در این نوشته به آموزش تعیین موقعیت به روش standard point positioning) SPP) می پردازیم. در حقیقت اگر نقشه برداری با جی پی اس دو فرکانسه را بررسی کنیم، به این نتایج خواهیم رسید:
- در این روش از ساعت ها و مدارهای دقیق ماهواره ها استفاده نمی شود.
- دقت این روش حدود ۱ الی ۳ متر می باشد.
- در این روش تنها از مشاهدات شبه فاصله استفاده می شود.
مراحل انجام تعیین موقعیت به روش SPP
همان طور که گفته شد در این روش تنها از مشاهدات شبه فاصله استفاده می شود، بنابراین اگر مشاهدات شبه فاصله را به صورت زیر در نظر بگیریم :
مشاهده کد = فاصله هندسی + خطای ساعت گیرنده + خطای ساعت ماهواره + خطای یونسفر + خطای تروپوسفر + خطای چند مسیری + تاخیرات دستگاهی + نویز
۱- محاسبه مختصات ماهواره در سیستم زمین چسب :
برای محاسبه مختصات ماهواره در سیستم زمین چسب از الگوریتم نه گانه استفاده می شود.
پارامتر های مورد نیاز در الگوریتم نه گانه :
- آنامولی متوسط ماهواره در یک زمان مرجع، واحد : رادیان
- تغییرات سرعت زاویه ای متوسط نسبت به زمان (تصحیح حرکت متوسط)، واحد : رادیان بر مجذور ثانیه
- خروج از مرکزیت، بدون واحد
- جذر قطر اطول، واحد : متر
- بعد نقطه گرهی در زمان مرجع، واحد : رادیان
- میل مدار ماهواره در زمان مرجع، واحد : رادیان
- آرگومان پریجی، واحد : رادیان
- نرخ تغییرات نقطه گرهی صعودی، واحد : رادیان بر ثانیه
- تغییرات میل مدار ماهواره نسبت به زمان، واحد : رادیان بر ثانیه
- تصحیح آرگومان شعاعی مدار
- تصحیح زاویه میل
- تصحیح آرگومان عرضی
- زمان مرجع
۲- اعمال اثر دوران زمین :
بعد از محاسبه مختصات ماهواره با استفاده از الگوریتم نه گانه، از آن جا که مختصات گیرنده در یک چارچوب زمین چسب، که به همراه زمین در حال گردش می باشد ، محاسبه می گردد ، باید اثر دوران زمین نیز به مختصات ماهواره اعمال شود. (تبدیل مختصات از چارچوب مرجع زمین چسب مربوط به زمان ارسال سیگنال به چارچوب مرجع زمین چسب مربوط به زمان دریافت سیگنال، بدین منظور دوران زمین از لحظه ارسال تا دریافت سیگنال باید در نظر گرفته شود)
۳- محاسبه اثر یونسفر :
برای محاسبه اثر یونسفر از الگوریتم کلوبوچار استفاده می کنیم.
ورودی الگوریتم کلوبوچار :
- عرض تقریبی ایستگاه
- طول تقریبی ایستگاه
- آلفا و بتا (در هدر (header) فایل راینکس نویگیشن)
- آزیموت
- Elevation
۴- محاسبه (DOY (Day Of Year :
تعداد روزهایی که از اول ژانویه گذشته باشد.
۵- محاسبه اثر تروپوسفر :
برای محاسبه اثر تروپوسفر باید از ورودی های زیر استفاده کرد :
- استفاده از DOY
- استفاده از phi-h (مختصات منحنی الخط گیرنده)
- استفاده از Elevation
۶- استفاده از خطای ساعت ماهواره :
از خطای ساعت ماهواره که با استفاده از الگوریتم نه گانه به دست آمده (یکی از خروجی های الگوریتم نه گانه خطای ساعت ماهواره می باشد) استفاده کرده و آن را در سرعت نور ضرب می کنیم.
۷- محاسبه فاصله هندسی تقریبی :
محاسبه فاصله هندسی تقریبی با استفاده از مختصات تقریبی گیرنده و مختصات به دست آمده از ماهواره ها (با استفاده از الگوریتم نه گانه)
۸- تشکیل ماتریس مشاهدات
ماتریس مشاهدات :
خطای ساعت ماهواره ضرب در سرعت نور + خطای تروپوسفر + خطای یونسفر ضرب در سرعت نور + TGD (تصحیح تاخیر کد) ضرب در سرعت نور
۹- تشکیل ماتریس طرح مجهولات :
- ستون اول : اختلاف مختصات تقریبی گیرنده (X) و ماهواره ، تقسیم بر فاصله هندسی تقریبی
- ستون دوم : اختلاف مختصات تقریبی گیرنده (Y) و ماهواره ، تقسیم بر فاصله هندسی تقریبی
- ستون سوم : اختلاف مختصات تقریبی گیرنده (Z) و ماهواره ، تقسیم بر فاصله هندسی تقریبی
- ستون چهارم : یک ماتریس ones (به تعداد ماهواره، ضرب در یک)
۱۰- تشکیل بردار مجهولات ( شامل مختصات گیرنده و خطای ساعت گیرنده )
۱۱- محاسبه مختصات گیرنده و خطای ساعت گیرنده با استفاده از روش کمترین مربعات.
در این نوشته به آموزش تعیین موقعیت به روش spp پرداختیم.
در نوشته های بعدی مطالب زیر مورد بررسی قرار خواهد گرفت :
- معرفی فایل راینکس نویگیشن
- چگونگی محاسبه مختصات ماهواره با استفاده از الگوریتم نه گانه
- معرفی مدل کلوبوچار
- چگونگی محاسبه اثر یونسفر و تروپوسفر
- برنامه نویسی کلیه مطالب گفته شده
بعد از تکمیل مراحل فوق، به معرفی روش PPP (تعیین موقعیت نقطه ای دقیق) خواهیم پرداخت.
