RU2497075C1 - Устройство тестирования и аттестации спутниковых gps-приемников (утасп) - Google Patents
Устройство тестирования и аттестации спутниковых gps-приемников (утасп) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2497075C1 RU2497075C1 RU2012122811/28A RU2012122811A RU2497075C1 RU 2497075 C1 RU2497075 C1 RU 2497075C1 RU 2012122811/28 A RU2012122811/28 A RU 2012122811/28A RU 2012122811 A RU2012122811 A RU 2012122811A RU 2497075 C1 RU2497075 C1 RU 2497075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- receivers
- fixed
- gps
- platform
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к областям измерительной техники и геодезического приборостроения и может быть использовано в геодезии при полевых геодезических работах, а также в метрологии для калибровки спутниковых GPS-приемников. Техническим результатом является повышение точности полевых измерений, расширение функциональных возможностей тест-объекта при калибровке спутниковых приемников и возможность выполнения одновременного тестирования нескольких спутниковых приемников с максимальной точностью в реальных условиях. Устройство тестирования и аттестации спутниковых GPS-приемников (УТАСП) содержит тест-объект, выполненный сборно-разборным в виде установленной на штативе базы-крестовины, содержащей платформу с ложементом для фиксированной установки дополнительных плеч-базисов при тестировании 2-х и более GPS-приемников и лимбом, размещенным под платформой. Плечи-базисы в виде телескопических трубок укреплены на платформе в посадочных гнездах и установлены под фиксированным углом по отношению друг к другу, образуя базу-крестовину. На концах каждого плеча-базиса выполнены площадки для установки GPS-приемников в положениях A, B, С, D. При этом равная фиксированная длина плеч-базисов задается и фиксируется с помощью блока линейных перемещений, включающего линейные шкалы с микрометренными винтами и направляющими со стопорными зажимами, укрепленными на телескопических трубках. 5 ил.
Description
Изобретение относится к области геодезического приборостроения и в частности к устройствам для тестирования и аттестации спутниковых GPS-приемников и может быть использовано в геодезии, метрологии и других областях науки и техники, где возникает необходимость проводить точные полевые измерения в больших объемах с минимальными затратами времени и средств.
Известен способ калибровки и тестирования спутниковой аппаратуры, заключающийся в непосредственной работе на пункте государственной геодезической сети (ПГГС) на котором сравнивают эталонные координаты с координатами, полученными тестируемой аппаратурой [1,3].
Недостатком данного способа является труднодоступность к пунктам (ПГГС) и тестирование на пункте только одного приемника.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство «тест - объект», функциональная схема которого позволяет сравнивать результаты измерений тестируемых GPS-приемников с координатами опорной точки с применением устройств имеющих привязку к нескольким пунктам государственной геодезической сети (ПГГС), но в этих случаях используются специальные стенды стационарного значения [4].
Недостатком измерений с помощью таких тест - объектов, является то, что тестируется только один GPS-приемник, при этом используется громоздкая стационарная база.
Целью изобретения является повышение точности полевых измерений, расширение функциональных возможностей тест - объекта при калибровке спутниковых приемников и возможность выполнения одновременного тестирования нескольких спутниковых приемников с максимальной точностью в реальных условиях
Указанная цель достигается тем, что устройство тестирования и аттестации спутниковых GPS-приемников (УТАСП) как тест - объект выполнен сборно-разборным в виде установленной на штативе с возможностью вращения в горизонтальной плоскости относительно оси О базы-крестовины, содержащей платформу с ложементом для фиксированной установки дополнительных плеч-базисов при тестировании более 2-х GPS-приемников и лимбом, плечи-базисы в виде телескопических трубок укрепленных на платформе в посадочных гнездах и установленных под фиксированным углом по отношению друг к другу образующих базу-крестовину, на концах каждого плеча-базиса выполнены площадки для установки GPS-приемников в положениях А, В, С, D с щелями, на которых с помощью становых винтов закрепляют тестируемые GPS-приемники, при этом равная фиксированная длина плеч-базисов устанавливается и контролируется с помощью блока линейных перемещений включающего укрепленные на телескопических трубках линейные шкалы с микрометренными винтами и направляющие со стопорными зажимами.
На базе-крестовине УТАСП производится принудительное центрирование координатной системы тест - объекта с координатной системой исследуемого пункта с точностью 0,1 мм, что позволяет исключить дополнительные погрешности при центрировании GPS-приемников.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг.1 показано устройство базы-крестовины УТАСП (вид сверху); на Фиг.2 показано устройство базы-крестовины УТАСП (вид с боку); на Фиг.3 показано телескопическое плечо-базис УТАСП в разрезе; на Фиг.4 показана схема расположения УТАСП в полевых условиях, где О=Ор - центр репера с координатами X, Y, Z; A, B, C, D - точки первоначального положения тестируемых GPS- приемников ориентированных по главным азимутальным направлениям S→N и W→Os, а на Фиг.5 показаны координатные системы элементов устройства, где
Op - центр репера;
h0p=ha=hb=hc=hd - высота инструмента;
A, B, C, D - положения GPS-приемников в момент принудительного центрирования и нивелирования координатной системы базы-крестовины УТАСП по отношению к центру репера;
α - угол между плечами-базисами УТАСП; О - ось вращения УТАСП;
ω угол поворота базы-крестовины УТАСП в положения А, В, С, D;
Оа, Ob, Ос, Od - центры тестируемых приемников закрепленных на концах базы-крестовины УТАСП;
(Ха, Ya, Za), (Xb, Yb, Zb), (Xc, Yc, Zc), (Xd, Yd, Zd) - координатные системы тестируемых GPS- приемников закрепленных на концах базы-крестовины УТАСП.
Устройство базы-крестовины УТАСП (тест - объект) содержит платформу - 1 плечи-базисы - 2, платформа - 1 выполнена с возможностью вращения в горизонтальной плоскости относительно оси О, лимб - 3 установлен под платформой - 1, плечи-базисы - 2 выполнены в виде телескопических цилиндрических трубок, наружной - 4 и внутренней - 5, плечи-базисы - 2 установлены под фиксированным углом по отношению друг к другу образуя базу-крестовину, а в самой платформе - 1 выполнен ложемент - 6 для фиксированной установки дополнительных плеч-базисов УТАСП при тестировании более 2-х GPS-приемников. На концах каждого плеча-базиса - 2 выполнены площадки - 7 для установки GPS-приемников в положениях А, B, С, D с щелями - 8, на которых с помощью становых винтов - 9 крепят тестируемые GPS- приемники, при этом угол ω является углом поворота базы-крестовины УТАСП установленной на штативе 10 в положения А, В, C, D, при l1=l2=l3=l4, где l длина плеч-базисов - 2. Каждое плечо-базис - 2 укреплено на платформе - 1 в посадочных гнездах - 11, а их длина устанавливается и контролируется с помощью блока линейных перемещений - 12 включающего укрепленные на телескопических трубках - 4 и - 5 линейные шкалы с микрометренными винтами и направляющие со стопорными зажимами (на чертеже не показаны). Работает устройство следующим образом.
Измерения производят одним циклом в несколько приемов. На начальном этапе первого приема измерений выбирают направляющее (нулевое) плечо-базис - 2. Устанавливают и контролируют длину плеч-базисов - 2 l1=l2=l3=l4 с помощью блока линейных перемещений - 12 включающего укрепленные на телескопических трубках -4 и -5 линейные шкалы с микрометренными винтами и направляющие со стопорными зажимами (на чертеже не показаны).
Устанавливают базу-крестовину УТАСП на штатив - 10, центрируют над центром репера О и нивелируют с помощью геодезического трегера и накладного уровня. Для удобства обработки результатов измерений, с помощью компаса или буссоли ориентируют нулевое плечо-базис - 2 в положение А соответствующее одному из главных азимутальных направлений сторон света N, OS, S или W. Включают одновременно все GPS-приемники установленные на площадках - 7 и регистрируют координаты XYZ каждого GPS-приемника в положении А.
Выполняют второй прием измерений поворачивая базу-крестовину УТАСП например на угол ω1=90° ориентируя с помощью компаса или буссоли нулевое плечо-базис - 2 в положение В, и вновь регистрируют координаты XYZ каждого GPS-приемника. Затем выполняют третий прием измерений поворачивая базу-крестовину УТАСП на угол ω2=180° от первоначального измерения в положение С, и снова регистрируют координаты XYZ GPS-приемников. Проводят четвертый прием измерений поворачивая базу-крестовину УТАСП на угол ω3=270° в положение D, где также регистрируют координаты GPS- приемников. Далее базу-крестовину УТАСП поворачивают на угол ω4=360° в положение А, замыкая цикл измерений и производят регистрацию координат XYZ GPS-приемников (Фиг.4,5). Сравнивают полученные измерения. При этом непременным условием в момент измерения полного цикла является соблюдение равенства плеч-базисов - 2 заданное в начале измерений и высоты инструмента, а именно:
l1=l2=l3=l4 при l - const, h - const;
Op - центр реперной (опорной) точки с координатами (Хр, Yp, Zp);
hор=ha=hb=hc=hd - высота инструмента;
Oa(Xa, Ya, Za),Ob (Xb, Yb, Zb),Oc (Xc, Yc, Zc),Od (Xd, Yd, Zd) - координаты центров тестируемых приемников закрепленных на концах плечей-базисов - 2 УТАСП в момент установки при l - const и h - const;
O'a(Х'а, Y'a, Z'a), Ob (X'b, Y'b, Z'b), Oc(X'c, Y'c, Z'c), Od(X'd, Y'd, Z'd) - координаты центров тестируемых GPS-приемников измеренных в положениях А, В, С, D;
Оа (Ха, Ya, Za)-O'a (Х'а, Y'a, Z'a)=Δа;
Ob (Xb, Yb, Zb)-Ob(X'b, Y'b, Z'b)=Δb;
Ос (Xc, Yc, Zc)-Oc (X'c, Y'c, Z'c)=Δc;
Od (Xd, Yd, Zd)-Od (X'd, Y'd, Z'd)=Δd.
Полученные отклонения результатов измерений у тестируемых GPS-приемников от истинных координат реперной (опорной) точки Ор (Фиг.5) вносят в ряд систематических погрешностей. Разница между полученными результатами измерений и истинными координатами Op (Δа, Δb, Δс, Δd) вносится как поправка к измерениям.
Сравнение результатов измерений в полевых условиях в положениях А, В, С, D производится визуально с экрана монитора, встроенного в управляющий компьютер, являющегося составной частью эталонного прибора GPS-приемника
Более детальное сравнение результатов измерений в положениях А, В, С, D, полученных при тестировании GPS-приемников, производят в камеральных условиях, используя при этом базу накопленной информации, хранящейся в буфере памяти управляющего компьютера. Используя избыточную базу накопленной информации по координатам GPS-приемников в положениях А, В, С, D в различные промежутки времени, возможно обеспечить графическую интерпритацию процесса измерений в виде полученных окружностей с радиусом Rl, образуемых при поворотах базы-крестовины УТАСП во времени и пространстве.
Сравнение результатов измерений в этом случае производят путем наложения графических отображений этих окружностей. Таким образом, при использовании УТАСП можно тестировать несколько (от 2х и более) GPS-приемников одновременно, причем конструкция устройства базы-крестовины УТАСП позволяет изменять длину плеч-базисов l при обязательном сохранении во время проведения измерения в одном полном цикле условия: l1=l2=l3=l4, где l - const и h - const.
Конструкция базы-крестовины УТАСП (тест - объект) выполнена сборно-разборной, что облегчает транспортировку устройства и может быть использована в реальных полевых условиях при измерениях координат объекта с одновременным тестированием нескольких GPS- приемников, получая при этом сравнительные характеристики GPS- приемников разных фирм.
Сборка УТАСП (тест-объекта,) производится в следующем порядке. Перед сборкой платформу - 1 с лимбом - 2 устанавливают на штатив - 10 и центрируют относительно реперной точки Ор. В посадочные гнезда - 11 платформы - 1 вставляют в собранном виде плечо-базис - 2 с одновременным выравниванием и фиксированием рабочей длины плеч относительно точки 0 образуя базу-крестовину УТАСП. Установленную базу-крестовину УТАСП на штативе - 10, повторно центрируют над центром репера О и нивелируют с помощью геодезического трегера и накладного уровня.. На платформы - 7 устанавливают тестируемые GPS-приемники и производят контрольное уточнение выполнения условия l1=l2=l3=l4, при l - const и h - const.
Производят установку УТАСП по азимутальным направлениям с помощью лимба - 3 и включают GPS-приемники. Устройство УТАСП позволяет установку для тестирования нескольких пар GPS-приемников. Включив GPS-приемники в работу, накапливют необходимую информацию от спутников. Через заданный промежуток времени(например через 1 мчас), предварительно выключив GPS-приемники поворачивают базу-крестовину УТАСП на фиксированный угол со и включают аппаратуру для набора информации. Набор информации от спутников осуществляют путем поворота базы-крестовины УТАСП по фиксированным углам до завершения полного цикла. Обрабатывают спутниковые определения координат и получают реальные координаты тест-объекта, которые представляют собой круг для каждого GPS-приемники. При высокой точности определения координат, например для 2 или 4 GPS-приемников, получают 2 или 4 круга, которые должны совпадать. Если для 4 приемников 3 круга показания близки, а для одного есть заметные отклонения, то получают реальную аттестационную характеристику, которая характеризует качество работы GPS-приемника. Разборку устройства производят в обратном порядке.
Таким образом устройство тестирования и аттестации спутниковых приемников GPS (УТАСП) позволяет тестировать несколько спутниковых приемников одновременно в полевых условиях совместно с выполнением реальных геодезических измерений.
Источники информации
1. Генике А.А., Побединский Г.Г. «Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии». М: - Картогеоцентр 2004, 351 с.ил.
2. Зимин В.М., Иванов Ю.С., Николаева В.А. «Основы метрологического обеспечения Военно-топографической службы».
Часть 1. Москва. - Редакционно-издательский отдел ВТС. - 1983. 104 с.
3. Инструкция по использованию приемников GPS фирмы Javad 2007.
4. Интернет, . GPS-станция. GeoKart - лаборатория «Геодезии и картографии» (прототип).
Claims (1)
- Устройство тестирования и аттестации спутниковых GPS-приемников, содержащее тест-объект, включающий специальные стационарные стенды, выполненные в виде геодезических пунктов, на которых установлены спутниковые приемники GPS, отличающееся тем, что тест-объект выполнен сборно-разборным в виде установленной на штативе с возможностью вращения в горизонтальной плоскости относительно оси базы-крестовины, содержащей платформу с ложементом для фиксированной установки дополнительных плеч-базисов при тестировании 2-х и более GPS-приемников и лимбом, размещенным под платформой, плечи-базисы в виде телескопических трубок укреплены на платформе в посадочных гнездах и установлены под фиксированным углом по отношению друг к другу образуя базу-крестовину, на концах каждого плеча-базиса выполнены площадки для установки GPS-приемников в положениях А, В, С, D с щелями, на которых с помощью становых винтов крепят тестируемые GPS-приемники, при этом равная фиксированная длина плеч-базисов задается и фиксируется с помощью блока линейных перемещений, включающего линейные шкалы с микрометренными винтами и направляющими со стопорными зажимами, укрепленными на телескопических трубках.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122811/28A RU2497075C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Устройство тестирования и аттестации спутниковых gps-приемников (утасп) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122811/28A RU2497075C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Устройство тестирования и аттестации спутниковых gps-приемников (утасп) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2497075C1 true RU2497075C1 (ru) | 2013-10-27 |
Family
ID=49446811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012122811/28A RU2497075C1 (ru) | 2012-06-04 | 2012-06-04 | Устройство тестирования и аттестации спутниковых gps-приемников (утасп) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2497075C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745635C1 (ru) * | 2020-03-23 | 2021-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" | Универсальный полевой стенд для поверки геодезических приборов |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6864969B1 (en) * | 1999-06-07 | 2005-03-08 | DEUTSCHES ZENTRUM FüR LUFT-UND RAUMFAHRT E.V. | Calibration system for calibrating orientation parameters of digital optoelectronic sensors in a mobile carrier used for remote reconnaisance |
RU2375679C2 (ru) * | 2008-02-05 | 2009-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Научно-Исследовательский Навигационно-Гидрографический Институт Министерства Обороны Российской Федерации" | Инерциально-спутниковая система навигации, ориентации и стабилизации |
RU106391U1 (ru) * | 2011-02-08 | 2011-07-10 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Система тестирования высокоточной спутниковой геодезической аппаратуры |
-
2012
- 2012-06-04 RU RU2012122811/28A patent/RU2497075C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6864969B1 (en) * | 1999-06-07 | 2005-03-08 | DEUTSCHES ZENTRUM FüR LUFT-UND RAUMFAHRT E.V. | Calibration system for calibrating orientation parameters of digital optoelectronic sensors in a mobile carrier used for remote reconnaisance |
RU2375679C2 (ru) * | 2008-02-05 | 2009-12-10 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Научно-Исследовательский Навигационно-Гидрографический Институт Министерства Обороны Российской Федерации" | Инерциально-спутниковая система навигации, ориентации и стабилизации |
RU106391U1 (ru) * | 2011-02-08 | 2011-07-10 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Система тестирования высокоточной спутниковой геодезической аппаратуры |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Генике А.А., Побединский Г.Г. Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. - М.: Картогеоцентр, 2004, 351 с. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745635C1 (ru) * | 2020-03-23 | 2021-03-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет геосистем и технологий" | Универсальный полевой стенд для поверки геодезических приборов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110849338B (zh) | 一种控制网测量方法 | |
CN108106594B (zh) | 建筑物变形实时测量方法 | |
CN102168990B (zh) | 惯性定向设备的高精度检测标定装置及其检测标定方法 | |
CN101187568A (zh) | 多位置捷联寻北系统方位效应的标定方法 | |
CN103292795B (zh) | 一种双棱镜精确测量的方法及测量杆 | |
CN108180881B (zh) | 建筑物变形实时测量系统 | |
CN110017812B (zh) | 一种垂线偏差、重力加速度和重力梯度的测量装置及方法 | |
Wang et al. | Calibration of cross quadratic term of gyro accelerometer on centrifuge and error analysis | |
Albayrak et al. | The use of the automated digital zenith camera system in Istanbul for the determination of astrogeodetic vertical deflection | |
CN103162712B (zh) | 圆光栅测角偏差处理及轴系歪斜补偿方法 | |
Yang et al. | Precision analysis of flatness measurement using laser tracker | |
CN201983799U (zh) | 一种惯性定向设备的高精度检测标定装置 | |
Braun et al. | Absolute baseline for testing of electronic distance meters | |
RU2497075C1 (ru) | Устройство тестирования и аттестации спутниковых gps-приемников (утасп) | |
CN104199056A (zh) | 定位检测仪 | |
CN108803373B (zh) | 一种三轴转台的地速消除方法 | |
Chen et al. | Accuracy improvement method of a 3D laser scanner based on the DH model | |
CN204165735U (zh) | 全数字式小倍率瞄具物方角测试设备 | |
CN207662595U (zh) | 一种立式风洞双目视觉测量系统标定架 | |
CN113252073A (zh) | 一种应用于目标定位系统的现场标定方法及装置 | |
CN109141385B (zh) | 全站仪免置平的定位方法 | |
CN217133377U (zh) | 一种多用途的空间定位信息精度对比分析设备 | |
CN219574381U (zh) | 一种gnss测量装置 | |
RU2788825C1 (ru) | Способ калибровки трёхосевого электронного магнитного компаса | |
RU2429449C1 (ru) | Способ определения погрешности измерения углов наземным лазерным сканером |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160605 |