Застосування методики визначення координат за даними GNSS-спостережень із прив’язкою до мережі активних референцних станцій

Abstract

Одне із основних завдань геодезії – визначення координат з високою точністю за допомогою GNSSспостережень. Для виконання таких завдань зазвичай застосовують відносний метод визначення координат у статичному режимі. Статичний режим спостережень здебільшого використовують для побудови геодезичних мереж, оскільки він найточніший. Методика відносного методу основана на визначенні координат невідомого пункту щодо відомого. Координати базового пункту повинні бути відомі, найчастіше точно задані на підставі державних геодезичних мереж. У цьому дослідженні базовими пунктами прийнято активні референцні станції, координати яких задано із тижневого комбінованого розв’язку GNSS-мережі. Мета роботи – дослідити точність застосування методики визначення координат за даними GNSS-спостережень із прив’язкою до мережі активних референцних станцій. Методика. У роботі використано дані GNSS-спостережень, виконаних на пунктах тріангуляції Державної геодезичної мережі, та дані референцних станцій. На їхній основі створено умовні GNSS-мережі, які складаються із трьох референцних станцій та одного пункту тріангуляції. Процес опрацювання даних у програмному пакеті передбачав, що контрольним пунктом слугували найближчі референцні станції, уточнені координати яких фіксували як контрольні та задані в системі ETRF2000. Отримані набори координат однойменних пунктів та станцій були трансформовані в систему УСК2000. Точність визначених у такий спосіб координат проаналізовано на основі різниць координат та їх стандартних відхилень. Різниці для референцних станцій визначали відносно уточнених тижневих координат, а для пунктів тріангуляції щодо середнього значення. Результати. Отримані різниці на пунктах державної мережі містяться у межах 1–2 см, набуваючи як додатних, так і від’ємних значень. Виняток – лише п’ята сесія спостережень, де різниці становлять 2–4 см із додатним знаком. На референцній станції KOVL різниці координат змінюються від –1,2 см до +1,8 см, а на станції MEL2 від 0 см до 5,4 см. Зміни координат на пунктах тріангуляції оцінено стандартним відхиленням на рівні 2,1 см, 1,1 см та 1,9 см для XYZ, відповідно. Точність усіх інших координат референцних станцій становить 0,3–1,6 см, із середнім коливанням від –2,7 см до +1 см. Наукова новизна та практична значущість. У роботі показано методику визначення координат у системі УСК2000 за даними GNSS-спостережень із прив’язкою до мережі активних референцних станцій. Запропонована методика дає змогу використовувати супутникові методи для визначення координат у державній системі УСК2000 із забезпеченням точності на рівні 1–2 см, а також істотно спростити і пришвидшити процес польових робіт

One of the main tasks of geodesy is to determine coordinates with high accuracy using GNSS-observations. To perform such tasks in geodesy usually use the relative method of determining the coordinates in static mode. The technique of the relative method is based on determining the coordinates of an unknown point relative to a known one. The coordinates of the base point must be known, often precisely specified on the basis of the State Geodetic Networks. Static mode of observation is most often used to build geodetic networks, because it has the highest accuracy. In this study, the base points were active reference stations, the coordinates of which are set from the weekly combined solution of the GNSS-network. The purpose of the work is to investigate the accuracy of the application of the method of determining the coordinates according to GNSS-observations with reference to the network of active reference stations. Methodology. The data of GNSS-observations performed at the triangulation points of the State Geodetic Network and data of reference stations are used in the work. Based on these data, conditional GNSS-networks were formed for their processing in the software package, which consisted of three reference stations and one triangulation point. The data processing process assumed that the nearest reference stations were taken as a control point, the specified coordinates of which were recorded as control and set in the ETRS2000 system. The obtained sets of coordinates of the same points and stations were transformed into the USK2000 system. The accuracy of the coordinates determined in this way was analyzed on the basis of coordinate differences and their standard deviations. Differences for reference stations were determined relative to the refined weekly coordinates, and for triangulation points relative to the mean. Results. The obtained differences at the points of the state network are within 1–2 cm, acquiring both positive and negative values. The only exception is the fifth observation session, where the differences are 2–4 cm with a positive sign. At the KOVL reference station, the coordinate differences vary from –1.2 cm to +1.8 cm, and at the MEL2 station from 0 cm to 5.4 cm. Coordinate changes at triangulation points were estimated by standard deviations of 2.1 cm, 1.1 cm, and 1.9 cm for XYZ, respectively. The accuracy of all other coordinates of the reference stations is 0.3–1.6 cm, with an average range from –2.7 cm to +1 cm. Scientific novelty and practical significance. The paper shows the method of determining the coordinates in the system USK2000 according to GNSS-observations with reference to the network of active reference stations. The proposed technique allows the use of satellite methods to determine the coordinates in the state system USK2000 with an accuracy of 1–2 cm, as well as significantly speed up and speed up the process of field work.