RU2613929C2 - Method for determining distance between points on earth surface - Google Patents

Method for determining distance between points on earth surface Download PDF

Info

Publication number
RU2613929C2
RU2613929C2 RU2015120788A RU2015120788A RU2613929C2 RU 2613929 C2 RU2613929 C2 RU 2613929C2 RU 2015120788 A RU2015120788 A RU 2015120788A RU 2015120788 A RU2015120788 A RU 2015120788A RU 2613929 C2 RU2613929 C2 RU 2613929C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
points
li
lgks
distance
earth
Prior art date
Application number
RU2015120788A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015120788A (en
Inventor
Альберт Васильевич Зубков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН)
Priority to RU2015120788A priority Critical patent/RU2613929C2/en
Publication of RU2015120788A publication Critical patent/RU2015120788A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613929C2 publication Critical patent/RU2613929C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • G01S5/145Using a supplementary range measurement, e.g. based on pseudo-range measurements

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: previously, the polygons with the stationary points are equipped on the Earth surface, periodically, the distance is measured between these points with the GPS or GLONASS Lgks systems and the geodetic methods Li (t), their ratio Li (t) / Lgks=Ki(t) is found under the change of this ratio in time, the forecast for the immediate future of the periodic Earth's changes are carried out for individual areas and regions, and the users determine the coordinates of the user operating points and the distance between them by introducing amendments to the SSC data at a specific time depending on Li(t)=LgksKi⋅(t) (1). The polygon with the distances between the points of tens and hundreds of meters is equipped outside the influence of the underground work in the underground mines, the relative deformation of the rock mass εm is determined, its change over time is determined, and the amendments to the measured distances on the surface are introduced, using the dependence of Li(t)=Lgks [1εM(T)] (2).
EFFECT: improving accuracy of determining distance between the user points.
2 cl; 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам определения расстояния между пунктами на поверхности Земли при применении глобальных космических систем (ГКС) GPS и ГЛОНАСС. The invention relates to methods for determining distances between points on the earth's surface during the application of a global space system (GCS) GPS and GLONASS.

Известен способ определения расстояния между пунктами на поверхности Земли при использовании геодезических методов. It is known method for determining distances between points on the earth's surface using a geodetic methods. Недостатком данного способа является чрезвычайная трудоемкость выполнения работ при измерении расстояний на больших базах на местности с ограниченной прямой видимостью (лес и горы). The disadvantage of this method is extremely labor-intensive work performance when measuring distances on large bases in areas with a limited line of sight (forest and mountains).

Известен также способ измерения расстояния при использовании глобальных космических систем GPS и ГЛОНАСС, включающий оборудование постоянных пунктов с «известными» координатами, с которых непрерывно передают сигналы для коррекции псевдоорбит спутников, установку пользовательских пунктов, между которыми необходимо определить расстояние (базис) и положение которых вычисляют при измерении расстояний от нескольких спутников до этих пунктов при выполнении засечек на поверхности Земли и использовании математического аппарата [2]. Another known method for measuring distances using the GPS global space and GLONASS comprising equipment standing items with "known" coordinates from which continuously transmit signals to correct psevdoorbit satellites setting user points between which is necessary to determine the distance (base) and the position of which is calculated when measuring distances from several satellites to these points when the notches on the Earth's surface using a mathematical apparatus [2].

Системы GPS и ГЛОНАСС для упрощения основаны на неизменном и максимальном радиусе Земли, равном в среднем 6371 км, характерном для 1990 г. и начала 2002 г., который утвержден распоряжением правительства Российской Федерации от 20 июня 2007 г. №797-Р. GPS and GLONASS for simplification based on constant and the maximum radius of the Earth, equal to an average of 6371 km, typical of 1990 and beginning of 2002, which was approved by the Russian Federation Government order dated June 20, 2007 №797-P. Минобороны России и Роскосмос должны обеспечить исполнение уточненной версии государственной геоцентрической системы координат «Параметры Земли 1990 года» (ПЗ-90.02). Russian Federal Space Agency and the Ministry of Defense must enforce the revised version of the state geocentric coordinate system "parameters of the Earth 1990" (PZ-90.02).

Недостатком известных способов является то, что в результате излучения Космоса размер Земли может изменяться с цикличностью 11 лет в относительных единицах на ε АФ =(2-4)⋅10 -4 и более (см. рис.) [3]. A drawback of known methods is that the resulting size of the Earth Cosmos radiation can vary with cycles 11 in relative units on ε AF = (2-4) ⋅10 -4 or more (see. Fig.) [3]. В результате этого с течением времени изменяются координаты пунктов и базисы. As a result, with the coordinates of the points and bases change over time.

Целью изобретения является повышение точности определения расстояния между пользовательскими пунктами при использовании систем ГКС с учетом периодического изменения размеров Земли. The invention aims at improving the accuracy of determining the distance between the user points when using SCS systems taking into account the periodic changes in size of the earth.

Указанная цель достигается тем, что на поверхности Земли оборудуют полигоны, где между стационарными пунктами периодически измеряют расстояние системами GPS, ГЛОНАСС и геодезическими способами, к примеру с помощью лазерных дальномеров. This object is achieved in that on the surface of the Earth equipped polygons, where between fixed points periodically measure the distance GPS systems, GLONASS and geodetic methods, for example by means of laser rangefinders. Находят длину базисов между пунктами с помощью ГКС L ГКС , которая должна быть const, и геодезическими измерениями L i (t), которая изменяется во времени, определяют их отношение L i (t)/L ГКС =K i (t). Find length of bases between points L via SCS SCS, which should be const, and geodetic measurements L i (t), which varies in time, determine their ratio L i (t) / L GCS = K i (t). Далее строят графики их изменения до настоящего времени и математически обосновывают прогноз на ближайшую перспективу для отдельных территорий и регионов. Further plotting of changes to date and mathematically substantiate the forecast for the near future for certain areas and regions.

Пользователи определяют координаты пунктов и базисы при использовании ГКС L ГКС и находят точную длину базиса в конкретное время по зависимости Users determine the coordinates of points and bases when using SCS SCS L and find the exact length basis at a particular time depending on

Figure 00000001

Для повышения точности определения L i (t) целесообразно оборудовать полигоны в подземных выработках на базисах десятки и сотни метров вне зоны влияния подземных работ на рудниках, геодезическими методами определяют относительную деформацию массива горных пород ε м , строят график ее изменения с 2002 г. ε м (t) и вводят поправку в базисы на поверхности, используя зависимость To increase the accuracy of determination of L i (t) it is advisable to equip the polygons in underground workings on bases tens and hundreds of meters outside the influence of underground operations in mines, geodetic methods determine the relative deformation of a rock mass ε m, is plotted with its changes 2002 g. ε m (t) and a correction is introduced in the bases on the surface, using the relation

Figure 00000002

Зависимость ε M (t)=ε АФ для территории Урала надежно отстраивают с 1998 г. (представлена рисунком), и ее можно использовать для определения точных базисов на поверхности Земли, принимая во внимание, что Dependence ε M (t) = ε AF for the Urals safely rebuilt in 1998 (represented by the figure), and it can be used to determine the precise bases on the Earth's surface, taking into account that

Figure 00000003

где К i (t)=1+ε i (t); where K i (t) = 1 + ε i (t);

Для фундаментального решения поставленной проблемы необходимо взаимолокацией между спутниками ГКС на орбите построить фактическую поверхность орбит спутников, локацией от спутников до постоянных пунктов на поверхности Земли построить фактическую поверхность Земли и по известным технологиям и математическому аппарату определять координаты пунктов пользователей и расстояние между этими пунктами. For the fundamental solution of the problem must be vzaimolokatsiey between satellites in orbit GCS build the actual surface of the orbits of satellites, radar from satellites to standing items on the surface of the Earth to build the actual surface of the Earth and by known techniques and mathematical apparatus to determine the coordinates of points of users and the distance between these points.

Источники информации Information sources

1. Дементьев В.Е. 1. Dementiev VE Современная геодезическая техника и ее применение: Учебное пособие для ВУЗов. Modern geodetic technology and its applications: Textbook for High Schools. - Изд. - Ed. 2е-М.: Академический проект. 2e-M .: Academic Project. 2008. - 591 с. 2008. - 591 p.

2. Заявка РФ 9711374, МПК 6 G01S 5/14. 2. Application of the Russian Federation 9711374, IPC 6 G01S 5/14. Глобальная космическая система определения местоположения и радионавигации, радиомаяк и приемник, используемые в данной системе/Жан-Люк Иселер (FR), Жан-Поль Агюстт (FR), Доменик Берж (FR), Брюно Кюньи (FR). Global space positioning system and radio, a radio beacon and a receiver used in the system / JeanLuc Iseler (FR), Jean-Paul Agyustt (FR), Domenic Berge (FR), Bruno Cugny (FR).

3. Зубков А.В. 3. Zubkov AV Периодическое расширение и сжатие Земли как вероятный механизм природных катаклизмов // Литосфера, 2013, №2, с. Periodic expansion and contraction of the Earth as a likely mechanism for natural disasters // Lithosphere, 2013, №2, p. 145-156, http://www/litoshera.ru 145-156, http: //www/litoshera.ru

Claims (4)

1. Способ определения расстояния между пользовательскими пунктами на поверхности Земли при использовании глобальных космических систем (ГКС) GPS и ГЛОНАСС, включающий передачу сигналов с постоянных пунктов с известными координатами для коррекции псевдоорбит спутников систем GPS и ГЛОНАСС, установку пользовательских пунктов, координаты которых определяют за счет измерения расстояний от нескольких спутников до этих пунктов, отличающийся тем, что с целью повышения точности определения координат пользовательских пунктов и расстояния между 1. A method for determining the distance between the user points on the Earth's surface using the global space systems (GCS) GPS and GLONASS, comprising transmitting signals from fixed points with known coordinates for correcting psevdoorbit satellites GPS and GLONASS systems, custom installation points whose coordinates are determined at the expense of distance measurements from several satellites to these claims, characterized in that in order to increase the accuracy of determining the coordinates of the user and the distance between points ними, на поверхности Земли оборудуют полигоны со стационарными пунктами, являющимися контрольными пунктами, периодически между этими пунктами измеряют расстояние Lгкс системами GPS и ГЛОНАСС и Li(t) геодезическим способом с помощью лазерного дальномера, где i - направление по оси X и У, при этом величина Lгкс является постоянной, а величина Li(t) изменяется во времени, находят их отношение Li(t)/ Lгкс=Ki(t), по изменению этого отношения во времени осуществляют прогноз на ближайшее время периодического изменения размеров Земли для отдельных территорий them on the surface of the Earth equip polygons with stationary points, which are control points, are periodically between these points is measured distance Lgks GPS system and the GLONASS and Li (t) geodetic method using a laser rangefinder, where i - the direction of X and Y axis, Lgks value is constant, and the value of Li (t) varies with time, find their ratio Li (t) / Lgks = Ki (t), the change of this ratio over time is performed on the prediction soon periodic change in size of the earth to separate territories и регионов, при этом пользователи определяют координаты рабочих пользовательских пунктов и расстояния между ними, вводя поправки в данные ГКС в соответствующее конкретное время по зависимости and regions, the users determine the coordinates of the user operating points and the distance between them by introducing amendments to the SSC data to the appropriate specific time depending on the
Li(t)=Lгкс⋅Ki(t) Li (t) = Lgks⋅Ki (t)
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полигоны дополнительно оборудуют в подземных выработках с расстояниями между пунктами десятки и сотни метров вне зоны влияния подземных работ на рудниках, определяют относительную деформацию массива горных пород ε м , определяют ее изменение за определенное время и вводят поправки в измеренные расстояния на поверхности, используя зависимость 2. The method of claim. 1, characterized in that the polygons are additionally equipped in underground workings with the distances between points of tens and hundreds of meters outside the influence of the work in mines underground are determined relative deformation ε rock mass m determine its change over time, and administered correction to the measured distance on the surface, using the relation
Li(t)=Lгкс[1+ε м (t)]. Li (t) = Lgks [1 + ε m (t)].
RU2015120788A 2015-06-01 2015-06-01 Method for determining distance between points on earth surface RU2613929C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120788A RU2613929C2 (en) 2015-06-01 2015-06-01 Method for determining distance between points on earth surface

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015120788A RU2613929C2 (en) 2015-06-01 2015-06-01 Method for determining distance between points on earth surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015120788A RU2015120788A (en) 2016-12-20
RU2613929C2 true RU2613929C2 (en) 2017-03-22

Family

ID=57759107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015120788A RU2613929C2 (en) 2015-06-01 2015-06-01 Method for determining distance between points on earth surface

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613929C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0242115A2 (en) * 1986-04-14 1987-10-21 Western Atlas International, Inc. Method and system for determining position on a moving platform, such as a ship, using signals from GPS satellites
US5276451A (en) * 1991-07-09 1994-01-04 Pioneer Electronic Corporation Navigation system with navigational data processing
US5752218A (en) * 1995-05-31 1998-05-12 General Electric Company Reduced-power GPS-based system for tracking multiple objects from a central location
RU2173862C2 (en) * 1999-04-28 2001-09-20 Государственное предприятие - "КБ Оризон-Навигация" Method and device for processing radio signals of navigation satellites gps and glonass
RU2181490C2 (en) * 1995-10-24 2002-04-20 Интернэшнл Мобайл Сэтеллайт Организейшн Device and process of radio positioning
US7365544B2 (en) * 2001-10-11 2008-04-29 Bhp Billiton Innovation Pty Ltd. Methods of adjusting airborne geophysical measurements based on mapping instrument measurements
RU2402786C1 (en) * 2009-10-01 2010-10-27 Открытое акционерное общество "Навигационно-информационные системы" Method of determining position of navigation information user objects and device for realising said method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0242115A2 (en) * 1986-04-14 1987-10-21 Western Atlas International, Inc. Method and system for determining position on a moving platform, such as a ship, using signals from GPS satellites
US5276451A (en) * 1991-07-09 1994-01-04 Pioneer Electronic Corporation Navigation system with navigational data processing
US5752218A (en) * 1995-05-31 1998-05-12 General Electric Company Reduced-power GPS-based system for tracking multiple objects from a central location
RU2181490C2 (en) * 1995-10-24 2002-04-20 Интернэшнл Мобайл Сэтеллайт Организейшн Device and process of radio positioning
RU2173862C2 (en) * 1999-04-28 2001-09-20 Государственное предприятие - "КБ Оризон-Навигация" Method and device for processing radio signals of navigation satellites gps and glonass
US7365544B2 (en) * 2001-10-11 2008-04-29 Bhp Billiton Innovation Pty Ltd. Methods of adjusting airborne geophysical measurements based on mapping instrument measurements
RU2402786C1 (en) * 2009-10-01 2010-10-27 Открытое акционерное общество "Навигационно-информационные системы" Method of determining position of navigation information user objects and device for realising said method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015120788A (en) 2016-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bechor et al. Measuring two‐dimensional movements using a single InSAR pair
Schutz et al. Overview of the ICESat mission
Vigny et al. Present‐day crustal deformation around Sagaing fault, Myanmar
Delacourt et al. Velocity field of the “La Clapière” landslide measured by the correlation of aerial and QuickBird satellite images
Malet et al. The use of Global Positioning System techniques for the continuous monitoring of landslides: application to the Super-Sauze earthflow (Alpes-de-Haute-Provence, France)
AU2011258700B2 (en) Determining spatial orientation information of a body from multiple electromagnetic signals
Chulliat et al. The US/UK world magnetic model for 2015-2020
Tofani et al. Persistent Scatterer Interferometry (PSI) technique for landslide characterization and monitoring
US6304210B1 (en) Location and generation of high accuracy survey control marks using satellites
Biezad Integrated navigation and guidance systems
US9829582B2 (en) Method and apparatus for differential global positioning system (DGPS)-based real time attitude determination (RTAD)
US6988049B1 (en) Apparatus and method for providing true geodetic coordinates
Lee et al. The performance of RTK-GPS for surveying under challenging environmental conditions
Schutz Laser footprint location (geolocation) and surface profiles
US7440610B1 (en) Apparatus and method for image based coordinate determination
Dorobantu et al. Field evaluation of a low-cost strapdown IMU by means GPS
Hoque et al. Higher order ionospheric propagation effects on GPS radio occultation signals
Komac et al. Coupling of GPS/GNSS and radar interferometric data for a 3D surface displacement monitoring of landslides
Ferrero et al. Rock slopes risk assessment based on advanced geostructural survey techniques
Shockley et al. Navigation of ground vehicles using magnetic field variations
Dousa et al. An improved model for calculating tropospheric wet delay
Semmling et al. Sea surface topography retrieved from GNSS reflectometry phase data of the GEOHALO flight mission
Mazzella Jr et al. Autonomous estimation of plasmasphere content using GPS measurements
Fan et al. Monitoring mining subsidence using a combination of phase-stacking and offset-tracking methods
Castagnetti et al. Multi-sensors integrated system for landslide monitoring: critical issues in system setup and data management

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180602