Obszar badawczy i zadania geodezji satelitarnej. dr hab. inż. Paweł Zalewski, prof. AM Centrum Inżynierii Ruchu Morskiego

Podobne dokumenty
Obszar badawczy i zadania geodezji satelitarnej

Spis treści PRZEDMOWA DO WYDANIA PIERWSZEGO...

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

Alternatywne do GNSS metody obserwacji satelitarnych

Geodezja i geodynamika - trendy nauki światowej (1)

Powierzchniowe systemy GNSS

Analiza współrzędnych środka mas Ziemi wyznaczanych technikami GNSS, SLR i DORIS oraz wpływ zmian tych współrzędnych na zmiany poziomu oceanu

Analiza dokładności modeli centrów fazowych anten odbiorników GPS dla potrzeb niwelacji satelitarnej

1.1. Kształt Ziemi. Powierzchnie odniesienia. Naukowe i praktyczne zadania geodezji. Podział geodezji wyższej... 18

Podstawowe pojęcia związane z pomiarami satelitarnymi w systemie ASG-EUPOS

Geodezja i Kartografia I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

dr hab. inż. prof. nadzw. AM Andrzej Klewski prof. nadzw. AM Andrzej Klewski prof. nadzw. AM Andrzej Klewski prof. nadzw. AM Andrzej Klewski

Temat pracy dyplomowej Promotor Dyplomant CENTRUM INŻYNIERII RUCHU MORSKIEGO. prof. dr hab. inż. kpt.ż.w. Stanisław Gucma.

Geodezja Inżynierska

Wielofunkcyjny system precyzyjnego pozycjonowania satelitarnego ASG-EUPOS

Systemy pozycjonowania i nawigacji Navigation and positioning systems

Globalny system i układ wysokościowy stan obecny i perspektywy

Temat: Geodezyjne pomiary sytuacyjne w budownictwie inwentaryzacja powykonawcza fragmentów obiektów budowlanych. Str. 1.Sprawozdanie techniczne 2-3

I. KARTA PRZEDMIOTU. Przekazać wszechstronną wiedzę z zakresu produkcji map. Zapoznać z problematyką wykonywania pomiarów kątów i odległości na Ziemi

Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji. Geodezja i geoinformatyka

III. GRUPY PRZEDMIOTÓW I MINIMALNE OBCIĄŻENIA GODZINOWE:

Typowe konfiguracje odbiorników geodezyjnych GPS. dr hab. inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

Geodynamika. Marcin Rajner ostatnia aktualizacja 23 lutego 2015

Koncepcja pomiaru i wyrównania przestrzennych ciągów tachimetrycznych w zastosowaniach geodezji zintegrowanej

System informacji przestrzennej w Komendzie Miejskiej w Gdańsku. Rysunek 1. Centrum monitoringu w Komendzie Miejskiej Policji w Gdańsku.

Przyswojenie wiedzy na temat serwisów systemu GPS i charakterystyk z nimi związanych

Problem testowania/wzorcowania instrumentów geodezyjnych

Wykorzystanie ASG-EUPOS do integracji osnowy wysokościowej. Piotr Banasik Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

ZESZYTY NAUKOWE WYDZIAŁU ETI POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ Nr 6 Seria: Technologie Informacyjne 2008

OPRACOWANIE DANYCH GPS CZĘŚĆ I WPROWADZENIE DO GPS

ZAKRES EGZAMINU DYPLOMOWEGO ST.1 GiK 2016/17

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 12

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/12

Zastosowanie pomiarów GPS do wyznaczania deformacji terenu na obszarze Głównego i Starego Miasta Gdańska

Wykład 1. Wprowadzenie do przedmiotu. Powierzchnia odniesienia w pomiarach inżynierskich.

Globalny Nawigacyjny System Satelitarny GLONASS. dr inż. Paweł Zalewski

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/11

Projekt GGOS PL. Jarosław BOSY. Instytut Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Pomiary statyczne GNSS i serwisy postprocessingu: POZGEO, POZGEO D i POZGEO DF

GEODEZJA OGÓLNA Wiadomości podstawowe

Układ współrzędnych dwu trój Wykład 2 "Układ współrzędnych, system i układ odniesienia"

Aplikacje Systemów. Nawigacja inercyjna. Gdańsk, 2016

Opracowanie bazy geodanych na podstawie inwentaryzacji geodezyjnej terenu przemysłowego.

WYZNACZANIE WYSOKOŚCI Z WYKORZYSTANIEM NIWELACJI SATELITARNEJ

ASG-EUPOS wielofunkcyjny system precyzyjnego pozycjonowania i nawigacji w Polsce

Mój 1. Wykład. z Geodezji i Kartografii. na Wydziale Architektury Politechniki Wrocławskiej

ASG-EUPOS w pracach geodezyjnych i kartograficznych

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI I DANE OBSERWACYJNE

Moduły ultraszybkiego pozycjonowania GNSS

KARTA MODUŁU / KARTA PRZEDMIOTU A. USYTUOWANIE MODUŁU W SYSTEMIE STUDIÓW B. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PRZEDMIOTU

Systemy odniesienia pozycji w odbiornikach nawigacyjnych. dr inż. Paweł Zalewski

Dwa podstawowe układy współrzędnych: prostokątny i sferyczny

Geodezja i Kartografia

Wykorzystanie systemu EGNOS w nawigacji lotniczej w aspekcie uruchomienia serwisu Safety-of-Life

Pomiary statyczne GNSS i serwisy postprocessingu: POZGEO, POZGEO D i POZGEO DF

Geodezja, Teoria i Praktyka, Tom 1, Edward Osada kod produktu: 3700 kategoria: Kategorie > WYDAWNICTWA > KSIĄŻKI > GEODEZJA

GNSS ROZWÓJ SATELITARNYCH METOD OBSERWACJI W GEODEZJI

ZAŁOŻENIA I STAN AKTUALNY REALIZACJI

GEODEZYJNE TECHNIKI SATELITARNE W REALIZACJI UKŁADU ODNIESIENIA

Lp. Promotor Temat Dyplomant 1. Dr inż. A. Dumalski. Badanie dokładności użytkowej niwelatora cyfrowego 3. Dr inż. A. Dumalski

Geotronics Polska jako dostawca nowoczesnych technologii satelitarnych GNSS firmy Trimble do zastosowań pomiarowych, infrastrukturalnych i

Wykorzystanie sieci ASG EUPOS w zadaniach związanych z realizacją systemu odniesień przestrzennych

Geodezja i fotogrametria. Inżynieria Środowiska I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Geodezja i fotogrametria Geodesy and photogrametry

ASG EUPOS w państwowym systemie odniesień przestrzennych

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/2012

przygtowała: Anna Stępniak, II rok DU Geoinformacji

Geodezja i fotogrametria Geodesy and photogrametry

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2012/2013

Precyzyjne pozycjonowanie w oparciu o GNSS

MIERNICTWO GÓRNICZE SYLLABUS

Co mierzymy w geodezji?

Milena Rykaczewska Systemy GNSS : stan obecny i perspektywy rozwoju. Acta Scientifica Academiae Ostroviensis nr 35-36,

Nawigacja satelitarna

GEOMATYKA program podstawowy. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: DGK n Punkty ECTS: 6. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Geodezja fizyczna i grawimetria geodezyjna. Teoria i praktyka

Budowa infrastruktury użytkowej systemu pozycjonowania satelitarnego w województwie mazowieckim

Warszawa, dnia 11 października 2018 r. Poz. 1947

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w zarządzaniu drogami wojewódzkimi na przykładzie systemu zarządzania opartego na technologii GPS-GPRS.

Nawigacja satelitarna

Kod modułu Geodezja wyższa i astronomia geodezyjna. kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy)

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/2011

WIELOFUNKCYJNY SYSTEM PRECYZYJNEGO POZYCJONOWANIA SATELITARNEGO ASG-EUPOS

Metodologia opracowania ruchów pionowych skorupy ziemskiej z użyciem danych niwelacyjnych, mareograficznych i GNSS

MIESIĄC NR TEMAT LEKCJI UWAGI 1 Lekcja organizacyjna, BHP na lekcji. 4 Powtórzenie i utrwalenie wiadomości z klasy I sem. I

GPSz 2 WYKŁAD 4 OSNOWY SZCZEGÓŁOWE ZAKŁADANE TECHNOLOGIĄ GNSS ORAZ OSNOWY ZINTEGROWANE - ZASADY OGÓLNE

Podstawy Geomatyki Wykład I Wstęp do Geomatyki

SERWIS INTERAKTYWNEGO MONITOROWANIA WSPÓŁRZĘDNYCH STACJI SIECI ASG-EUPOS

Systemy przyszłościowe. Global Navigation Satellite System Globalny System Nawigacji Satelitarnej

Serwisy czasu rzeczywistego: NAWGEO KODGIS NAWGIS

Lp. Temat pracy Promotor. Analiza porównawcza oprogramowania do produkcji elektronicznych map nawigacyjnych firmy ESRI i firmy CARIS.

GEODEZJA 2 Wykład + Ćwiczenia dr inż. Krzysztof Deska Katedra Geodezji

EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA KIERUNKU STUDIÓW GÓRNICTWO I GEOLOGIA STUDIA DRUGIEGO STOPNIA PROFIL OGÓLNOAKADEMICKI

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD 10

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2010/2011

Parametry techniczne geodezyjnych układów odniesienia, układów wysokościowych i układów współrzędnych

Studenckie Koło Geoinformatyków. Instytut Geodezji Wydział Nauk Technicznych Dolnośląska Szkoła Wyższa we Wrocławiu. Sprawozdanie

Ultra szybkie pozycjonowanie GNSS z zastosowaniem systemów GPS, GALILEO, EGNOS i WAAS

GEOMATYKA program podstawowy. dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu

Transkrypt:

Obszar badawczy i zadania geodezji satelitarnej dr hab. inż. Paweł Zalewski, prof. AM Centrum Inżynierii Ruchu Morskiego http://cirm.am.szczecin.pl

Literatura: 1. Curtis H. : Orbital Mechanics for Engineering Students, 3rd Ed., Elsevier, 2014. 2. Kaplan E., Hegarty C.: Understanding GPS - Principles and Applications, 2nd Ed., Artech House, London 2006. 3. Narkiewicz J.: GPS i inne satelitarne systemy nawigacyjne, WKŁ 2007. 4. Osada E., Geodezja rozdz. 6.3, Politechnika Wrocławska, Wrocław 2001. 5. Seeber Günter, Satellite Geodesy, 2nd Ed., Walter de Gruyter Berlin New York 2003. 6. Specht C., System GPS, Biblioteka Nawigacji nr 1, Wydawnictwo Bernardinum, Pelplin 2007. 7. Śledziński J.: Alfabet GPS, cykl artykułów w NAWI dodatku do miesięcznika GEODETA od stycznia 2005. 8. Śledziński J.: Geodezja satelitarna, PPWK, Warszawa, 1978-2 -

Literatura: 9. Zalewski P.: Real-time GNSS spoofing detection in maritime code receivers, Zeszyty naukowe AMS nr 38 (110), str. 118-124, Wydawnictwo Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie, Szczecin 2014. 10. Global Positioning System Standard Positioning Service, Performance Standard 4th Ed., DoD Positioning, Navigation, and Timing Executive Committee, USA 2008. 11. Navstar GPS User Segment Interface Specification (IS): IS-GPS- 200F, Global Positioning Systems Directorate, 2011. 12. International GNSS Service (IGS), RINEX Working Group and Radio Technical Commission for Maritime Services Special Committee 104 (RTCM-SC104): RINEX The Receiver Independent Exchange Format Version 3.02, 2013. - 3 -

Obszar badawczy GS: Według klasycznej definicji Helmerta (1880/1884), geodezja jest nauką o pomiarach i kartografii powierzchni Ziemi. Definicja ta obejmuje także określenie zewnętrznego pola grawitacyjnego Ziemi, jak również powierzchni dna mórz i oceanów. Geodezja satelitarna obejmuje obserwacyjne i obliczeniowe techniki (metody), które pozwalają na rozwiązanie problemów geodezyjnych za pomocą precyzyjnych pomiarów do, z i pomiędzy sztucznymi satelitami Ziemi. Zajmuje się wyznaczaniem położenia (pozycji) punktów geodezyjnych i obiektów ruchomych; tworzeniem precyzyjnych globalnych, regionalnych (kontynentalnych), lokalnych przestrzennych sieci geodezyjnych (x, y, z); tworzeniem systemów nawigacyjnych; wyznaczaniem modeli pola grawitacyjnego Ziemi i funkcji tego pola (spłaszczenie Ziemi, kształt geoidy, odchylenia pionu itd.); pomiarem, monitorowaniem i modelowaniem zjawisk geodynamicznych (ruch bieguna, stabilność ruchu obrotowego Ziemi, pływy, ruchy skorupy ziemskiej). - 4 -

Obszar badawczy GS: Problemy geodezji satelitarnej można skategoryzować w sposób funkcjonalny. Obejmują one także analizę dokładności obserwacji i jej zmienność w czasie. Podstawowe problemy: 1. wyznaczenie trójwymiarowych pozycji we współrzędnych absolutnych i względnych (np. tyczenie geodezyjne) 2. wyznaczenie ziemskiego pola grawitacyjnego i jego liniowych funkcji (np. modele geoidy) 3. pomiary i modelowanie zjawisk geodynamicznych (np. zmiany poziomu wód i pływów, ruchu lodów, obrotu Ziemi, ruchów skorupy ziemskiej). - 5 -

Obszar badawczy GS: Wykorzystanie sztucznych satelitów Ziemi w geodezji wymaga pewnych założeń. Są nimi: wiedza o ruchu satelitów pod wpływem wszystkich oddziaływujących sił oraz przedstawienie pozycji satelitów i stacji naziemnych (odbiorników) w odpowiednich systemach odniesienia. Geodezję satelitarną ze względu na wykorzystanie obserwacji satelitarnych do różnych problemów pomiarowych można zaliczyć do nauk stosowanych. Ze względu na problematykę, geodezja satelitarna zalicza się zarówno do technicznych nauk geodezyjnych, jak i inżynieryjnych. - 6 -

Obszar badawczy GS: Główne związki pomiędzy dziedzinami badań geodezyjnych - 7 -

Obszar badawczy GS: Ze względu na wzrastającą dokładność i niską czasochłonność pomiarów, metody geodezji satelitarnej są stosowane w takich dziedzinach, jak: geofizyka, oceanografia i nawigacja oraz obejmują znaczną część geoinformatyki. Od czasu wystrzelenia na orbitę pierwszego sztucznego satelity Ziemi, SPUTNIKa-1, 4 października 1957, geodezja satelitarna ewoluowała w samodzielny dział nauk i badań geodezyjnych, ściśle powiązany z pozostałymi działami geodezji. - 8 -

Klasyfikacja metod GS: Metody podstawowe: (1) Geometryczne lub bezpośrednie: Satelity wykorzystuje się jako umieszczone wysoko cele, które są widoczne z dużych odległości. Satelity mogą być uznane, jako stałe punkty odniesienia w ramach regionalnej lub globalnej przestrzennej (3D) sieci. Jeżeli obserwacje satelitarne prowadzone są równocześnie z różnych stacji naziemnych nie wymagane jest modelowanie orbit satelitów (stosowanie praw grawitacji) w celu ustalenia położenia satelity w przestrzeni. Wykorzystywana jest jedynie cecha geometryczna - synchroniczna obserwacja z kilku punktów w jednym momencie czasu. Wcięcie przestrzenne kątowe - 9 -

Klasyfikacja metod GS: Metody podstawowe: (2) Dynamiczne (orbitalne) lub pośrednie: Satelity uznaje się za czujniki (sensory) umieszczone w ziemskim (słonecznym, planetarnym itd.) polu grawitacyjnym. Obserwacja ruchu i zmienności parametrów orbitalnych satelitów prowadzi do ustalenia oddziaływujących sił (stworzeniu modelu ruchu). W szczególności analizowana jest zależność pomiędzy cechami ziemskiego pola grawitacyjnego a odchyłkami rzeczywistych orbit satelitarnych od niezakłóconego ruchu Keplerowskiego. Wykorzystywaną cechą satelity jest jego dynamika ruch w ziemskim polu grawitacyjnym i wyliczana na tej podstawie chwilowa pozycja satelity. Wcięcie przestrzenne liniowe - trilateracja - 10 -

Klasyfikacja metod GS: Metody podstawowe: (3) Połączone dynamiczne z geometrycznymi Połączenie wyznaczenia parametrów pola grawitacyjnego i współrzędnych geocentrycznych jest obecnie ogólnym problemem estymacji parametrycznej w ramach geodezji satelitarnej. Rozróżnienie metod geometrycznych i dynamicznych przez wiele lat charakteryzowało rozwój geodezji satelitarnej. Obecne techniki pomiarów satelitarnych są w większości oparte na kombinacji obu metod. Wcięcie przestrzenne kątowe może być zastąpione liniowym w przypadku SLR - 11 -

Klasyfikacja metod GS: Dalsza klasyfikacja technik obserwacyjnych bazuje na powiązaniu miejsca obserwacji z jej przedmiotem (celem). Można je pogrupować w: (1) metody Ziemia przestrzeń kosmiczna (Earth to Space): pomiary optyczne (z obserwacji teleskopami etc.), pomiary laserowe odległości do satelitów (satellite laser ranging SLR), pozycjonowanie dopplerowskie (TRANSIT, DORIS), Global Positioning System (GPS, GLONASS, ogólnie GNSS). (2) metody przestrzeń kosmiczna Ziemia (Space to Earth): satelitarna altymetria radarowa (radar altimetry RA), satelitarna altymetria laserowa (laser altimetry LA). (3) metody przestrzeń kosmiczna przestrzeń kosmiczna (Space to Space) śledzenie satelita - satelita (satellite-to-satellite tracking SST), grawimetria satelitarna (satellite gravity gradiometry SGG). - 12 -

Zastosowania GS: Zastosowania metod geodezji satelitarnej są zależne od osiągalnej dokładności, nakładów pracy i kosztów sprzętu oraz czasu obserwacji i łatwości użytkowania sprzętu pomiarowego. Geodezja globalna: ogólny kształt Ziemi i parametry pola grawitacyjnego, wymiary średniej elipsoidy Ziemi, ustalenie globalnego terestrycznego systemu odniesienia, szczegółowa geoida jako powierzchnia odniesienia na lądzie i wodzie, powiązania pomiędzy różnymi istniejącymi systemami odniesienia (geodetic datums), powiązania pomiędzy lokalnymi i globalnymi systemami odniesienia. - 13 -

Zastosowania GS: Osnowa i kontrola geodezyjna (Geodetic Control): osnowa geodezyjna dla sieci państwowych, tworzenie jednolitych sieci trójwymiarowych, analiza i rozbudowa istniejących sieci terestrycznych, ustanowienie powiązań geodezyjnych pomiędzy wyspami i kontynentami, zagęszczenie istniejących sieci. Geodynamika: punkty kontroli ruchów skorupy ziemskiej, permanentna (stała) kontrola 3D w obszarach aktywności skorupy ziemskiej, ruch lodów, obrót Ziemi, pływy. - 14 -

Zastosowania GS: - 15 -

Zastosowania GS: - 16 -

Zastosowania GS: Geodezja stosowana i powierzchniowa: szczegółowe pomiary powierzchniowe (gruntowe, miejskie, budowlane, GIS, planowanie miejskie, oznaczanie granic, etc.), budowa sieci dedykowanych zastosowaniom inżynierskim i sterowaniu, punkty osnowy dla fotogrametrii i zdalnego pomiaru, pozycja i orientacja sensorów w powietrzu np. kamer fotogrametrycznych, sterowanie i pozycjonowanie o różnym poziomie dokładności w leśnictwie, rolnictwie, archeologii, kartografii podróżniczej itp. Nawigacja i geodezja morska: precyzyjna nawigacja dla pojazdów lądowych, morskich i powietrznych, precyzyjne pozycjonowanie dla kartografii morskiej, hydrografii, oceanografii, geologii morskiej, geofizyki, górnictwa morskiego, powiązanie i nadzór mierników pływów (ujednolicenie pomiaru wysokości). - 17 -

Zastosowania GS: - 18 -