K152 Poznámky ke zpracování dat GNSS

Z GeoWikiCZ

Zpracování dat GNSS

Zpracování dat GNSS je prováděno v programu Leica Geo Office (LGO). Celé zpracování se skládá z několika kroků:

  • příprava observačních dat a drah družic,
  • výpočet souřadnic bodů v systému WGS-84 (případně v jiném mezinárodním referenčním systému -- ETRS, ITRS),
  • transformace souřadnic do místního souřadného systému (S-JTSK).


Příprava observačních dat

Pro výpočet souřadnic bodů jsou ve většině případů potřeba kromě dat získaných observací na určovaných bodech i data z některé referenční stanice.

  • Data ze sítě CZEPOS je možno získat prostřednictvím webového rozhraní. Uživatelské jméno je cvutvyuka, heslo vám sdělí vyučující.
  • Data z refererenční stanice STAM ve Starém Městě (součást sítě permanentní sítě GEONAS je možné stáhnout z FTP serveru. Data jsou dále uložena v hodinových souborech v adresářích pro jednotlivé dny (označeny číslem dne v roce, DOY, viz. dále).

Pro úspěšné načtení dat do programu LGO musí být dat ve formátu RINEX (nebo jiném podporovaném formátu). Při převodu můžete narazit na následující problémy:

  • Data jsou uložena v interní paměti přijímače Topcon. Stažení dat z GPS přijímačů se provádí USB kabelem pomocí programu PC-CDU, podrobný návod viz "Stahování dat z přístrojů Topcon HiPer+" na stránce 152VGP Výuka v terénu Geodetické přístroje.
  • Data jsou ve formátu TPS (výstupní formát firmy Topcon). Pro konverzi do standardního formátu RINEX (který lze načíst do většiny SW pro zpracování GNSS měření) použijte program tps2rin (nápověda).
  • Data jsou komprimována pomocí některého z UNIXových komprimačních programů (poznáte podle přípony .Z nebo .gz). Pro dekomprimaci můžete použít program gzip pro příkazovou řádku. Použití
gzip.exe -d <nazev_komprimovaneho%souboru>

Uplnou dokumentaci k programu naleznete zde.

  • V některých případech jsou RINEX soubory komprimovány ještě pomocí Hatanaka komprese. V tom případě mají observační soubory místo standardní přípony .12o (pro rok 2012) příponu .12d. Dekomprimaci provede programem crx2rnx (opět pro příkazovou řádku). Použití
crx2rnx.exe <nazev_souboru.12d>

Oprava: ukázalo se, že program LGO je schopen načíst i soubory komprimované pomocí Hanaka komprese. Tento krok proto není nutný.

  • Číslo dne v roce (DOY - Day Of Year) zjistítě v GNSS kalendáři.
  • Jsou-li data rozdělena na více hodinových RINEX souborů (nebo souborů o jiné délce), je vhodné je spojit nejprve v jeden soubor. To můžete udělat pomocí programu teqc (EXE soubor je stažení). Teqc slouží pro práci s RINEX soubory a má celou řadu nastavení. RINEX soubory spojíte tak, že za název programu uvedete seznam souborů, které chcete spojit, a výstup přesměrujete do výsledného souboru. Například:
teqc.exe STAM154A.12O STAM154B.12O STAM154C.12O > STAM1540.12O

Dráhy družic

Pro běžné práce je pro krátké základny o délce do 100 km dostatečné používat vysílané eferemeridy družic. Soubory s eferemeridami družic ve formátu RINEX jsou k dispozici v archivu CDDIS. Data v archivu jsou řazeny v adresářích podle roku a dále podle čísla dne (DOY). Např. pro 2.6.2012 je soubor s navigačními údaji uložen v adresáři ftp://cddis.gsfc.nasa.gov/pub/gps/data/hourly/2012/154/. Název souboru je vždy 'hourDDD0.YYn.Z' (dráhy GPS družic) a 'hourDDD0.YYg.Z' (dráhy družic GLONAS), kde DDD je číslo dne v roce (DOY - day of year) a YY je označení roku.

Poloha fázového centra antény

Měření GNSS přijímače (fázová, kódová pozorování) jsou vztažena k fiktivnímu bodu, tzv. fázovému centru antény. Naopak anténa je nad bod centrována referenčním bodem antény (ARP - Antenna Reference Point) a k tomuto bodu je měřena i výška antény nad bodem. Situace je ještě komplikovanější, neboť poloha fázového centra zavisí na směru, ze kterého signál do antény přichazí (hovoříme o variaci fázového centra, PCV - Phase Center Variation), a dále zavisí na frekvenci nosné vlny.

Pro dosažení správných výsledků je proto nutné při výpočtu polohu fázového centra vzhledem k ARP uvážit. Program LGO umožňuje načtení kalibračních souborů antén ve formátu ANTEX, ve kterém jsou uloženy poloha a hodnoty variace fázového centra. Soubory lze získat ze stránek sítě CZEPOS, kde jsou uloženy kalibrační soubory pro jednotlivé stanice. Jinou možností je použíti aktuálního ATX soubor používaného v rámci IGS.

Zpracování dat GNSS v programu Leica Geo Office

V programu LGO je možné provést všechny kroky potřebné pro úspěšný výpočet souřadnic bodů v S-JTSK:

  • import RINEX souborů s observačními daty
  • import RINEX souborů s vysílanými efemeridami
  • kontrola (nebo načtení) správných kalibračních souborů použitých antén
  • výpočet jednotlivých základen
  • vyrovnání vektorů (v tomto kroku se většinou provádí fixování souřadnic jednoho z vybraných bodů na předem známé hodnotě)
  • tranformace do S-JTSK.

Návody na použití programu LGO jsou uloženy na FTP serveru zastoupení Leica pro ČR.

Citováno z „https://geo.fsv.cvut.cz/index.php?title=K152_Poznámky_ke_zpracování_dat_GNSS&oldid=23135“