Statisk måling med GNSS - oppgavetekst

Formål

Oppgaven går ut på å bestemme koordinatene til fire nye fastmerker, FM1, FM2, FM3 og FM4 ved hjelp av statisk GNSS. Vi tenker oss at punktene skal tjene som grunnlagspunkter for et anlegg, og koordinatene må bestemmes så nøyaktig som mulig.

Organisering

Det er 6-7 grupper som skal dele på 4 instrumenter. Dette gjøres ved at en fra hver gruppe deltar på hvert instrument under målingene. Når måledataene er overført til PC, foregår resten av arbeidet i gruppene.

Måling

De 4 instrumentene skal stilles opp i hvert sitt punkt, hvor de skal måle samtidig i 30 minutter. Instrumentene skal settes opp slik at de logger pseudoavstand til satellittene hvert 10. sekund. Dette intervallet kalles datarate, og det er nødvendig at dataraten er lik på alle de fire mottakerne. Det skal måles antennehøyde i ett av punktene. Det skal fylles ut et loggskjema for hver stasjon.
Vi skal benytte instrument av typen Leica 530, og her er en litt mer detaljert beskrivelse av måleprosedyren for dette instrumentet.

Overføring av data

1. Minnekortene leveres til læreren. Læreren legger måledataene ut på en felles mappe, hvor de kan lastes ned som en zip-fil. Når du pakker ut vil det være en mappe for hvert minnekort.
2. I denne oppgaven bruker vi eldre GPS-mottakere. Måledataene må importeres i Leica Geo Office, og deretter eksporteres på RINEX-format.
3. Oppskrift på installasjon, import og eksport ligger her.

Nedlasting av data fra referansestasjon

HVL abonnerer på tjenesten ETPOS fra Kartverket. Det gir oss muligheten til å laste ned statiske måledata fra alle stasjonene i CPOS-nettverket. Påloggingsopplysninger legges ut på Canvas. På kartverket sin side ligger en oversikt over stasjonene. Til denne oppgaven skal det lastes ned data fra Flesland og fra Åsane, som er de to nærmeste stasjonene. For å vite hva som skal lastes ned, må vi vite "doy" (day of year). Det kan vi finne ut på http://www.gnsscalendar.com/. For å pakke ut disse dataene bør man ha gratisprogrammet 7-zip.

Beregning av vektorer

De fire målte punktene danner en firkant, og det skal beregnes vektorer for sidene i firkanten, ikke for diagonalene (en diagonal-vektor er summen av to side-vektorer, og derfor ikke uavhengig av disse). Fra hvert ETPOS-punkt skal det bare beregnes vektor til de to nærmeste målte punktene. Dette for å gjøre geometrien i oppgaven mer oversiktlig.

Prosessering i RTKPOST

RTKPOST er en del av opensource-progampakken RTKLIB. Vi har brukt programmet tidligere i semesteret.
1. I forhold til den oppgavene vi har gjort tidligere, skal vi nå endre Output-innstillingene til ECEF. Resultatet av beregningen blir XYZ med standardavvik for Rover-punktet. Ved å trekke fra XYZ for base-punktet finner vi GPS-vektoren som skal inn i Gemini.
2. Legg inn egne måledata.
3. Legg inn data fra ETPOS.
4. Kjentpunktene på Flesland og i Åsane har nøyaktige koordinater som finnes i headingen på RINEX-o-filen for hver stasjon. Sørg for at disse koordinatene blir lagt inn og får status kjent i RTKPOST.
5. Kjør beregning for en og en vektor. (Når vi har beregnet vektoren Åsane-HIB01, får vi koordinater for HIB01 slik at HIB01 kan kalles base når vi skal beregne vektor fra HIB01 til et annet ukjent punkt.) Bruk Jupyter til å regne ut GPS-vektorer. Bare vektorer med fix-løsning (Q = 1 i RTKPOST) kan brukes. Vektorer uten fix kan måles på nytt. Eller man kan prøve ny beregning med andre innstillinger.

Utjevning i Gemini Oppmåling

1. Opprett et nytt prosjekt med riktig koordinatsystem, og legg inn fastmerker. Koordinater for ETPOS-punktene ligger i RINEX-filene og disse kan regnes om til Euref89 ved hjelp av Jupyter/Scilab
2. Vektorene som er beregnet i RTKPOST og Jupyter overføres til Gemini etter at kjentpunkt er opprettet. Begynn med å opprette stasjon for satellittvektor i ett av ETPOS-punktene. Opprett så en ny vektor i stasjonen, fyll inn punktnavn og kopier inn vektorkomponenter fra Jupyter, standardavvik og korrelasjoner fra RTKPOST.
3. Beregn koordinater og standardavvik til de nye fastmerkene ved utjevning i Gemini Oppmåling.

Litt statistikk

  1. Bruk data fra utjevningen til å lage 95 % konfidensintervall for de nye fastmerkene. Hvis oppdragsgiver har et toleransekrav på "1 cm", er dette oppfylt?
  2. Velg en av vektorene, og kontrollmål denne med totalstasjon. Lag 95 % konfidensintervall for denne vektoren basert på totalstasjonen, og sammenlign med intervallet du fikk for satelitt. Måler de samme avstand?
  3. Vurder bruken av satelitt versus totalstasjon på bakgrunn av det du gjorde i spørsmål 2.

Rapport

Rapporten fra denne oppgaven utgjør et eget kapittel i feltkursrapporten og skal inneholde følgende:

1. Innledning - hva oppgaven går ut på
2. Metode - utstyr, måling, beregning
3. Resultat - de beregnede koordinatene og deres nøyaktighet
4. Drøfting
5. Konklusjon

09.05.19 HN