تعیین موقعیت نسبی

تعیین موقعیت نسبی

تعیین موقعیت نسبی متفاوت از تعیین موقعیت مطلق می باشد. یک گیرنده مستقل، باید بر مبنای اطلاعات پیغام ناوبری عمل تعیین موقعیت را انجام دهد. اما در تعیین موقعیت نسبی موقعیت نقطه مجهول نسبت به یک نقطه معلوم تعیین می شود( به عبارت دیگر بر مبنای تعریف BASE LINE).
برخی تصور می کنند تعیین موقعیت نسبی و تفاضلی مفهموم یکسانی دارند در حالیکه تعیین موقعیت تفاضلی روشی است که فقط از اندازه گیری های کد استفاده میکند، بسته به وسیله اندازه گیری دقت قابل حصول در حدود 0.5 الی 1 متر می باشد. DGPS از ایستگاههای مرجعی در سطح زمین استفاده می کند که ماهوارهها را ردیابی میکنند. سپس اطلاعات مربوط به تصحیح توسط این مرجع ها محاسبه شده و از طریق سامانه های مخابراتی به سایر گیرندههای سازگار با سامانه مخابراتی مذکور ارسال میگردند. این اطلاعات توسط آنتن گیرنده دریافت شده و به این ترتیب مختصات آن اصلاح می شود. در تعیین موقعیت نسبی هم از اندازه گیری های فاز و هم از اندازه گیری های کد استفاده میشود. یک مثال مورد استفاده برای این روش،روش rtk می باشد که در گیرنده های دوفرکانسه استفاده میشود. روش نقشه برداری RTK یکی از جالبترین اختراعها در زمینه تعیین موقعیت نسبی است که در آن دو گیرنده برای جمع آوری همزمان مشاهدههای فاز، به وسیله رادیو و یا اینترنت به هم مرتبط می شوند. این روش در تمامی تعیین موقعیتهای دقیق همچون کاداستر، پیمایش، ناوبری، mapping mobile و… قابل استفاده است.


روشهای تعیین موقعیت نسبی شامل روش های RTK، استاتیک، PPK و ایست رو (Stop and Go) می باشد که در ذیل مختصرا شرح داده می شود:

روش RTK مخفف (Real Time Kinematic):

روش تعیین موقعیت آنی یا RTK مخفف عبارت Real Time Kinematic می باشد. تعیین موقعیت تفاضلی با استفاده از فاز موج حامل را RTK می گویند. با استفاده از این روش می‌توان به صورت آنی به دقت‌های سانتیمتر نیز رسید. در این روش یک گیرنده مبنا، روی یک نقطه با مختصات معلوم مستقر شده و داده‌ها به صورت آنی (real-time) به گیرنده متحرک فرستاده می‌شوند. گیرنده متحرک‌ با دریافت و پردازش این داده ها دقت تعیین موقعیت را بهبود می دهد. در این روش خطای تعیین موقعیت ، با افزایش فاصله بین گیرنده مرجع و متحرک افزایش پیدا میکند. روش RTK به دو صورت کلاسیک و RTK تحت وب می باشد. در روش کلاسیک یک گیرنده روی نقطه معلوم مستقر شده و تصحیحات را از طریق رادیو به گیرنده متحرک ارسال میکند. در روش RTK تحت وب دریافت تصحیحات بصورت اینترنتی می باشد، و تنها با یک گیرنده میتوان تعیین موقعیت نمود. RTK تحت وب نیز بصورت تک ایستگاه و شبکه می باشد.

تعیین موقعیت استاتیک (Static):

در این روش حداقل یکی از نقاط دارای مختصات معلوم است. یک گیرنده بر روی نقطه معلوم و گیرنده دیگر بر روی نقطه مجهول قرار میگیرد، در این روش هر دو گیرنده باید بصورت همزمان مشاهدات را انجام دهند. اساس این روش تشکیل خط مبنا و حل بردار مبنا می باشد. در این روش میتوان به دقت میلیمتر نیز دست یافت. این روش برای ایجاد نقاط ماندگار و یا بنچ مارک کاربرد دارد. با افزایش مدت زمان برداشت افزایش می یابد.

روش ایست-رو (Stop & go):

این روش یک روش کینماتیک است.در این روش ابتدا initization انجام شده و در نقاطی که نیاز به مختصات دقیق دارند به مدت جند دقیقه استقرار انجام می شود و با حفظ ارتباط با ماهواره ها تعیین موقعیت نقاط دیگر نیز انجام می شود. در این روش ابتدا در یکی از نقاط مجهول چند دقیقه مشاهده انجام می گیرد سپس گیرنده خاموش شده و به نقطه دیگر منتقل می شود و در آنجا نیز چند دقیقه مشاهده انجام می شود. این عمل برای تمام نقاط مجهول انجام شده وپس از مدت یک الی دو ساعت به نقطه مجهول اول باز گشته چند دقیقه مشاهده انجام می گیرد وسپس برای سایر نقاط مجهول نیز این کار انجام می گیرد.

روش PPK مخفف (post process kinematic) :

این روش مشابه RTK هست. با این تفاوت که تصحیحات در روشRTK در لحظه و به صورت آنی اعمال می شود ولی در روش PPK به صورت غیرآنی و با پس پردازش اعمال می شود. در روش PPK مشابه روش استاتیک بایستی با یک نرم افزار مجزا پردازش توسط کاربر انجام شود و کیفیت نتایج به نحوه برداشت داده، شرایط محیطی لحظه برداشت و همچنین قدرت نرم افزار پردازشی وابسته است. روشهای RTK وPPK در قیاس با یکدیگر هر یک مزایای خاص خود را دارند. مزیت RTK مشاهده نتایج اندازه گیری به صورت لحظه ای و در زمان انجام عملیات نقشه برداری است و این به نقشه بردار کمک می کند که در مورد درستی و یا نادرستی نتایج در همان لحظه برداشت تصمیم گیری نماید و اشتباهات احتمالی را در همان لحظه کشف و حذف نماید. بدین ترتیب از حجم عملیات دفتری و همچنین از هزینه مراجعه مجدد به منطقه عملیاتی جهت برداشت و یا چک نمودن داده ها به شدت می کاهد. مزیت اصلی روش PPK در مناطق و شرایطی است که امکانات ارتباط اینترنتی مناسب جهت دریافت تصحیحات به صورت آنی وجود ندارد. در این حالت می توان داده های خام را مشابه حالت STATIC در گیرنده ذخیره نمود و به کمک نرم افزار، پس پردازش نمود. در هنگام جمع آوری داده جهت PPK می توان در نقاط مورد نظر خود استقرار پیدا کرد و مشابه روش STOP&GO داده های بیشتری را برای این نقاط جمع آوری نمود. ضمن اینکه در این روش می توان موقعیت گیرنده در هر EPOCH در حین حرکت را نیز پس از پردازش مشاهده کرد.

بنابراین حالت ppk زمانی استفاده میشود که منطقه مدنظر فاقد پوشش اینترنت بوده و برداشت نقاط به صورت افلاین انجام میشود. در صورت برداشت داده با استفاده از یک دستگاه ROVER می توان با بار گذاری داده های راینکس در سامانه شمیم اقدام به پس پردازش داده ها نمود.
در برداشت داده به منظور جلوگیری از جهش فاز یا Cycle Slip که منجر به عدم فیکس شدن در پردازش مشاهدات میشود، به نکات زیر توجه نمائید:
– از سر و ته کردن گیرنده خودداری کنید.
– از خاموش کردن گیرنده بین نقاط خودداری کنید.
– از حمل و انتقال گیرنده در محیط های چالشی مثلا مجاورت دیوار و ساختمان های بلند، زیر درختان ، زیر دکل های برق و … اجتناب نمائید.
برای پردازش ppk نقطه اول را به مدت ده دقیقه و نقاط بعدی را حداقل یک دقیقه برداشت کنید. بدیهی است بسته به نوع گیرنده (تک یا چند فرکانسه )، تعداد ماهواره های ردیابی شده، فاصله از ایستگاه مرجع و شرایط محیطی (منطقه کوهستانی ، شهری ، پرتراکم گیاهی و ….)مدت زمان برداشت قابل تغییر میباشد.


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *