Бесплатный сервис Trimble RTX-PP

Бесплатный сервис Trimble RTX-PP

В практической работе геодезиста довольно часто возникает задача определения точных геодезических координат своей GNSS станции. Вычисление таких координат от ближайших IGS станций требует много времени, ресурсов и трудозатрат. При этом велика вероятность ошибок, связанных с путаницей в координатах и эпохах станций IGS.

Вместо этого можно воспользоваться онлайн-сервисом постобработки на основе PPP алгоритма (или ВАМО=Высокоточное Автономное МестоОпределение). Одним из самых удобных и проверенных сервисов PPP постобработки является Trimble CenterPoint RTX Post-Processing (далее Trimble RTX-PP).

Этот сервис позволяет вам загружать файлы сырых GNSS измерений на сервер Trimble RTX-PP и получать назад координаты, вычисленные с сантиметровой точностью. Координаты определяются на текущую эпоху измерений в общеземной системе отсчета ITRF2014, но могут быть преобразованы и в другие системы отсчета.

Преимущества онлайн-сервиса Trimble RTX-PP:

  • Бесплатный сервис
  • Обрабатывает данные из любой точки мира
  • Напрямую поддерживает все форматы сырых измерений Trimble
  • Поддерживает данные измерений в форматах RINEX 2 и RINEX 3
  • Обрабатывает данные созвездий BeiDou, Galileo и QZSS (помимо GPS и ГЛОНАСС)
  • Использует современную GNSS инфраструктуру Trimble с собственными алгоритмами обработки, сжатия и передачи данных
  • Позволяет объединять несколько файлов измерений на пункте в единый архив для обработки

После отправки файла Process по указанному адресу электронной почты пользователь получит отчет об обработке, в котором ему будут представлены:

  • информация о сессии измерений, приемнике, высоте антенны
  • информация о выбранной системе отсчета и тектонической плите
  • количество использованных в решении измерений и спутников
  • вычисленные координаты (X, Y, Z и B, L, H) на фиксированную эпоху и на эпоху измерений с оценкой их точности

Примечание: При выборе системы отсчета ITRF2014 в качестве фиксированной эпохи устанавливается 2010.0, а при выборе ITRF2008 в качестве фиксированной эпохи устанавливается 2005.0.

Подробнее про Trimble RTX-PP

Что такое технология Trimble RTX?

Trimble RTX (Real Time eXtended) – это высокоточный глобальный сервис, позволяющий почти в реальном времени предоставлять координаты сантиметровой точности с использованием данных глобальной GNSS инфраструктуры Trimble. Trimble RTX был объявлен в 2011 году.

https://positioningservices.trimble.com/wp-content/uploads/2019/02/Trimble_WhitePaper_Trimble-CenterPoint-RTX-Post-Processed-Delivery.pdf

Как работает технология Trimble RTX?

В технологии Trimble RTX в реальном времени обрабатываются данные глобальной сети базовых станций Trimble, которые используются для вычисления уточненных параметров орбит и шкал времени GNSS спутников, а также состояния ионосферы. В результате этого появляется возможность вычисления точных координат одного GNSS приемника в любой точке планеты. Уточненные параметры в реальном времени передаются GNSS приемникам по спутниковым каналам или через Интернет (сотовые сети), а при постобработке – используются сервером при вычислениях и отправляются пользователю по электронной почте.

Как воспользоваться сервисом Trimble RTX-PP?

Сервис CenterPoint RTX-PP доступен по адресу www.TrimbleRTX.com. Также этот сервис доступен внутри ПО Trimble Business Center и на платформе Trimble Pivot Platform (RTX-PP Engine).

Кто может использовать сервис Trimble RTX-PP?

Сервис RTX-PP бесплатен для всех пользователей. Для его неограниченного использования требуется лишь ежегодная регистрация.

Какой уровень точности я могу ожидать с помощью сервиса Trimble RTX-PP?

Достижимый уровень точности сервиса CenterPoint RTX-PP – около 2 см в плане и 6 см по высоте для файла измерений продолжительностью минимум 1 час. Для суточного файла (но не более) точность возрастает до 1 см в плане и 3 см по высоте.

Каковы требования к файлу сырых измерений?

Данные измерений должны соответствовать следующим требованиям:

  • Файлы должны быть либо в фирменных форматах Trimble (DAT, T01, T02, T04 и Quark), либо в универсальных RINEX 2 и RINEX 3
  • Данные должны быть собраны только в статическом режиме. Для обработки требуются минимум двухчастотные L1/L2 данные.
  • Для получения оптимальных результатов рекомендованная минимальная продолжительность записи – 60 минут измерений. Максимальная длина файла – 24 часа.
  • Измерения должны быть выполнены не ранее 14 мая 2011 года
  • Обработка BeiDou данных включена с 4 июня 2014
  • Обработка Galileo данных включена с 1 января 2017
  • Если данные измерений содержатся в нескольких файлах, то заархивируйте их в один ZIP файл и загрузите его. Все файлы в этом архиве должны принадлежать одному пункту.

Данные каких приемников используются в сервисе Trimble RTX-PP?

Сервис CenterPoint RTX-PP поддерживает данные любых двухчастотных приемников любых производителей.

Можно ли в файле данных использовать любые типы GNSS антенн?

Нет, но список поддерживаемых антенн содержит свыше 430 различных типов. Полный список антенн различных производителей приведен здесь http://TrimbleRTX.com/SupportedDevices.aspx

А если моя антенна не поддерживается или я не знаю ее тип?

Сервис CenterPoint RTX-PP не обрабатывает антенны неподдерживаемых типов. Trimble настоятельно рекомендует пользователям не менять неизвестный тип антенны в RINEX файле на поддерживаемую антенну. Это может повлиять на качество и привести к определению неверных координат.

Какова рекомендованная продолжительность сессии данных?

Достижимая точность тесно коррелирована с продолжительностью файла измерений. Для достижения точности в плане 2 см рекомендуется записывать файл измерений не менее 1 часа. Более короткие наборы данных дадут результаты меньшей точности. Увеличение продолжительности сессии позволит достичь точности до 1 см. Но сервис CenterPoint RTX-PP не позволяет загружать файлы продолжительностью свыше 24 часов.

Каков рекомендованный интервал записи?

Рекомендованный интервал записи 10 секунд. Более частые интервалы будут приняты, но предварительно прорежены до 10 секунд перед обработкой. Максимальный интервал записи может быть равен 60 секундам.

Как интервал записи влияет на точность?

Интервал записи чаще 10 секунд (например, 1 секунда) не увеличит точность, поскольку данные будут автоматически прорежены. Результаты с интервалом записи реже 30 секунд (например, 60 секунд) будут иметь точность несколько хуже, чем при интервале 10 секунд.

Какие системы отсчета поддерживаются сервисом?

Координаты CenterPoint RTX-PP изначально определяются на эпоху измерений (текущую эпоху) в общеземной системе отсчета ITRF2014 (если набор данных собран после 23 марта 2017) или в ITRF2008 (если набор данных был собран в интервале от 14 мая 2011 по 23 марта 2017). Однако пользователям иногда требуются результаты в других системах отсчета. В таких случаях сервис CenterPoint RTX-PP позволяет выполнять трансформацию результатов в другие распространенные системы отсчета. Ниже приведен список основных поддерживаемых систем отсчета:

  • ITRF2014: На эпоху измерений (текущая) + На эпоху 2010.0
  • ITRF2008: На эпоху измерений (текущая) + На эпоху 2005.0
  • ITRF2005 (эпоха 2000.0), а также все предыдущие реализации ITRF
  • ETRS89 (1989.0)
  • ETRF2000-RO5 (2000.0)
  • Семейство NAD83
  • Семейство SIRGAS

Насколько велика разница координат в системах отсчета ITRF2014 и ITRF2008?

В апреле 2017 Trimble объявил об использовании в сервисе RTX новой системы отсчета ITRF2014. Она была объявлена институтом IGN в январе 2016 и пришла на cмену ITRF2008, используемой с мая 2010.

ITRF2014 состоит из координат и скоростей около 1500 IGS станций вместе с их ковариационными матрицами. Они были независимо вычислены в различных научных центрах на основе многолетних рядов измерений (20-30 лет) с помощью 4 разнородных методик (VLBI, SLR, DORIS и GNSS). Также большой вклад в создание ITRF2014 внесли данные, полученные со спутника NASA Jason 2.

Расхождения между координатами станций в ранее используемой ITRF2008 и новой ITRF2014 на общую эпоху не превышают 3 мм. Поэтому координаты в ITRF2008 и ITRF2014 можно считать практически идентичными.

Для чего нужно выбирать тектоническую плиту?

Сервис CenterPoint RTX-PP позволяет выполнить преобразование от текущей эпохи ITRF2008/ITRF2014 в другую систему отсчета, опираясь на выбранную тектоническую (литосферную) плиту. Если пользователь не уверен, на какой плите он находится, то рекомендуется выбрать (Autodetect) в поле выбора плиты.

В июне 2014 используемая модель тектонических плит была изменена с NUVEL-1A на MORVEL56. Теперь сервис поддерживает 56 тектонических плит. Территория РФ попадает на 4 плиты – Евразийская, Североамериканская, Амурская и Охотская.

Скорость горизонтального движения литосферных плит в настоящее время варьируется от 1 до 6 см/год (скорость раздвигания плит — от 2 до 12 см/год). Наиболее быстро раздвигаются плиты вблизи Восточно-Тихоокеанского хребта у острова Пасхи — их скорость 18 см/год. Наиболее медленно раздвигаются плиты в Аденском заливе и Красном море — со скоростью 1-1.5 см/год.

Такая точность координат достигается в любой системы отсчета, или только в ITRF2008/ITRF2014 на текущую эпоху?

Сервис CenterPoint RTX-PP соответствует системам отсчета ITRF2008 или ITRF2014 на эпоху измерения (текущую эпоху). Преобразование координат от текущей эпохи на фиксированную эпоху требует знания скорости станции в результате движения тектонических плит. Если скорость неизвестна, то приходится использовать модель движения плит, такую как MORVEL56. Поэтому точность оценки скорости влияет на точность координат, вычисляемых на фиксированную эпоху ITRF2008/ITRF2014. При преобразовании в другую систему отсчета, например в NAD83, точность параметров трансформации также понижает точность вычисленных координат.

Что такое ITRF и ITRF2014?

ITRF (International Terrestrial Reference Frame) – международная общеземная система отсчета, основанная и сопровождаемая службой IERS (International Earth Rotation and Reference Systems). ITRF это реализация идеальной небесной системы отсчета ICRS, основанной на оценках координат и скорости наземных станций и получаемой по наблюдениям VLBI, LLR, GPS, SLR и DORIS. Вследствие движений земной коры координаты станций непрерывно изменяются. Координаты на конкретный момент времени включают систему отсчета (например, ITRF2014) и эпоху (например, 2005.0). ITRF2014 – конкретная реализация ITRF, которая используется в Trimble RTX.

Какова точность преобразования координат?

Это зависит от точности используемых параметров трансформации и отличается для каждой конкретной системы отсчета. Точность также зависит от времени.

В чем разница между ITRF и WGS84?

ITRF и WGS84 – две глобальные общеземные системы отсчета; WGS84 используется в GPS, имела несколько реализаций и периодически обновляется. Уже с 1997 WGS84 соответствует текущей реализации ITRF в пределах 10 см.  В то время как координаты Trimble RTX вычисляются в ITRF2008/ITRF2014 на текущую эпоху, автономные GPS координаты вычисляются в текущей реализации WGS84 на фиксированную эпоху (2005.0). Это несоответствие по времени приводит к отличиям в координатах между RTX и WGS84 в несколько десятков см.

Какую систему отсчета я должен выбрать, чтобы получить координаты в WGS84?

WGS84 за свою историю имела несколько реализаций. В последней на текущий момент реализации (G1762, февраль 2012) WGS84 стала практически идентична ITRF2008 на эпоху 2005.0. Другими словами, чтобы получить максимальное приближение к координатам в WGS84 (G1762), вы должны выбирать ITRF2008 на эпоху 2005.0.

Использует ли сервис CenterPoint RTX-PP модели геоида для вычисления ортометрических высот?

Нет, сервис CenterPoint RTX-PP вычисляет только эллипсоидальные высоты.

Как влияет ионосфера на CenterPoint RTX-PP?

GNSS сигналы проходят сквозь слой земной атмосферы – ионосферу, которая вызывает рефракцию или искривление волны. Уровень ионосферной активности зависит от:

  • Солнечной активности: Активность ионосферы наивысшая в солнечный максимум в ходе 11-летнего солнечного цикла. Последний пик солнечной активности был в 2014, следующий ожидается в 2025.
  • Времени дня: Ионосферная активность наивысшая в местный полдень. Сцинтилляция максимальна после заката.
  • Сезона: Наивысшая активность ионосферы во время равноденствия, а также в марте и сентябре.

Влияние ионосферы зависит от частоты сигнала, поэтому для устранения большей части ошибки достаточно использовать двухчастотные данные (L1 и L2) по коду и фазе несущей. Но это работает только в невозмущенной ионосфере. В экстремальных условиях ионосфера становится высоко стратифицированной (с нерегулярным распределением заряженных частиц), что приводит к сцинтилляции GNSS сигналов. Ионосферная сцинтилляция – это быстрые флуктуации фазы и/или амплитуды GNSS радиосигнала при его прохождении сквозь ионосферу. В критических случаях сцинтилляция может приводить к потере отслеживания сигнала (срывы цикла). Важно отметить, что двухчастотные измерения не устраняют влияние сцинтилляции.

Trimble создал глобальную сеть зондирования ионосферы, которая определяет состояние сцинтилляции в различных частях мира и выдает предупреждение о ее уровне. Чаще всего сцинтилляция происходит вблизи экватора на несколько часов после заката. В полярных регионах сцинтилляция может произойти в любое время. Регионы в средних широтах иногда подвергаются воздействию перемещающегося ионосферного возмущения (ПИВ или TID).

Михаил Караванов

Об авторе Михаил Караванов

Инженер-геодезист. Закончил МИИГАиК. Работал на кафедре геодезии, в Ashtech Inc. и ПРИН. C 2001 г. работает в Trimble.