wiadomościMiesięcznik GEODETAprenumeratareklamaksięgarniakontaktRODOpolityka prywatnościnewsletter
Najnowsze wydarzenia z dziedziny geodezji, nawigacji satelitarnej, GIS, katastru, teledetekcji, kartografii. Nowości rynkowe, technologiczne, prawne, wydawnicze. Konferencje, targi, administracja.
blog
|2021-10-25| GNSS, Geodezja, Edukacja

Połączenie technik GNSS i SLR: pionierskie osiągnięcie geodetów z Wrocławia i Monachium

Naukowcom z Instytutu Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu (UPWr) i Politechniki w Monachium (TUM) po raz pierwszy udało się skutecznie połączyć dwie niezależne techniki satelitarne: mikrofalową – GNSS oraz laserową – SLR. Efektem jest pionierska metodologia realizacji ziemskich układów odniesienia w przestrzeni kosmicznej, niezależnie od pomiarów wykonywanych na Ziemi.


Połączenie technik GNSS i SLR: pionierskie osiągnięcie geodetów z Wrocławia i Monachium
Połączenie technik GNSS i SLR: pionierskie osiągnięcie geodetów z Wrocławia i Monachium
Połączenie technik GNSS i SLR: pionierskie osiągnięcie geodetów z Wrocławia i Monachium

Rola technik kosmicznych i satelitarnych w realizacji globalnych układów odniesienia

Badanie i opis systemu ziemskiego polega na identyfikacji oraz umiejscowieniu w czasie i przestrzeni występujących w nim zjawisk. Zadaniem globalnej geodezji jest zapewnienie dokładnego i stabilnego w czasie układu odniesienia, który stanowi referencję dla obserwacji np. ruchu płyt tektonicznych, zmiany poziomu wód w oceanach, precyzyjnej nawigacji, a także w realizacji prac geodezyjnych.

Obecnie globalny układ odniesień przestrzennych realizowany jest wyłącznie za pomocą technik kosmicznych i satelitarnych tj. Globalnych Nawigacyjnych Systemów Satelitarnych (Global Navigation Satellite Systems – GNSS), Laserowych Pomiarów Odległości (Satellite Laser Ranging – SLR), Interferometrii Wielkobazowej (Very Long Baseline Interferometry – VLBI) oraz Orbitografii Dopplerowskiej i Radiopozycjonowania Zintegrowanego przez Satelity (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite – DORIS).

Aktualnie wkład poszczególnych technik kosmicznych rozpatrywany jest osobno, natomiast ich połączenie obywa się za pomocą pomierzonych lokalnie wektorów łączących (local ties) pomiędzy odbiornikami poszczególnych technik w obserwatoriach na powierzchni Ziemi. Wektory te otrzymywane są w wyniku obliczeń wykonywanych na podstawie naziemnych obserwacji geodezyjnych, które gromadzone są przy pomocy geodezyjnych instrumentów, takich jak precyzyjne niwelatory oraz tachimetry. Obliczenia lokalnych wektorów łączących nie odbywają się jednak w sposób operacyjny, lecz raz na kilka lat, a obserwacje wykonuje się pomiędzy często niejednoznacznie identyfikowalnymi centrami odbiorczymi instrumentów poszczególnych technik, gdyż nie można dokładnie zidentyfikować punktu, w którym gromadzone są mikrofale. Ponadto wektory lokalne zawierają informację pomiędzy sensorami poszczególnych technik kolokowanymi wyłącznie w jednym obserwatorium.

Integracja technik kosmicznych na pokładzie satelitów nawigacyjnych

Nowoczesne satelity GNSS, takie jak Galileo, GLONASS czy BeiDou, wyposażone są w retroreflektory do pomiarów laserowych, które umożliwiają naziemnym stacjom SLR śledzenie satelitów. W rezultacie satelity te stanowią doskonałą platformę integrującą techniki GNSS i SLR. Połączenie odbywa się za pomocą wektora w przestrzeni kosmicznej (space tie) pomiędzy centrum fazowym anteny transmitującej sygnał GNSS oraz centroidem retroreflektora SLR.

Do tej pory obserwacje SLR do satelitów GNSS wykorzystane były głównie jako niezależne narzędzie do walidacji precyzyjnych produktów orbit satelitów GNSS. Niestety, obecnie potencjał obserwacji laserowych do satelitów GNSS nie był uwzględniany przy tworzeniu globalnych układów odniesień przestrzennych ze względu na poziom komplikacji w przetwarzaniu dwóch zupełnie różnych technik geodezji satelitarnej: obserwacji mikrofalowych i laserowych.

Pionierskie osiągnięcie naukowców z UPWr i TUM

Naukowcy z UPWr przy współpracy z TUM wykorzystali kombinację technik GNSS i SLR na pokładzie satelitów nawigacyjnych Galileo i GLONASS w celu realizacji globalnych ziemskich układów odniesienia. W opracowaniu wykorzystano obserwacje mikrofalowe z satelitów GPS, GLONASS i Galileo oraz obserwacje laserowe do satelitów Galileo oraz GLONASS. W opracowaniu przeprowadzono testy optymalnego warunkowania sieci stacji tworzonych przez stacje obu technik celem wyznaczania spójnego układu odniesienia realizowanego przez dwie sieci reprezentujące niezależne techniki.

Najlepszym wariantem jest spójne nałożenie warunków minimalnych: zerowej rotacji oraz translacji na obie sieci stacji. Ponadto zbadano możliwość przenoszenia orientacji układu tworzącego przez sieć techniki GNSS na sieć realizowaną przez stacje SLR za pośrednictwem satelitów oraz dokładność połączenia na pokładzie satelitów GNSS, którego jakość waha się w przedziale 40–50 mm dla pojedynczego pomiaru oraz kilku milimetrów, gdy zgromadzi się pomiary z wielu tygodni obserwacji. Na podstawie wektorów łączących obie techniki na pokładzie satelitów GNSS odtworzone zostały lokalne wektory pomiędzy wybranymi stacjami SLR i GNSS, zapewniając długookresową stabilność połączenia i zgodność z pomiarami lokalnymi na poziomie 3 mm.

Bez konieczności pomiarów naziemnych

Rozwiązanie globalnych układów odniesienia na pokładzie satelitów GNSS stanowi alternatywę dla klasycznego rozwiązania, dzięki któremu możliwe jest częściowe uniezależnienie od pomiarów naziemnych. Pionierska metodologia opracowana przez naukowców z UPWr i TUM może z powodzeniem zostać wykorzystana w przyszłych realizacjach międzynarodowych ziemskich układów odniesienia (International Terrestrial Reference Frames – ITRF) i służyć precyzyjnym obserwacjom Ziemi. Co więcej, integracja obserwacji laserowych i mikrofalowych pozwala na dokładniejsze wyznaczenie zmienności długości doby, pozwala również na połączenie stacji sieci znajdujących się na różnych kontynentach przy pomocy wektorów znajdujących się w przestrzeni kosmicznej na pokładzie satelitów GNSS.

Więcej szczegółów przedstawiono w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Journal of Geophysical Research: Solid Earth” autorstwa zespołu w składzie G. Bury, K. Sośnica, R. Zajdel, D. Strugarek oraz U. Hugentobler.

Badania zrealizowano dzięki środkom Narodowego Centrum Nauki w ramach grantu „Zintegrowane ziemskie układy odniesień przestrzennych oparte o laserowe pomiary odległości do satelitów geodezyjnych, teledetekcyjnych oraz GNSS”, którego kierownikiem jest Krzysztof Sośnica.

Źródło: IGiG UPWr


«« powrót

dodaj komentarz

KOMENTARZE Komentarze są wyłącznie opiniami osób je zamieszczających i nie odzwierciedlają stanowiska redakcji Geoforum. Zabrania się zamieszczania linków i adresów stron internetowych, reklam oraz tekstów wulgarnych, oszczerczych, rasistowskich, szerzących nienawiść, zawierających groźby i innych, które mogą być sprzeczne z prawem. W przypadku niezachowania powyższych reguł oraz elementarnych zasad kultury wypowiedzi administrator zastrzega sobie prawo do kasowania całych wpisów. Użytkownik portalu Geoforum.pl ponosi wyłączną odpowiedzialność za zamieszczane przez siebie komentarze, w szczególności jest odpowiedzialny za ewentualne naruszenie praw lub dóbr osób trzecich oraz szkody wynikłe z tego tytułu.

komentarze news_pl
wielkie brawa!!! I nic dodać nic ująć.
 4 
odpowiedz zgłoś



zobacz też:



wiadomości

słowo kluczowe
kategoria
rok
archiwum
Pomiary geodezyjne uskoku San Andreas
czy wiesz, że...
© 2005-2021 Geodeta Sp. z o.o.
created by BRTSOFT

O nas

  • Właścicielem portalu Geoforum.pl jest Geodeta Sp. z o.o., wydawca miesięcznika GEODETA oraz serwisu egeodeta24.pl
  • Geoforum.pl jest portalem internetowym i obszernym kompendium wiedzy na tematy związane z geodezją, kartografią, katastrem, GIS-em, fotogrametrią i teledetekcją, nawigacją satelitarną itp. Od 2005 roku na bieżąco dostarcza informacji z powyższych dziedzin i umożliwia ich komentowanie.
  • GEODETA (Magazyn Geoinformacyjny) ukazuje się od czerwca 1995 roku i jest największym oraz najbardziej popularnym polskim miesięcznikiem prezentującym aktualne zagadnienia z zakresu: geodezji, kartografii, katastru, GIS-u, fotogrametrii i teledetekcji, nawigacji satelitarnej itp.
  • GEODETA cyfrowy to elektroniczna wersja tradycyjnego wydania miesięcznika. W serwisie egeodeta24.pl można zamawiać zarówno prenumeratę, jak i pojedynczne wydania

Zespół redakcyjny

  • Katarzyna Pakuła-Kwiecińska (redaktor naczelny)
  • Anna Wardziak (sekretarz redakcji)
  • Jerzy Przywara
  • Jerzy Królikowski (redaktor prowadzący Geoforum.pl)
  • Damian Czekaj
  • Bogdan Grzechnik

Kontakt

Geodeta Sp. z o.o.
02-541 Warszawa,
ul. Narbutta 40/20
tel. (22) 849-41-63, 646-87-44
redakcja@geoforum.pl
prześlij newsa

Prenumerata
prenumerata@geoforum.pl
egeodeta24@geoforum.pl
Reklama
k.kwiecinska@geoforum.pl

facebook twitter linkedIn Instagram RSS