

photo
 

Скачую дані спостережень нашого “ровера” - станції  UZHL з сайту ftp://ftp.mao.kiev.ua/pub/gps/data/daily — та зберігаю для наступної обробки. До речі, дані з інтервалом в 30 секунд.

Після перевірки тимчасового інтервалу завантаженої інформації заказуємо з сайту  ZAKPOS дані віртуальної станції. Беру діапазон — ДВІ години.

photo

За фактом отримання видно відсутність трьох ефективних хвилин — не будемо на це звертати увагу.
Потім повторюємо в програмі  Trimble Business Centre аналогічні дії тим, які детально були описані вище.

photo
 

Одержимо результат.

photo

photo

Беру діапазон 4 години, 6 годин та 10 годин.

photo

При скачуванні 10-ти годинного файлу було втрачено 40 ефективних хвилин.

photo

Очевидно, результат буде кінцевим. Подальше збільшення діапазону немає змісту.

Цікаво, що незважаючи на меншу відстань від VRS до ровера, результат є гіршим, якщо порівнювати з результатами Першої частини цієї статті. Швидше за все випливає той факт, що станція UZHL не “приймала участі” у створенні VRS. Відповідно потрібно орієнтуватися  лише на ці числа, як на найбільш достовірні при реальному використанні.

Частина 3

А тепер попробуємо змінити висоту при генеруванні VRS. Теоретично результат не повинен змінитися. Теорія пише, що на точність VRS впливає відстань від VRS до ровера, тобто “неправильно висота” повинна вплинути з цієї сторони. В нашому варіанті ровер знаходиться за 160 метрів від бази. Спробую вказати “помилкову” висоту при генеруванні VRS. Вказую на 1 км вище.

Для генерації віртуальної станції я беру попередні координати. Висоту візьму 1230 метрів. Заказую двохгодинний файл спостережень.

photo

Завантажуємо дані. Обробляємо аналогічним способом в програмі. Відстань між базою та ровером збільшується майже в 10 разів і складає 1010,775 метрів. Одержуємо результат:

photo

Коментувати такий результат важко.Доволен
Можливо, гуру в питаннях   VRS або розробники алгоритмів скажуть своє слово. В цьому місці написання цього матеріалу мені є цікавим. А що ж буде з “неправильною висотою” при великих відстанях? І я виконую ще один тест з даними із Першої частини. В оригіналі було 170 м, я ж вказую 1170 метрів. Час спостережень — одна година, як і з “правильною” висотою для зручності порівняння помилок.

photo

Завантажуємо дані. Обробляємо їх аналогічним способом в програмі. Відстань між базою та ровером змінюється не сильно і складає 24553,020 метрів проти 24530,810 метрів. Отримуємо результат.

photo

Аналогічний, більш якісний результатДоволен — див. Частина 1.

З великим інтересом вислухаю коментарі.

Але взагалі, я хотів би зробити один висновок — механізм  VRS працює і працює дуже якісно. Сантиметрова точність гарантована.

Best regards,
Ing. Aleks Lano

 
< Попередня   Наступна >