Complex optimization of GNSS networks
M. G. Duma · Modern achievements of geodesic science and industry · 2020
КОМПЛЕКСНА ОПТИМІЗАЦІЯ ГНСС-МЕРЕЖ Мета.Розробити методику комплексної оптимізації ГНСС-мереж із урахуванням двох параметрівзначення нормованого детермінанта коваріаційної матриці та середньої квадратичної похибки одиниці ваги, яка ґрунтується на покроковому вилученні векторів зі схем вимірювань та уточненні місця положення пунктів.Експериментально перевірити її достовірність на модельних ГНСС-мережах.Встановити залежність схеми вимірювань та оптимальної конфігурації мережі, визначити межі, в яких варто оптимізувати схему вимірювань.Визначити оптимальну кількість векторів, що вилучатимуться для забезпечення необхідної точності визначення координат пункту.Методика.Для проєктування нових та оновлення наявних ГНСС-мереж розроблено спеціальну методику оптимізації геометричної конфігурації мережі, яка полягає у пошуку положення пунктів, за якого значення критеріїв буде найкращим.Методика полягає у почерговому вилученні векторів із максимальними поправками, які визначаються з послідовних ітерацій урівноваження мережі.Після кожної ітерації визначають критерії оптимізації.Як критерії оптимізації використано нормований детермінант коваріаційної матриці та значення середньої квадратичної похибки одиниці ваги.Після кожного видалення виконувався пошук оптимального положення пунктів ГНСС-мережі.Результати.Розроблено методику комплексної оптимізації ГНСС-мереж із урахуванням двох параметрівзначення нормованого детермінанта коваріаційної матриці та середньої квадратичної похибки одиниці ваги.Встановлено межі оптимальної кількості вимірів, які необхідно відсіяти, для того щоб забезпечити оптимальну геометричну конфігурацію та схему вимірювань у ГНСС-мережі.В результаті перевірки запропонованої методики на змодельованій мережі, що складалась із 14 пунктів, комплексна оптимізація ГНСС-мережі забезпечила підвищення точності на 62,4-98,0 %, у разі зменшення кількості вимірюваних векторів знизилась на 18,7-63,0 %, що сприятиме зменшенню тривалості спостережень і позитивно позначиться на одному із визначальних факторів, а саме на вартості робіт.Наукова новизна та практична значущість.Наведено методику комплексної оптимізації ГНСС-мереж із урахуванням двох параметрівзначення нормованого детермінанта коваріаційної матриці та середньої квадратичної похибки одиниці ваги.Розроблену методику можна використовувати як для оптимізації наявних ГНСС-мереж, у яких значна кількість надлишкових вимірювань та які необхідно розширити, так і для проєктування нових.Результатом оптимізації є мережа із оптимальною конфігурацією та оптимальною схемою вимірювань.