Дослідження добового руху ГНСС-станції BRGN

Abstract

Мета. Дослідження добового руху референцної ГНСС-станції BRGN мережі референцних станцій GeoTerrace Інституту геодезії Національного університету «Львівська політехніка», за результатами супутникових та лінійно-кутових вимірювань для подальшого виключення таких рухів із геодинамічних спостережень. Методика. На початку була створена знімальна основа. Як знімальна основа використано 2 пілони Бережанського геодезичного базису (P1 та P2). Для визначення точних координат даних пунктів проведено вимірювання у статичному режимі за допомогою двочастотних ГНСС-приймачів. Після закінчення сесії спостережень ГНСС-приймачами на пункт P1 встановлено електронний роботизований тахеометр Leica TCRP1201. Паралельно проводилось вимірювання температури та тиску, за якими під час опрацювання обчислено та введено атмосферні поправки. Опрацювання лінійно-кутових (вектор P1– BRGN) та супутникових (вектор P2–BRGN) вимірювань виконано окремо у спеціалізованому програмному забезпеченні Leica Geo Office. Після опрацювання виконано порівняння та аналіз результатів визначеного добового руху референцної ГНСС-станції BRGN двома методами. Результати. Запропоновано методику для проведення дослідження добового руху ГНСС-станції із сумісним використанням лінійно-кутових та супутникових вимірювань. За результатами безперервних лінійно- кутових вимірювань тривалістю 25 годин встановлено, що референцна ГНСС-станція BRGN виконує добовий рух у межах 3 мм (у горизонтальній площині). У темну та світлу пору доби рух відбувається у протилежних напрямках. Результати супутникових вимірювань корелюють із результатами, отриманими лінійно-кутовими методами. Проте дисперсія супутникових вимірювань є значно більшою. Це підтверджує те, що, оперуючи лише супутниковими вимірюваннями, дуже складно встановити короткотерміновий рух пункту, а такі вимірювання можна використовувати тільки для контролю та підвищення достовірності та точності отриманих результатів. Велика дисперсія можливо зумовлена спотворенням результатів супутникових вимірювань різними чинниками. Встановлено, що азимут Сонця впливає на напрямок руху пілона референцної ГНСС-станції BRGN. Рух відбувається в протилежну сторону від напрямку на Сонце. Це спричинене різницею температур на освітленій та неосвітленій Сонцем сторонах пілону. Це призводить до прогину пілону в сторону менш нагрітої частини, оскільки метал під час нагрівання розширюється. Наукова новизна. Розроблено та апробовано методику дослідження добового руху референцної ГНСС-станції BRGN. Перспективним напрямком подальших досліджень може бути виявлення закономірностей добових рухів інших ГНСС-станцій у різні пори року та розроблення методики їх вилучення із результатів геодинамічних спостережень. Практична значущість. Розроблену методику дослідження добового руху референцної ГНСС-станції BRGN можна використовувати для дослідження та прогнозування добових рухів ГНСС-станцій геодинамічних полігонів. Цель. Исследования суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN сети референцных станций GeoTerrace Института геодезии Национального университета «Львовская политехника» по результатам спутниковых и линейно-угловых измерений для дальнейшего исключения таких движений с геодина- мических наблюдений. Методика. Сначала была создана съемочная основа. В качестве съемочной основы использовано 2 пилона Бережанского геодезического базиса (P1 и P2). Для определения точных координат этих пунктов проведены измерения в статическом режиме с помощью двухчастотных ГНСС-приемников. После окончания сессии наблюдений ГНСС-приемниками на пункт P1 было установлено электронный роботизированный тахеометр Leica TCRP1201. Параллельно проводилось измерение температуры и давления, по которым в процессе обработки было вычислено и введено атмосферные поправки. Обработка линейно-угловых (вектор P1-BRGN) и спутниковых (вектор P2-BRGN) измерений выполнено отдельно в специализированном программном обеспечении Leica GeoOffice. После обработки выполнено сравнение и анализ результатов определенного суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN двумя методами. Результаты. Предложена методика для проведения исследования суточного движения ГНСС-станции с совместным использованием линейно-угловых и спутниковых измерений. По результатам непрерывных линейно-угловых измерений длительностью 25 часов установлено, что референцная ГНСС-станция BRGN выполняет суточное движение в пределах 3 мм (в горизонтальной плоскости). В темное и светлое время суток движение происходит в противоположных направлениях. Результаты спутниковых измерений коррелируют с результатами, полученными линейно-угловыми методами. Однако, дисперсия спутниковых измерений значительно больше. Это подтверждает то, что оперируя только спутниковыми измерениями, очень сложно установить краткосрочное движение пункта, а такие измерения можно использовать только для контроля и повышения достоверности и точности полученных результатов. Большая дисперсия обусловлена искажением результатов спутниковых измерений различными факторами. Установлено, что азимут Солнца влияет на направление движения пилона референцной ГНСС-станции BRGN. Движение происходит в противополож- ную сторону от направления на Солнце. Это вызвано разницей температур на освещенной и неосвещенной Солнцем сторонах пилона. Можно предположить, что это приводит к прогибу пилона в сторону менее нагре- той части, поскольку металл при нагревании расширяется. Научная новизна. Разработана и апробирована методика исследования суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN. Перспективным направле- нием дальнейших исследований может быть выявление закономерностей суточных движений других ГНСС- станций в разное время года и разработка методики их исключение из результатов геодинамических наблюдений. Практическая значимость. Разработанная методика исследования суточного движения референцной ГНСС-станции BRGN можно использовать для исследования и прогнозирования суточных движений ГНСС-станций геодинамических полигонов. Purpose. Investigation of daily movement of GNSS station BRGN of GeoTerrace reference network of Institute of geodesy Lviv Polytechnic National University, by the results of GNSS and linear-angular Lviv Polytechnic National University Institutional Repository http://ena.lp.edu.ua Геодинаміка 1(20)/2016 30 measurements in order to exclude such movements of geodynamic observations. Methodology. At first step reference network have been created. It included 2 pillars of Beregany geodetic base line (P1, P2). For determination of precise coordinates of these pillars, static GNSS observations were done with use of double frequency receivers. After finalizing of session of GNSS observations, precise robotic total station Leica TCRP1201 was installed on the point P1. In parallel, temperature and pressure measurements were conducted, and atmospheric corrections were determined on the processing stage. Processing of linear-angular (baseline P1– BRGN) and satellite measurements (P2–BRGN) was done in specialized software Leica Geo Office. After data processing comparison and analysis of the results of daily station movement of BRGN reference station have been done, two methods were used for this purpose. Results. Methodic of daily movement of GNSS station is proposed with joint usage of linear-angular and satellite measurements. By the results of permanent linearangular measurements by the duration of 25 hours are determined that station BRGN is moving within 3 mm in horizontal plane. During the dark and daytime movement is going to the different directions. Results of satellite observations are correlated with the results of linear-angular measurements. However, dispersion of satellite measurements is much higher. This confirms that short-term station movement is very complicated to be determined using only satellite observations, and this kind of measurement can be used only as control measurements. High dispersion may be caused, by the satellite observations distortion due to different factors. Is determined that Sun azimuth has influence to the direction of BRGN pillar movement. Movement is going to opposite direction from the direction to the Sun. It caused by the temperature difference on the lighted and unlighted, by the Sun, parts of pillar. Obviously it leads to the deflection of the pillar aside to the less heated part of pillar, because metal during the heating is expanding. Originality. By the results of investigation, the methods of daily reference station movement determination is developed and approved. One promising avenue for further research might identify patterns of daily reference station movement in different seasons and develop techniques to exclude the results of geodynamic observations. Practical significance. The developed methods of daily reference station movement determination can be used for investigation and prognoses of daily GNSS stations movements of geodynamic polygons.