مفهوم و مقایسه تصحیحات VRS و MAX و FKP و iMAX و NEAREST در شبکه های دائمی جی پی اس نقشه برداری از جمله شمیم و سمت و تریمبل و …

مفهوم و مقایسه تصحیحات VRS و MAX و FKP و iMAX و NEAREST در شبکه های دائمی جی پی اس نقشه برداری

VRS :

ایستگاه مرجع مجازی  (Virtual Reference Station)  این ایده توسط شرکت تریمبل معرفی شده است بدین شکل که یک ایستگاه پایه به صورت مجازی در مجاورت یک گیرنده Rover قرار میگیرد . تمام خطاهایی که وابسته به بیس لاین می باشند مانند تغییرات غیر طبیعی ترپوسفر و اختلالاتی در یونسفر و خطاهای مداری در VRS کاهش پیدا میکند.

اطلاعات گیرنده Rover برای سرور ارسال شده سپس ایستگاه بیس مجازی به وسیله ی نرم افزار شبکه در لحظه ی اولیه اتصال روور به شبکه با کمک مختصات Rover ایجاد میگردد. اگر Rover از نقطه ی اولیه تشکیل ایستگاه مجازی مختصات فاصله بگیرد VRS میتواند تغییر کند (بهتر است قطع و وصلی ، مجدد به شبکه سرور وصل شد تا ایستگاه مجازی دیگری نزدیک روور تشکیل بشود ).

فرمتی که برای فرستادن موقعیت Rover استفاده میشود یک فرمت استاندارد به نام NMEA است . اکثر Rover ها داده های VRS برای یک بیس استیشن محاسبه شده در عرض چند متری دریافت میکنند . سیستم VRS نیاز به یک ارتباط دو طرفه برای تامین موقعیت Rover به نرم افزار شبکه را دارد .

MAX  :

در روش  ( MAX -Master Auxiliary Correction Method) مجموعه اطلاعات فشرده از شبکه و خطلاها در مشاهدات برای Rover  ارسال می شود ، که بوسیله ی این اطلاعات زیاد دستگاه Rover قادر به ساخت الگوریتم های هوشمند مفیدتر و بیش تری برای حل ابهام فازها و در نتیجه مختصات دقیق ترمی باشد. هر نرم افزار ایستگاه مرجع خود دارای الگوریتم ها و مدل های خاص خود برای این منابع خطا می باشد و سیستم Rover  می تواند تصمیم به استفاده یا چشم پوشی از اطلاعات شبکه RTK  براساس عملکرد الگوریم سیستم عامل خودش می باشد .

برای رسانه های پخش ، سلول های از قبل تعریف شده که می تواند توسط اپراتور شبکه به صورت دستی ایجاد شود . میتواند برای ارسال تصحیحات کمکی اصلی ، به نام Max به Rover ها استفاده شود.

کاربر Rover میتواند به سرویس تصحیحات که برای موقعیت جغرافیایی آن مناسب تر است ، متصل شود.

باتوجه به اندازه شبکه ، می توان سلول های چندگانه را برای بهینه سازی انتقال داده ها با کاهش تعداد ایستگاه های موجود در پیام های تصحیحات تعریف کرد.

در مورد ارتباطات دو طرفه ، Leica GPS Spider  به طور خودکار سایت های بهینه را برای سلول مورد استفاده برای تولید تصحیحات کمکی اصلی برای هر Rover انتخاب می کند.

این خدمات تصحیح به عنوان Auto-max  نامیده میشود. با انتخاب مناسب ترین تنظیمات سلولی تصحیحات Auto-Max پهنای مورد نیاز برای ارسال تصحیحات را به حداقل میرساند. ایستگاه اصلی همیشه به عنوان نزدیک ترین ایستگاه به Rover انتخاب میشود.

کمکی ها از ایستگاههای اطراف انتخاب میشوند تا بهترین تصحیحات را برای موقعیت Rover فراهم کنند. با Auto-max حتی بزرگترین شبکه های مرجع می تواند به طور کامل با یک کانال ارتباطی یکپارچه میشود .

تصحیحات Max حاوی اطلاعات کامل از سلول می باشند و بنابراین حداکثر سطح دقت و قابلیت اعتماد را برای Rover فراهم میکند.

با Max ، اپراتور شبکه دارای توانایی انتقال تصحیحات با استفاده از هردو تکنولوژی ارتباطی دوطرفه و پخش است .

به منظور حمایت از گیرنده های قبلی مدل Rover که قادر به پیام های RTCM 3.0 شبکه RTK نیستند ، Leica GPS Spider  قادر به ایجاد تصحیحات Imax است که به عنوان MAX شناخته میشود . این تصحیحات Imax نیاز به ارتباط دو طرفه دارد و ممکن است در فرمت های RTCM 2.3 و RTCM 3.0 منتقل شود.

برخلاف رویکرد های دیگر ، Imax از یک دستگاه مرجع واقعی به عنوان منبع تصحیح شبکه استفاده می کند بنابراین هماهنگی و ردیابی برای تصحیحات دریافت شده توسط Rover وجود دارد.

IMAX :

نظریه ی (IMAX Individual MAX) توسط شرکت Leica GeoSystem معرفی شده است. بدین شکل که تصحیحات نرم افزاری شبکه براساس مختصات Rover  محاسبه می شود (مانند VRS) . با این حال ، به جای محاسبه مشاهدات Base Station  برای موقعیت ارائه شده و یا موقعیت مجازی دیگر نزدیک به Base Station اطلاعات اصلی مشاهدات به همراه تصحیحات محاسبه شده و منتشر می شود .

در حالت VRS ممکن است مقداری خطلای یونسفر در مشاهدات باقی مانده باشد ، اما Rover  بدون اطلاع از این خطلاهای موجود در VRS از آن استفاده می کند ، حال آنکه Imax اطلاعات مکانی ایستگاه Base  ارسال می کند.

در روش Imax  ، ممکن است از تنظیمات و موقعیت Rover بیش تر از حد نیاز استفاده شود . از زمانی که نرم افزار شبکه  حداقل بخشی از اختلافات یونسفر را از بین ببرد.

با این حال در مقایسه با VRS روش Imax  از آنجایی خطاهای  وابسته به طول خط پایه موجود در اطلاعات مشاهدات را در نظر میگیرد ، مناسب تر است. هم چنین Imax  نیز همانند VRS  نیازمند به یک اطلاعات دو طرفه است که این امر توسط اینترنت به انجام میرسد .

در روش MAX سرور مرکزی از مشاهدات همزمان تمامی ایستگاههای ​مرجع موجود در شبکه برای محاسبه تصحیحات مشاهدات ایستگاه روور استفاده می کند اما در روشهای i-MAX و VRS تنها از مشاهدات نزدیکترین ایستگاه مرجع برای محاسبه تصحیحات مشاهدات ایستگاه سیار استفاده می گردد.

FKP :

با استفاده از روش( FKP “Flächen-Korrektur-Parameter”) یک مدل از خطاهای وابسته به فاصله Rover منتقل میشود.  بیان FKP و جدا سازی تصحیحات در Rover انجام میشود. یعنی Rover میتواند برای خود محاسبه تصحیحات فردی را همانند VRS محاسبه کند یا از الگوریتم های خود به نوبت استفاده کند .

در روش FKP اطلاعات بیشتری به Rover نسبت به روش VRS  فرستاده می شود بنابراین Rover اطلاعات بیشتری دریافت میکند همچنین تصحیحات ایستگاه مرجع با تصحیحات FKP برای محاسبه تصحیحات در Rover مورد استفاده قرار می گیرد.

در ساده ترین حالت FKP یک وابستگی خطی از تصحیحات از  موقعیت را توصیف میکند. پس FKP یک سطح شیبدار را برای تصحیحات تعریف میکند در هر ماهواره و هر فرکانس دو پارامتر(تمایل در شمال و جنوب ، غرب و شرق ) مورد نیاز است.

در مدل های FKP نظم بالایی وجود دارد .

توجه داشته باشید که اعتبار FKP خطی در شعاع 100 کیلومتر محدود است . به این دلیل که منابع خطای فیزیکی منجر به اثرات غیر خطی قابل توجه در فواصل طولانی میشود .

Nearest

در این حالت سیستم بمانند حالت یک بیس و روور بوده و به صورت single استیشن عمل نموده و دستگاه روور به نزدیکترین ایستگاه مرجع متصل شده و تصحیحات را از آن می گیرد.

پیشنهاد می شود در صورتی که خارج از شبکه وجود دارید از این روش استفاده کنید.