انواع خطاها و اشتباهات در متر کشی و روشهای حذف آنها

 

 

 

انواع خطاها و اشتباهات در متر کشی و روشهای حذف آنها

 

( ویژه دانشجویان معماری – عمران – شهر سازی … )

 

 

اندازه گیری طول با متر کشی معمولا با اشتباهات و خطاهای مختلفی همراه است که باید آنها را بشناسیم و در موقع اندازه گیری در نظر بگیریم .

 

1 – اشتباه : اشتباه انحرافی است که در نتیجه بی توجهی – فراموشی – بی تجربگی شخصی و به صورتهای مختلف ظاهر میگردد. مهمترین اشتباههای متر کشی به صورت زیرند :

- اشتباه گرفتن نقاط انتهایی قطعه ها

- اشتباه در خواندن یا نوشتن اندازه

- اظافه به حساب آوردن یا از قلم انداختن یک یا چند دهنه طول کامل متر

 

به طور کلی برای جلوگیری از اشتباه باید مراحل مختلف اندازه گیری از نظم کاملی برخوردار باشد .

در خواندن متر ، خواندن اعداد و نوشتن آنها دقیق بوده و خیلی واضح عمل کنیم . هر اندازه گیری بهتر است حد اقل 2 بار تکرار شود.

 

2  - خطاها : خطاها غالبا مثل اشتباهها قابل تصحیح و جلوگیری نیستند و در اینجا با دو نوع خطای سیستماتیک و اتفاقی روبرو هستیم .

 

خطاهای سیستماتیک : خطاهای سیستماتیک خطاهایی هستند که در شرایط مشابه اندازه گیری " مقدار " و " جهت " آنها ثابت میماند.

خطاهای اتفاقی : چنانچه خطای سیستماتیک و اشتباهات کاملا حذف یا تصحیح شوند ، با وجود این خطایی در اندازه گیری ها باقی میماند که علت انها مشخص نیست و مقدار و علامت آنها قابل پیشبینی نبوده .

 

نمونه های مهم خطای سیستماتیک در متر کشی :

- افقی نگرفتن متر

- انحراف در ژالن گذاری ( در یک امتداد نبودن ژالنها )

- اختلاف درجه حرارت محیط نسبت به درجه حرارت استاندارد

- اختلاف نیروی کشش وارده نسبت به کشش استاندارد

- برابر نبودن طول واقعی متر با طول اسمی آن

 

برابر نبودن طول واقعی متر با طول اسمی آن : اغلب اتفاق می افتد که طول متر پس از مدتی به علت بریدگی ، تا خوردگی ، کشش اضافی و غیره  تغییر نموده و با طولی که روی آن نوشته شده اختلاف پیدا میکند برای تصحیح این خطا به صورت زیر عمل میکنیم :

اگر طول اسمی متر را N و طول واقعی آنرا V  و طول اندازه گیری شده را با ln  نشان دهیم ، LV  طول واقعی فاصله از رابطه زیر بدست می آید :

                                                                                               LV=ln ( V / N)

 

اثر درجه حرارت : چنانچه درجه حرارت محیط کار با درجه حرارت استاندارد ذکر شده روی متر اختلاف داشته باشد باعث کوتاه یا بلند شدن طول متر میشود که برای تصحیح آن به روش زیر عمل میکنیم .

اگر درجه حرارت محیط کار T فرض شود ، اختلاف ان با درجه حرارت استاندارد T-T0  و طول استاندارد متر را با L0  و ضریب انبساط طولی که برا ی فولاد برابر 0.0000116  می  باشد را با x  نشان میدهیم  طول متر در موقع اندازی گیری از رابطه زیر بدست می آید :

                                                                                        L=L0 [ 1 + x(T-T0)]

 

اثر کشش : در صورتی که متر را با بیشتر از ( کمتر ) نیروی استاندارد بکشیم باعث بلند شدن ( کوتاه ) متر میشود . برای تصحیح این خطا به صورت زیر عمل میکنیم

نیروی کشش استاندارد F0 و نیروی کشش وارده  F باشد و S  سطح مقطع نوار به سانتیمتر مربع و E ضریب الاستیسیته فولاد برابر 2.109000000  کیلوگرم بر سانتیمتر مربع باشد  " تغییرات طول متر "  از رابطه زیر بدست می آید :

 

                                                                            L=(L0 . ( F-F0) ) / ( S . E )                                                   

سنجش از دور

 

طبقه بندی ماهواره های دور کاوی از نظر مدار

 

1-     ماهواره های زمین آهنگ : موضع آنها نسبت به زمین ثابت است و در محدوده دید ثابتی نسبت به یک ایستگاه دریافت زمینی قرار دارند . مانند ماهواره های هواشناسی که در ارتفاع 36000 کیلومتری سطح زمین قرار دارند.

2-     ماهواره های خورشید آهنگ : این ماهواره ها تقریبا هر بیست روز یک بار بر فراز نقطه ای از سطح زمین عبور میکنند که در همان زمان خورشید هم از آن نقطه میگذرد. مانند ماهواره های دور کاوی که تصاویر رقومی برداشت می نمایند و در ارتفاع 700 الی 900 کیلومتری سطح زمین قرار دارند.

3-     ماهواره های مدار پایین : مانند شاتل فضایی و ماهواره کاسموس و اکثر ماهواره های ویژه رصدهای نظامی و جاسوسی که زمین را در ارتفاعی بین 200 تا 300 کیلومتر دور می زنند.

 

طبقه بندی سنجنده ها

طبقه بندی سنجنده ها بر اساس هندسه تشکیل تصویر

 

یک قاب (frame) به چهار روش زیر میتواند تشکیل شود:

1- دوربین فضایی : مدل تمام قاب به صورت سیستم تصویر مرکزی ، حالت متداول در معادلات فتوگرانمتری است که منجر به تهیه عکس های هوایی می شوند . مانند دوربین های

KFA-1000 ,KFA-3000 , TK-350 و غیره .

 

2- سنجنده های Pushbroom : شامل یک سری آشکار ساز خطی در صفحه کانونی عدسی می باشد و المانهای توجیه خارجی هر خط با خط مجاور متفاوت است . مانند سنجنده های ماهواره MOMS-SPOT-IRS و غیره .

 

4- سنجنده های Whisk Broom : این سنجنده یک یا چند پیکسل را در یک زمان ثبت می نماید . مانند سنجنده های ماهواره Landsat .

 

5- سیستم های تصویر برداری رادار : سیستم رادار برای تهیه تصویر نواری شکل ، پالس هایی را به صورت متوالی و پی در پی توسط آنتن ویژه ای به طرف سطح زمین می فرستند. سیستم رادار میتواند با اندازه گیری مدت زمتان ارسال و بازگشت پالس ها و محاسبه اختلاف زمان رفت و برگشت این پالس ها فاصله پدیده مورد نظر را تعیین ، و تصویر را تشکیل دهد. هر چه پدیده دورتر باشد تاخیر زمانی بین پالس های ارسالی و پالس های دریافتی بیشتر میشود . عوارض توپوگرافی مانند خط الراس ، خط القعرها جزء پر اثر ترین عوارض بر روی جواب رادارمی باشد . اختلاف ارتفاع زمین با عث اعوجاج بسیار زیادی در تصاویر راداری میشود.

 

ارتفاع بیضوی wgs-84 نسبت به ژئویید در نقاط مختلف

 

ارتفاع بیضوی wgs-84 نسبت به ژئویید در نقاط مختلف

 

معرفی سیستم RTK

 

معرفی  سیستم RTK

 

RTK یک پروسه ای می باشد که تصحیحات سیگنال GPS را به صورت real-time از یک ایستگاه گیرنده مرجع با موقعیت معلوم برای یک یا چندین گیرنده متحرک مخابره میکند .

با استفاده از RTK در سیستم GPS قادر خواهید بود خطای اتمسفری و خطای مداری و خطاهای دیگر را به مقدار چشم گیری تعدیل دهید که با عث افزایش دقت تعیین موقعیت real-time در حد یک سانتیمتر میشود . هر جا که دقت بالا درخواست شود میتوان از روش RTK استفاده کرد.

از RTK فقط به عنوان وسیله ای برای تعیین موقعیت با دقت بالا یا همچنین مانند یک هسته برای سیستم های ناوبری یا راهنمایی ماشین های اتوماتیک ( موشک ها و هواپیماهای بدون سرنشین ) استفاده نمی شود ، بلکه مورد تقاضای مهندسین عمران و عملیاتهای دریایی از قبیل لایروبی کردن می باشد .

این روش مزیت های بسیار زیادی نسبت به روش تعیین موقعیت و روشهای ردیابی سنتی دارد و باعث بازدهی و دقت فزاینده می شود .

در دستگاه های RTK از سیگنالهای کد و فاز حامل GPS استفاده شده که هرکدام باعث افزایش دقت اطلاعات GPS می شود. RTK امکان تصحیحات تفاضلی برای ارائه دادن دقت بسیار بالا در تعیین موقعیت فراهم می کند .

RTK یک پروسه ای است که با حل ابهام فاز اولیه شروع می شود ، این قسمت بسیار سخت هر سیستم کینماتیک است ، مخصوصا در real-time هرجا که سرعت گیرنده متحرک بالا باشد نباید عملکرد و قابلیت اطمینان کل سیستم تنزل پیدا کند.

 

آشنایی مقدماتی با کارتوگرافی

                                        آشنایی مقدماتی با کارتوگرافی

                                            ( ویژه دانشجویان معماری – عمران – شهر سازی ... )

کارتوگرافی ، اساسا تکنیکی است که با کوچک کردن خصوصیات فضایی ( ابعاد ) انواع مختلف اجسام و سطوح بزرگ ، مثل زمین های وسیع ، قسمتی و یا تمام کره زمین ، و یا یک کره آسمانی سر و کار دارد ، این تکنیک پهنه های وسیع را کوچک می کند تا قابل مشاهده شود.
به طور کلی دو معنا از کارتوگرافی مستفاد می گردد :
1- کارتوگرافی عام : علم ، هنر و فن ساختن نقشه است که کلیه مراحل تهیه نقشه ، یعنی ژئودزی ، عملیات زمینی ، فتوگرامتری ، ترسیم و چاپ را شامل میشود .
2- کارتوگرافی خاص : مراحل بعد از برداشت زمینی ، فتوگرامتری و یا کلا اطلاعات اولیه برای تهیه نقشه را شامل میشود و در حقیقت قسمت اعظم کار تهیه نقشه محسوب میگردد . کارهایی از قبیل تنظیم پیش نویس ، ترکیب اطلاعات و استفاده از نقشه ها و مدارک مربوطه ، انتخاب شبکه ، تعیین علائم و نوشته ها ، هماهنگی اطلاعات موجود در نقشه ، طراحی اطلاعات حاشیه نقشه ، انتخاب روش ترسیم و چاپ و تکثیر ، مراحل مختلف کارتو گرافی خاص را تشکیل میدهد .
پس میتوان نتیجه گرفت که گرد آوری اطلاعات اولیه و پروراندن و ارائه آن به صورت مطلوب و یا به عبارت دیگر عملیات مربوط به تهیه نقشه ، بر عهده کارتوگرافی است . به عبارت دیگر ، بدون استفاده از کارتوگرافی تهیه نقشه از منطقه میسر نبوده و هر قدر به آن توجه بیشتری شود به همان اندازه نقشه گویاتر و مطلوبتر خواهد بود.
کارتوگرافی را به طور مختصر ، هنر ، علم و تکنولوژی ساختن نقشه از زمین و یا سایر کرات آسمانی تعریف می نمایند . به دلیل تهیه انواع مختلف نقشه از جنبه های گوناگون که تفاوتهای بارزی از هم خواهند داشت ، می توان تصور نمود که عملیات و مراحل فنی تهیه نقشه در رابطه با نوع نقشه بسیار متنوع و مختلف است . از طرف دیگر ، چون کارتوگرافی فرم ویژه ای از ارتباط محسوب میشود ، اصول تئوری و عملی آن شامل مطالب خاصی است که منحصر به فرد بوده و در سایر رشته های علوم به ندرت یافت میشود . گرچه این روشها در جزئیات باهم اختلاف دارند ، اما در اصل از کلیتی پیروی نموده و دارای وجوه مشترکی هستند که میتوان آنهارا اصول روش کارتوگرافی فرض کرد .
این اصول طبق نظر رابینسون عبارتند از :
1- مقیاس : بنا به تعریفی که از نقشه میشود ، کلیه نقشه ها نسبت به واقعیت کوچکترند . این بدان معناست که اولین تصمیم کارتوگراف به تعیین نسبت ( ابعاد ) بین واقعیت و نقشه اختصاص می یابد. این نسبت اصطلاحا مقیاس خوانده میشود . انتخاب مقیاس از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، زیرا مقیاس باعث ایجاد فضایی در نقشه می گردد که در ان ، قسمتی از واقعیت ها به صورت خلاصه گنجانده میشود .

2- سیستم تصویر : نقشه ها به طور کلی نشان دهنده وضع نسبی ابعاد پدیده ها هستند . سه مشخصه پدیده های فضایی عبارتند از : طول ، عرض و ارتفاع . بدین ترتیب یکی از هدفهای کارتوگراف بهره گیری از تصویری است که به وسیله ان بتوان ابعاد سه گانه سطح کروی را بر روی سطح دو بعدی نقشه ( طول و عرض) منتقل کرد. تصویر کردن سطح کروی بر سطح مستوی ، باعث ایجاد تغییرات اجتناب ناپذیری در جهت ،فاصله، مساحت و شکل می گردد . سیستم انتقال سطح کروی بر سطح مستوی ، اصطلاحا به سیستم تصویر نقشه معروف است .

3- جنرالیزه کردن : به دلیل اعمال سیستم ارتباطی پیچیده برای مقاصد عمومی و یا ویژه ، لازم است که تهیه هر نقشه به طور دقیق برنامه ریزی شود . از این جهت سومین کار مهم کارتوگراف جنرالیزه کردن یا خلاصه نمودن اطلاعات است . برای اینکه کارتوگراف بتواند به بهترین شکل اطلاعات را جنرالیزه نموده و مطالب غیر ضروری نقشه را حذف نماید ، لازم است که از منظور و هدف نقشه مطلع باشد.

4- طراحی : نقشه باید واضح و گویا ، و علائم و اطلاعات موجود مناسب با هدف نقشه باشد ، و کلیه عناصر گرافیکی طوری در کنار هم قرار گیرند که تصویری صحیح و مطلوب ارائه نمایند . سیستم ارتباطی گرافیک باید چنان دقیق برنامه ریزی شود که مانند سایر سیستم های ارتباطی ، اطلاعات مورد نظر به سادگی توسط گیرنده دریافت شود. تصمیم گیری در مورد روشهای نمایش ، اندازه و نوع حروف ، ضخامت خطوط ، رنگ و سایه روشن علائم و لژاند نقشه و ایجاد هماهنگی لازم بین عناصر مختلف گرافیکی از جمله این فعالیت ها محسوب میشود .

5- ترسیم و تولید : که امروزه با اختراع پلاتر ها و پرینتر و دستگاه های چاپ به سادگی و با کیفیت بسیار بالا امکان پذیر شده است.

منابع خطاها درGPS و روشهای از بین بردن آنها

                                       منابع خطاها درGPS

1) ماهواره: که شامل خطای مداری وخطای ساعت ماهواره میباشد.
1-1 خطای مداری : ناشی از مدل سازی ناقص دینامیک ماهواره در فضا می باشد. دقت مداری حاصل از اطلاعات مداری غیر دقیق درحالت غیر فعال بودن S/A , متر با استفاده از اطلاعات مداری دقیق در حدود متر میباشد.
□ نحوه برخورد با این بایاس :
1- ساده ترین روش نادیده گرفتن خطاست.که در بسیاری از کاربردهای کینماتیک استفاده میشود.2- با انجام روشهای تفاضلی اثرات بایاس مداری میتواند به میزان قابل ملاحظه ای کاهش یابد. چنانچه خطای موقعیت ماهواره را متر فرض کنیم خطای تعیین موقعیت تفاضلی 1PPm خواهد بود.3- استفاده از مدارات محاسباتی یا Pricise Eph .
1-2 خطای ساعت ماهواره:
ناشی از اختلاف زمان ساعت ماهواره نسبت به زمان GPS است. ماهواره های GPS حامل ساعت های ا تمی روبیدیوم و سزیوم هستند که معمولا باعث حفظ هم زمانی زمان GPS با دقت خوب می شوند. درحالت فعال نبودن خطای S/A میزان بایاس ساعت ماهواره در حد زیر 1 میکرو ثانیه یا معادل با 300 متر میباشد.
□ نحوه برخورد با این بایاس:
1- نادیده گرفتن این خطا در کاربرد هایکم دقت
2- استفاده از ضرایب چند جمله ای درجه 2 موجود در پیغام
ناوبری, که در این حالت دقت به حد 20 نانو ثانیه میرسد.
2) گیرنده:
2-1 خطای چند مسیری یا multi path : عبارت است از دریافت سیگنالهایGPS توسط گیرنده از یک مسیر غیر مستقیم به واسطه انعکاس سیگنال ازروی اشیاء وسطوح معکس کننده اطراف آ نتن. C/A حداکثر 293 متر,برای که P حد اکثر3/29 متر برای فاز موج حامل L1 5 سانتی متر موجL2 کمتر از 5 سانتی متر می باشد. این اثر در مکان هایی که موانع انعکاس دهنده مانند ساختمان ها به وفور یافت میشوند قابل توجه است.
□ نحوه برخورد با این بایاس:
1- انتخاب مكان مناسب2- انتخاب نوعآنتن 3- انتخاب مناسب زاویه ((cut angle
2-2 نویز: noise نویزهای تصادفی نویزهایی هستند که منبع مشخص ندارند و تحت فرمول خاصی بدست نمی آید و قابل پیش بینی نیستند.
این نویزها دارای خواص وﯿﮊه ای هستند مقدار خط بر روی یکی از مهمترین آنها این است که تابع اوتوکورولیشن این کمیتها صفر است.که 3-1 متر وبر روی فاز 10-3 میلیمتر است.
□ نحوه برخورد با این بایاس:
روشهای تفاضلی.
2-3 خطای ساعت گیرنده: عبارت است از اختلاف زمانی بین ساعت گيرنده زمان GPS قبل از شروع هر پروﮊه نقشه برداری با GPS، گیرنده، با GPS هماهنگ میشود اما این هم زمانی تا کسری از یک میلی ثانیه امکان پذیر است و مقدار باقی مانده بایاس ساعت گیرنده
را تشکیل می دهد.
□ نحوه برخورد با این بایاس:
1- نادیده گرفتن خطا در کاربردهای کم دقت. 2- بر آورد نمودن آن به عنوان یکی از پارامتر های مجهول درتعیین موقعیت مطلق. 3- استفاده از روش های تفاضلی بین ماهواره ها
4- استفاده از یک چند جمله ای مشابه با چند جمله ای که برای بایاس ساعت ماهواره ارسال میشود.

3 ) خطای اتمفسر:
3-1 تاخیر یونسفری : یونسفرلایه ای از جو است که به طور تقریتی درارتفاع50 تا 1000 کیلومتری بالای سطح زمین قرار دارد. لایه یونسفرحاوی الکترون های آزاد است . که بر روی انتشارامواج الکترو مغناطیسی تاثیر میگذارد. بنابر این سیگنالهای GPS در حین
عبور از این لایه دچار ضایعه میشوند. به علت تغییر ضریب انکسار محیط, مشاهدات شبه فاصله و فاز موج حامل به ترتیب دارای سرعتهای کمتر و بیشتر از سرعت نور در خلا میشود.
□ نحوه برخورد با این بایاس:
1- استفاده از مدل ریاضی که این مدل به 8 ضریب که از فایل ناوبری ماهواره ارسال می گردد وابسته است.
این مدل حد اکثر 50% خطای یونسفر را از بین میبرد. مدلی جهانی است ودر خیلی از کاربرد ها استفاده میشود. 2- روش دو فرکانسه:در این روش به کمک فرمول ساده ای با داشتن تفاوت 2 طول و نیز تاخیر زمانی ویک ضریب که نسبت طول موج 2 فرکانس میباشد عملا
خطای یونسفر تا حد 95 % حذف میگردد.
3-2 تروپسفر:
به بخشی از جو اطلاق میشود که از سطح بالای سطح زمین تا ارتفاع تقریبی 50 کیلومتر قرار دارد. انتشار سیگنال GPS در ترپسفر مستقل از فرکانس است و تاخیر ترپسفری روی هر دو موج حامل وروی فاز وکد تاثیر یکسانی دارد. انکسار در محیط تروپوسفر را میتوان به دو بخش خشک و تر تقسیم نمود. مولفه خشک تقریبا90 %کل خطای ناشی ازانکسار ترپسفری را تشکیل میدهدومیتواند با اندازه گیری ودر دسترس بودن داده ها اتمفسری با دقت1/0% برآورد شود.
مولفه تر انکسار ترپسفری بستگی به شرایط جوی در طول مسیر سیگنال دارد. میزان خطای ترپسفر در زینت 3/2 متر و در10 درجه بالای افق 30 متر است.
□ نحوه برخورد با این بایاس:
1- نادیده گرفتن این خطا 2- استفاده از روشهای تفاضلی در مشاهدات تفاضلی بین گیرنده اختلاف اثر ترپسفر دو انتهای خط مبنا مهم میباشد. گاهی فرض میشود که اثرات ترپوسفر در دو انتهای خط مبنا یکسان است وبا روشهای تفاضلی این اثر میتواند حذف یا به میزان زیادی کاهش یاید. این فرض درباره خط مبناهای کوتاه با ارتفاع های تقریبا یکسان که شرایط جوی در دو انتهای آن تقریبا یکسان است معتبر میباشد.3- استفاده از مدل های انکسار: یکی مدلهای محلی انکسار و دیگری مدلهای جهانی انکسار.
4- خطای cycle slip:
جهش فاز یا cycle slip اکثرا در نتیجه وجود موانع بین گیرنده ها و ماهواره بوجود
می آید و به طورکلی وقتی ارتباط بین گیرنده و ماهواره قطع شود,اندازه گیری هم انجام نشده, لذا در اندازه گیری فاز موج حامل, عدد ابهام فاز از دست خواهد رفت. پس از گذشت مدتی که سیگنال ماهواره مجددا توسط گیرنده دریافت شود,اندازه گیری فاز نیز خواهد شد ودر این حالت مقدار ابهام فاز مانند شروع اندازه گیری مجهول است و باید تعیین گردد.
علل قطع ارتباط و بروز جهش فاز:
- وجود مانع بین گیرنده و ماهواره
- شتاب ناگهانی گیرنده
- خرابی نرم افزار
علاوه بر قطع ارتباط, گاهی اختلالات یونسفریکی, پدیده چند مسیری, تداخل سیگنال ماهواره با سگنال های دیگر و خطا های ماهواره و گیرنده باعث ایجاد جهش در فاز و اندزه گیریهای غلط میشوند. لازم به ذکر است که آنچه به عنوان خطای cycle slip در نظر گرفته میشود, جهش فاز ناشی از قطع ارتباط گیرنده با ماهواره است.
روشهای کشف و حذف این اثر:
روشها بستگی به مد اندازه گیری دارد وعبارتند از:
1- برازش یک چند جمله ای پیوسته برای داده های فاز هر ماهواره جهت مدله نمودن آنها.
2- استفاده از مشاهدات تفاضلی سه گانه: در این روش از روی اختلف معادلات تفاضلی دوگانه مشاهده شده و انداره گیری شده در دو اپک میتوان بوجود cycle slip پی برد.
روشهای مقابله یا کاهش این اثر:
- ساده ترین روش جهت مقابله با این اثرات, انتخاب دقیق و محتاطانه نوع آنتن و محل استقرار آن است.
- روش دیگری عموما در حالت کینماتیک و در صورت استفاده از گیرندههای دو فرکانسه مورد استفاده قرا ر میگیرد. در این روش به داده های دو موج حامل
L1 و L2 نیاز میباشد. لذا این روش مختص گینده های کد p یا code less میباشد.
براساس این روش در یک فاصله زمانی کوتاه, اختلاف L1 و L2 را محاسبه میکنیم.
این اختلاف فاز عموما مقدار کوچکی خواهد بود که اگر خلاف این امر ملاحظه شود
بیانگر وجود cycle slip در مشاهدات خواهید بود این روش درمد استاتیک نیز استفاده میشود.

5- جابجایی مرکز آنتن :
- مرکز فاز آنتن نقطه ای است که اندازه گیری سیگنالهای رادیویی به آن منصوب میشود و عموما با مرکز فیزیکی آن منطبق نیست . در آنتنها دو اثر باید مد نظر قرار گیرند: آفست مرکز فاز و تغییرات مرکز فاز . دقت یک آنتن به تغیرات مرکز فاز آن مرتبط میباشد نه به آفست مرکز فار آنتن. چرا که ثابت افست میتواند به آسانی تعیین شود اما مدله نمودن مرکز فاز آنتن کار دشواری است.
بایاس ابهام فاز:
اندازه گیری فاز موج حامل ما را به دقت بالاتری در تعیین موقعیت نسبت به اندازه گیری تاخیر میرساند. اما مشکل عمده در اندازه گیری فاز موج حامل مسئله ابهام فاز میباشد.
میزان بایاس: مضرب صحیحی از طول موج:
حدود 20 cm برای گیرنده های cod correlation
حدود 10 cm برای گیرنده های SQUARING
مقدار ابهام فاز در طول ارتباط ماهواره با گیرنده ثابت می ماند و به محض ارتباط نیز تغییر خواهد نمود.
روشهای برخورد با این بایاس :
1- بر آورد N به صورت عدد حقیقی:
- یا N را به همان صورت حقیقی رها میکنیم که در این حالت sop هاهذلولی میشوند و با کاهش دقت روبروهستیم.
- نزدیک ترین عدد صحیح به N راانتخاب نموده و N را فیکس نماییم که انتخاب این عدد صحیح کار مشکلی است .
2- استفاده از wide laning:
با استفاده از روش ترکیب فاز wide laning یافتن N صحیح وحل فاز آسانتر امکان پذیر میباشد اما دراین روش نویز حاصله حدود 6 برابر نویز اولیه است. بنابراین از این روش جهت ابهام فاز در مواردی که اثر نویز کم میباشد, استفاده میگردد.
3- ترکیب اندازه گیری های کد و موج حامل :
با ترکیب مشاهدات کد و موج حامل انجام پذیر است. برای این روش نیاز به گیرنده هایی با سطح نویز کم دراندازه گیری کم میباشد که تنها گیرنده های کد pاین قابلیت را دارند. لذا عملا امکان استفاده از این روش برای گیرنده های civil که اجازه اندازه گیری کد p را ندارند نمیباشند.
4- استفاده از روش تفاضلی بین اپکها:
با استفاده ازاین روش, مجهول ابهام فاز از معادله حذف میشود اما به علت آنکه sop ها دراین روش هذلولی میشوند, لذا دقت و استحکام خوبی ندارند .
5- جابجایی آنتنها : این روش و در روش بعدی جهت تعیین ابهام فاز اولیه در روشهای کنیماتیک و شبه کنیماتیک به کار میرود. در روش جابجایی آنتنها, دو گیرنده به فاصله نزدیک به هم (حدود 10 متر) مستقر شده و اندازه گیریهای فاز موج حامل توسط آنها صورت میگیرد. بعد از حدود چند ثانیه بدون قطع ارتباط گیرنده ها با ماهواره ها جای گیرنده ها با هم تعویض میشوند ودوباره اندازه گیری فاز موج حامل توسط آنها به مدت چند ثانیه صورت میگیرد. با جمع نمودن هر معادله مشاهده بدست آمد. عدد ابهام فاز بدست می آید .
6- روش طول باز معلوم:
در این روش دو گیرنده روی طول باز کوتاهی که موقعیت دو انتهای آن معلوم است, مستقر میشوند. و اندازه گیریهایی فاز موج حامل به مدت چند دقیقه روی آنها انجام میشود. با توجه به این که فاصله دو گیرنده از هم کم میباشد , به این ترتیب با رد یابی n ماهواره, (1 - n ) مجهول ابهام فاز محاسبه میشود.
7- روش طول باز نامعلوم: اين روش مشابه روش پیش است منتها در این روش موقعیت یکی از ایستگاهها نا معلوم بوده و مدت مشاهده نیز در این روش طولانی تر(حدود 10 تا30 دقیقه) است.
با حل کمترین مربعات , مجهولات شامل 3 اختلاف وn-1 مجهول ابهامفاز در صورت ردیابی n ماهواره با این روش قابل حصول است.
به منظور تعیین موقعیت به کمک اندازه گیری فاصله بین گیرنده و ماهواره, موقعیت ماهواره باید معلوم باشد. برای آنکه موقعیت به صورت آنی و در لحظه امکان پذیر باشد اطلاعاتی راجع به ماهواره, وضعیت سلامت ماهواره و برخی داده های تعصیصاتی توسط ماهواره ارسال گردد که این اطلاعات همان طور که در قبل ذکر شد بر روی هر دو سیگنال L1 , L2 مدوله میشوند.
در طراحی, اولین مرحله انتخاب مناسب محل ایستگاه می باشد.

معرفی روشهای تعیین موقعیت به کمک گیرنده های GPS

                   معرفی روشهای تعیین موقعیت به کمک گیرنده های GPS

تعیین موقعیت استاتیک اشاره به مشاهده ايستا دارد و تعیین موقعیت کنیما تیک بیانگر مشاهده در حال حرکت است. قطع ارتباط لحظه ای سیگنال در روش کنیما تیک به معنی از دست دادن موقعیت میباشد اما در روش استاتیک به اهمیت روش کنیما تیک نیست. تعیین موقعیت در حالت کلی به دو صورت مطلق و نسبی انجام می گیرد.

1) تعيين موقعيت نسبي:
موقعيت يك نقطه نسبت به نقطه دیگر یا به عبارت دیگرتعریفBase line .
روش استاتیک یا فازموج حامل:
اساس روش بر مبنای تعیین بردار بین دو گیرنده ساکن میباشد.این بردار معمولا Base line یا به اختصار Line نامیده میشود.در نقشه برداری استاتیک دقت های 1ppm/ 0تا 1ppm معادل با دقت میلیمتر برای طول مبنای چند کیلومتری قابل حصول است .
روش کینماتیک:
اين روش شامل يك گيرنده ساكن و يك گيرنده متحرك است دوگيرنده به طور همزمان مشاهداتي را انجام مي دهند. دقت در تعيينموقعييت كينماتيك در مورد شبه فاصله در حد متر و در موردفاز
موج حامل در حد سانتي متر مي باشد.
2) تعیین موقعیت مطلق: موقعیت نسبت به بیضوی WGS 84 تعریف می شود.


روش استاتیک:
قرار دادی : در این حالت روی هر نقطه بین 1 تا 2 ساعتمشاهده انجام میگیرد تا هندسه کافی را برای تعیین موقعیت وحل ابهام در فاز بدست آورد. این روش به زمان مشاهده زیادی احتیاج
دارد که این امر باعث می شود وابستگی بین مشاهدات کم شود.
استاتیک سریع2: عمدتا برای طول بازه های کوتاه استفاده میشود
و احتیاج هندسه بسیار قوی دارد. این روش بسته به طول بازبین 2 تا 5 دقیقه مشاهده روی هر نقطه انجام می دهد وبا استفاده ازتکنیک های پیچیده پردازش به تعیین موقعیت وحل ابهام در فاز
میپردازد.
روش کینماتیک: از طریق مشاهدات فاز انجام میگیرد و هرچه زمان اندازه گیری پایین تر باشد بهتر است چون در حال حرکت هستیم .
کینماتیک محض:
در هر اپک زمانی روی یک نقطه قرار داريم.
نیمه کینماتیک3(روش ایست- رو):
دستگاه روي ایستگاه اول با مختصات معلوم قرار میگیرد و به ابهام در فاز در ایستگاه اول حل میشود از آن لحظه به بعد با حفظ حداقل 4 ماهواره روی ایستگاههای دیگرقرار میگیرد, چند دقیقه مشاهده انجام داده وتعیین مختصات میکند .

شبه كنیماتيك:
در اين حالت هر ايستگاه حداقل دو بار مورد ملاحظه قرارمیگیرد ودر هر بار چند دقیقه مشاهده فاز روی هرا یستگاه صورت میگیر، این حالت دقیقا مانند حالت نیمه كنیماتيك است،
با این تفاوت که درطول حرکت از یک نقطه به نقطه دیگرگیرنده خاموش است. در این روش آرایش ماهواره ها تغییرمیکند که این مسئله به حل مجهولات کمک میکند.
همچنین میتوان تعیین موقعیت را به دو صورت real time, past processانجام داد.
در حالت real time در همان لحظه مشاهده, تعیین موقعیت با دقت معلوم انجام میگیرد ودر حالت past process مشاهدات ا نجام شده ودر دفتر کار تعیین موقعیت صورت میگیرد.

معرفی extension برای نرم افزار arc view 3.x

 

معرفی   extension برای نرم افزار arc view 3.x  

 

یک اکستنشن بسیار جدید و پیشرفته ( محصول 2007 ) برای ایجاد ارتباط میان نرم افزار های GIS از جمله arc view – arc map – google earth  و گیرنده های GPS ( از نوع دستی ) ساخت کمپانی Garmin با اتصال گیرنده به کامپیوتر قادر خواهید بود عملیات Tracking را که به صورت real-time انجام داداید را به صورت گرافیکی و شیپ فایل مشاهده نمایید ( نقاط را به صورت سه بعدی روی نقشه های GIS نمایش میدهد) . با این نرم افزار به سادگی میتوانید اطلاعات GPS خود را وارد کامپیوتر کرده و آنها را به صورت گرافیکی یا شیپ فایل ذخیره نمایید . همچنین مسیر حرکت کاربر را روی زمین بر روی نقشه هایArc view نمایش میدهد و شیپ فایل ها و فایل های گرافیکی ذخیره شده را قادر خواهید بود به گیرنده GPS وارد نمایید. در مجموع فکر میکنم برنامه جانبی مفیدی میباشد ، که امکانات زیادی در اختیار کاربر برای ایجاد ارتباط بین داده های گیرنده و نقشه های موجود در محیط GIS قرار میدهد.

 

 

                                         <<<   دانلود نرم افزار  >>>