NSK
NSK

Digitalni akademski repozitorij (DAR)

time: 0.0020289421081543
 
Naslov:Definiranje mjerila kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primjenom preciznog elektrooptičkog daljinomjera i GPS-a : doktorska disertacija / Mladen Zrinjski
Ostali naslovi:Defining the Calibration Base Scale of the Faculty of Geodesy by Applying Precise Electro-optical Distance Meter and GPS
Vrsta:Disertacija, tekst
Područje: Geodezija
Predmet:kalibracijska baza, mjerilo, umjeravanje, precizni elektrooptički daljinomjer, periodijska pogreška, GPS, GNSS, CROPOS
Datum objave: 2010
Jezik:hrvatski (hrv)
Format:186 str. ; application/pdf
Sažetak (hr):
Tema doktorske disertacije je Definiranje mjerila kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primjenom preciznog elektrooptičkog daljinomjera i GPS-a. U disertaciji je dan pregled dosadašnjih radova i iskustava u Republici Hrvatskoj te u svijetu. Detaljno je opisana kalibracijska baza Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu na kojoj su obavljena mjerenja. Naveden je popis najpoznatijih kalibracijskih baza sa stupovima u svijetu te je dana njihova duljina. U disertaciji su detaljno objašnjene pogreške daljinomjera koje utječu na precizno mjerenje duljina. Dan je prikaz korekcija i redukcija koje je potrebno uzeti u račun prilikom mjerenja duljina elektrooptičkim daljinomjerom na kalibracijskoj bazi. Objašnjen je utjecaj multipath efekta na GPS-mjerenja te su dani izrazi za računanje MP1 i MP2. U disertaciji je dan teorijski prikaz ekscentriciteta faznog središta antene i njegove varijacije. Kako su sva GPS-mjerenja obavljena GPS-antenama Zephyr Geodetic, detaljno su objašnjena fizikalna svojstva i karakteristike te antene. U drugom dijelu disertacije opisan je praktični dio rada. Za umjeravanje kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primijenjen je precizni elektrooptički daljinomjer Leica TCA2003. Duljine su mjerene u svim kombinacijama, sa stupova 0, 1, 2, 3, 5, 7 i 10 (3. kolovoza 2009.). Obavljena su i mjerenja duljina s pomoću posebno izrađenog nosača, kako bi se odredio utjecaj periodijske pogreške na svaku mjerenu duljinu. Atmosferski parametri mjereni su s pomoću dva senzora Vaisala WXT510, pri čemu je Vaisala 1 bio postavljen uz stup 0, a Vaisala 2 uz stup 10. Za automatizirano prikupljanje, pohranjivanje i obradu atmosferskih parametara, mjerenih senzorima Vaisala WXT510, razvijen je softver WeatherTransmitter. Izrađen je isključivo za potrebe ove disertacije i buduća umjeravanja na kalibracijskoj bazi Geodetskog fakulteta. Automatizirano mjerenje atmosferskih parametara i njihova obrada prilikom preciznog mjerenja duljina na kalibracijskoj bazi prvi put je primijenjeno u ovoj disertaciji. Kao neovisna kontrola za umjeravanje kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primijenjena je relativna statička GPS-metoda. GPS-mjerenja obavljena su u 8 sesija po 24 sata, od 25. srpnja do 2. kolovoza 2009. Korištena su 4 prijamnika Trimble 5700 i 3 prijamnika Trimble R7 te 7 antena Zephyr Geodetic. U mjerenje je uključena i trigonometrijska točka I. reda Brusnik, kako bi se povećala duljina za ispitivanje GNSS-instrumenata. GPS-mjerenja na Brusniku su obavljena u prve dvije sesije, prijamnikom Trimble 5700 i antenom Zephyr Geodetic. U disertaciji su dana dva izvješća o seizmičkim aktivnostima na području Republike Hrvatske, a koje su se dogodile za vrijeme GPS-mjerenja. Za sve duljine izmjerene s pomoću TCA2003 izračunate su potrebne korekcije i redukcije. Za svaku mjerenu duljinu izračunata je periodijska pogreška te je uzeta u obzir prilikom izjednačenja. Izjednačenje duljina provedeno je s težinama mjerenja jednakima 1. Izjednačenjem je dobivena i vrijednost adicijske korekcije za sustav TCA2003/reflektor. U Laboratoriju za mjerenja i mjernu tehniku Geodetskog fakulteta provedeno je automatizirano umjeravanje frekvencmetra s pomoću GPS-signala i mjerenje frekvencije u elektrooptičkom daljinomjeru TCA2003. Za daljinomjer TCA2003 određena je multiplikacijska konstanta i s njome su pomnožene izračunate duljine raspona između stupova kalibracijske baze. Ispitivanja utjecaja multipath efekta MP1 i MP2 na GPS-mjerenja provedena su za sve točke (7 točaka kalibracijske baze, Brusnik i 4 CROPOS referentne stanice), u svim sesijama mjerenja, primjenom softvera TEQC. Najmanji utjecaj multipath efekta dobiven je za točke baze, što upućuje da se kalibracijska baza Geodetskog fakulteta nalazi na terenu pogodnom za GNSS-mjerenja Za sve točke na kojima su obavljena mjerenja (i za sve sesije mjerenja), softverom TEQC provedeno je ispitivanje broja registriranih opažanja od ukupnog broja mogućih opažanja sa svih GPS-satelita. Obrada GPS-vektora provedena je softverom Trimble Total Control (TTC), v. 2.73. Pritom su korištene precizne efemeride, datoteke ionosfere i datoteke modela antena Zephyr Geodetic (i Zephyr Geodetic 2 za CROPOS referentne stanice). Srednje vrijednosti duljina izračunate su iz 8 sesija po 24 sata. Koordinate stupova kalibracijske baze i Brusnika određene su primjenom CROPOS-a i njegova servisa GPPS. Za izjednačenje koordinata korištene su 4 referentne stanice CROPOS-a: Zabok, Bjelovar, Sisak i Karlovac. Izjednačenje je provedeno softverom Trimble Total Control, v. 2.73. Kao konačan rezultat dobivene su koordinate stupova kalibracijske baze i Brusnika u ETRS89, e=1989.0, službenom položajnom datumu Republike Hrvatske. U ovoj disertaciji prvi put su određene koordinate stupova kalibracijske baze Geodetskog fakulteta u službenome nacionalnom datumu, primjenom CROPOS-a. Dana je usporedba konačnih duljina između stupova kalibracijske baze, dobivenih elektrooptičkim daljinomjerom TCA2003 i GPS-om. Za sve duljine dobivene razlike manje su od 1 mm. Statističko testiranje srednjih vrijednosti duljina dvaju nizova mjerenja (GPS i TCA2003) provedeno je primjenom t-testa. Taj je test pokazao da oba niza mjerenja imaju iste srednje vrijednosti. U disertaciji je dana analiza pomaka stupova kalibracijske baze za razdoblje od 1996. do 2009. godine. Prikazana je procjena nesigurnosti A i B vrste mjerenja duljine od 1000 m na kalibracijskoj bazi s pomoću TCA2003. Dan je pregled poželjnih daljnjih istraživanja na kalibracijskoj bazi Geodetskog fakulteta. Poseban je doprinos ove disertacije u tome što je u njoj detaljno istraženo i potvrđeno da se za umjeravanje kalibracijske baze mogu primijeniti dvije potpuno neovisne metode: precizni elektrooptički daljinomjer i GPS (GNSS). To omogućuje da se u budućim umjeravanjima baze neće morati izvoditi često vrlo skupe međunarodne usporedbe između kalibracijskih baza. Tako umjerena kalibracijska baza Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu služi kao osnova za umjeravanje elektrooptičkih daljinomjera i GNSS-instrumenata (ali i drugih mjernih instrumenata i uređaja), što je i obveza prema Zakonu o mjeriteljstvu (NN 2003b, NN 2007) i donesenim Naredbama (NN 2003a, NN 2005).
Sažetak (en):
The thesis of the doctoral dissertation is the Defining of the calibration base scale of the Faculty of Geodesy by applying the precise electro-optical distance meter and GPS. The overview of so far made papers and experiences in the Republic of Croatia and in the world is given in the dissertation. The calibration base of the Faculty of Geodesy, University of Zagreb where the measurements were made is described in details. There is also a list of the most worlds-famous calibration bases equipped with pillars given in the dissertation, as well as their length. The dissertation offers a detailed explanation of distance meter errors that affect precise distance measurement. There are corrections and reduction presented necessary to be taken into account when measuring distance with electro-optical distance meter on the calibration base. The influence of multipath effects in GPS-measurements is explained and the expressions given for the calculation of MP1 and MP2. The dissertation also deals with the theoretical presentation of phase antenna centre eccentricity and its variations. Since these GPS-measurements have been made with Zephyr Geodetic GPS-antennas, the physical features and characteristics of this antenna are explained in details. In the second part of the dissertation the practical part of the work is described. In order to calibrate the base of the Faculty of Geodesy a precise electro-optical distance meter Leica TCA2003 was used. The distances were measured in all combinations, from the pillars 0, 1, 2, 3, 5, 7 and 10 (3. August 2009). There were also distance measurements performed by means of specially made support for the purpose of determining the influence of periodical error on each measured distance. Atmospheric parameters were measured by means of two sensors Vaisala WXT510, with Vaisala 1 set up near the pillar 0, and Vaisala 2 near the pillar 10. For the purpose of automated collection, storage and processing of atmospheric parameters measured with the Vaisala WXT510 sensors, the software WeatherTransmitter was developed. It is made only for the purpose of this dissertation and for the future calibration purposes at the base of the Faculty of Geodesy. Automated measurement of atmospheric parameters and their processing on the occasion of distance measurement at the calibration base was applied for the first time in this dissertation. As an independent control for the calibration of the base of the Faculty of Geodesy, a relative static GPS-method was applied. GPS-measurements were made in 8 sessions lasting 24 hours each from the 25. July till the 2. August 2009. There were 4 Trimble 5700 receivers and 3 Trimble R7 receivers used, as well as the 7 Zephyr Geodetic antennas. The I. order trigonometric point Brusnik was also included into the measurements for the purpose of increasing the distance for testing GNSS-instruments. GPS-measurements at Brusnik were made in the first two session using Trimble 5700 receiver and Zephyr Geodetic antenna. There are two reports given in the dissertation about seismic activities at the territory of the Republic of Croatia that occurred at the time of GPS-measurements. For all distances measured with TCA2003 the necessary corrections and reductions were calculated. For each measured distance a periodic error was calculated and taken into account in the adjustment procedure. The adjustment of distances was performed with the measuring weights equal to 1. The adjustment yielded also the value of addition correction for the system TCA2003/reflector. In the Laboratory for Measurements and Measuring Technique at the Faculty of Geodesy the automated calibration of the frequency meter was made by means of GPS-signal and the measurement of frequency in the electro-optical distance meter TCA2003. For the distance meter TCA2003 the multiplication constant was determined and the calculated distances between calibration base pillars were multiplied by this constant. The testing of influence made by the multipath effects MP1 and MP2 on GPS-measurements was made for all points (7 points of the calibration base, Brusnik and 4 CROPOS reference stations), in all measuring sessions by applying the software TEQC. The smallest influence of multipath effect was obtained for the base points, which indicates to the fact that the calibration base of the Faculty of Geodesy is located at the territory convenient for GNSS-measurements. For all points where the measurements were performed (and for all measuring sessions) the software TEQC was used to do the testing of the number of registered observations out of the total number of possible observations from all GPS-satellites. GPS-vector processing was made by means of the software Trimble Total Control (TTC), v. 2.73. In this procedure the precise ephemeredes, ionosphere files and Zephyr Geodetic antenna model files (as well as Zephyr Geodetic 2 for CROPOS reference stations) were used. Mean values of the distances were calculated from 8 sessions lasting 24 hours. The coordinates of calibration base and Brusnik pillars were determined by means of CROPOS and its GPPS service. There were 4 reference stations of CROPOS used for the adjustment of coordinates: Zabok, Bjelovar, Sisak and Karlovac. The adjustment was performed by means of the software Trimble Total Control, v. 2.73. As the final result there were the coordinates of calibration base and Brusnik obtained in ETRS89, e=1989.0, being the official positional datum of the Republic of Croatia. In this dissertation the coordinates of the calibration base of the Faculty of Geodesy have been obtained for the first time in the official national datum by applying CROPOS. The comparison of final distances between the pillars of the calibration base obtained with electro-optical distance meter TCA2003 and GPS was presented. The obtained differences for all distances are smaller than 1 mm. Statistical testing of mean values of distances obtained in two measurement series (GPS and TCA2003) was made by applying t-test. This test has shown that both measurement series have the same mean values. The analysis of pillar movements at the calibration base has been given for the period from 1996 till 2009. The estimation of uncertainty of A and B measurement series of the distance of 1000 m at the calibration base with TCA2003. There is also the overview of desirable further research at the calibration base of the Faculty of Geodesy given in the dissertation. Special contribution of this dissertation lies in the fact that it has been researched and confirmed in details that for the calibration of the base two completely independent methods can be used: precise electro-optical distance meter and GPS (GNSS). It makes it possible to avoid expensive international comparisons between calibration bases in the future. Thus calibrated base of the Faculty of Geodesy, University of Zagreb serves as the basis for calibrating electro-optical distance meters and GNSS-instruments (but also for other measuring instruments and devices), which is also required by the Measurement Act (Official Gazette 2003b, and 2007) and passed Orders (Official Gazette 2003a, and 2005).
Brzi preglednik: ?vdoc=8822&page=1
big_sql: 0.00033283233642578 | sql_other: 0.0042059421539307