Обробка результатів вимірювань супутниковими системами GPS

При обробленні виконаних GPS-спостережень може скластися така ситуація, коли незалежний

від виконавця процес вимірювань, внаслідок суб’єктивних дій оператора, зазнає істотних “виправлень”,

що загалом позначиться на точності отримуваних результатів. Якщо зважити на те, що сучасні

програмні пакети “середнього класу” для оброблення GPS-спостережень мають у своєму арсеналі

достатньо можливостей для контролю за якістю даних вимірювань і цей процес є практично автома-

тизований, то часто джерелами помилок є недотримання правил введення допоміжних даних (висот та

типу GPS-антени) і використання параметрів, що забезпечують трансформування координат. Саме

через вказані джерела помилок і виникають найбільші проблеми під час оброблення спостережень.

Помилки при введенні висоти антени (чи безпосередньо у файл з даними спостережень, чи у

програму обробки) позначаться, передовсім, на точності визначення висоти і тому побутує думка, якщо

потрібні лише планові координати, то на це можна і не зважати. З цим можна би було погодитись лише

у тому разі, коли йдеться про окреме передавання координат (окремий вектор). У разі вимірювань

навіть на декількох пунктах локальної мережі з подальшим її урівнюванням отримана оцінка точності

буде дуже заниженою. Це саме стосується вже правильного введення висоти антени, але невідповідного

її типу. Що ж розуміють під висотою антени? Якщо зважити на багатозначність цього терміна у

минулому: вертикальна висота, похила висота, висота до нижнього краю антени, висота до верхнього

краю, висота до фазового центру, висота до фіксованої точки на антені, то зрозуміло всю

неоднозначність в цьому питанні. Це саме стосується і поняття щодо типу антени. Адже той тип антени,

що вказаний фірмою-виробником, часто не збігається з тією класифікацією, яка введена різними

міжнародними структурами, такими, наприклад, як IGS (International GNSS Service) чи NGS (National

Geodetic Survey). Більшість програмних засобів використовують таблиці значень фазових центрів

антени саме останніх. І оскільки вони регулярно оновлюються, то їх потрібно відстежувати і

враховувати при обробці. Зважаючи на сьогоднішній стан у питанні класифікації та визначення фазових

центрів антен, необхідно чітко дотримуватися принципу: введення відповідника типу антени за NGS та

виміряної до нижньої основи антени (Bottom of antenna mount) висоти.

Істотна відмінність використання національної системи плоских координат, що пов’язана з

традиційною геодезичною референцною системою, в Україні від країн Європи полягає у тому, що у

нас, як правило, використовуються координати пунктів традиційної геодезичної мережі як вихідні

при обробці GPS-спостережень. Навіть більше, вже і координати перманентних станцій наші

спеціалісти перевели у ранг пунктів класичної мережі. Тому для отримання координат пунктів із

GPS спостережень у тій самій системі, що і вихідні пункти, потрібно перейти із невідомо якої

супутникової системи до традиційної. Щоб не утруднювати оброблення додатковими обчислен-

нями, часто параметри трансформації, що бралися із різних джерел (від фірм, що продають GPS-

обладнання до окремих фахівців-аматорів), вводять безпосередньо у програму для обробки. Не

зупиняючись тут на технологічних особливостях поєднання різних референцних систем координат

(детальніше це питання розглядається у п.3), зауважимо лише таке. Оскільки для виробничих

завдань ще продовжує використовуватися система СК-63, то для отримання координат пунктів саме

у цій системі знаходять параметри зв’язку між “супутниковою” системою базової чи найближчої

перманентної станцій і системою СК-63, використовуючи їх як вихідні. Знаючи зсув координатних

осей системи СК-63 щодо системи СК-42 на район робіт та параметри трансформації WGS-84-СК-

42, закладені у програмне забезпечення фірмою-продавцем або окремими аматорами, теж можна

отримувати координати пунктів GPS-спостережень у системі СК-63. Кожен із вказаних способів

отримання координат дає якісь певні результати, хоча теоретично вони мали б збігатися. Як показує

практика такого застосування параметрів трансформування координат, різниці між обома

підходами можуть досягти навіть 1 м! Причина саме за такого результату є наперед передба-

чуваною і полягає вона у тому, що параметри трансформування між вказаними системами

визначалися з різним набором вихідних пунктів у різних місцях і непрофесійно.

Отже, оперативність спостережень і потенційно висока точність отримання даних ще зовсім

не гарантує задовільного результату.