EUPOS-RIGA Starptautiskajā Zemes referencsistēmā

Projekta vadītājs: J.Balodis

Bernese GPS Software ir sarežģīts instruments, kas atbilst augstākās kvalitātes standartiem ģeodēziskiem un citiem pielietojumiem izmantojot Globālās Navigācijas Satelītu Sistēmas (GNSS). Tā atbalsta abas šobrīd darbojošās GNSS: Amerikāņu Globālo Pozicionēšanas Sistēmu GPS un Krievu Globālās Navigācijas Satelītu Sistēmu GLONASS.

Bernese GPS Software izmanto universitātes un izpētes organizācijas izpētes darbā, valstu mērniecības institūcijas augstas precizitātes mērījumiem, uzņēmumi, kas apstrādā ilgstoši iegūtus GPS uztvērēju informācijas masīvus.

Bernese GPS Software sastāv no gandrīz 100 apakšprogrammām un 1200 funkcijām, tās programmēšanas valoda ir Fortran90.

Bernese GPS Software ir īpaši paredzēta:

• Ātrai nelielu apjomu vienfrekvences un divfrekvenču mērījumu apstrādei,
• Automātiskai pastāvīgo tīklu apstrādei,
• Datu apstrādei no liela uztvērēju skaita,
• Dažādu uztvērēju tipu kombinācijai, ņemot vērā uztvērēja un satelītu antenu fāzes centra nobīdes,
• Kombinētai GPS un GLONASS novērojumu apstrādei,
• Nenoteiktību atrisināšanai īpaši garām bāzlīnijām (2000km un vairāk),
• Minimāli ierobežotu tīkla risinājumu ģenerēšanai,
• Jonosfēras un troposfēras monitoringam,
• Precīzai punktu pozicionēšanai,
• Pulksteņu nobīžu noteikšanai un laika pārnesei,
• Orbītu noteikšanai un zemes orientācijas parametru novērtēšanai.

IGS (International GNSS Service) dara pieejamus satelītu orbītu datus, kas iedalās: galējās orbītas (pieejamas vienas nedēļas laikā); ātrās orbītas (pieejamas vienas dienas laikā) un īpaši ātrās orbītas (pieejamas apmēram 6 stundu laikā). Protams, visprecīzākās ir galējās orbītas.

CODE (Center for Orbit Determination in Europe) ir viens no desmit IGS analīzes centriem un tā produkti tiek izmantoti Bernese GPS Software aprēķinos:

• Satelītu orbītas,
• Zemes rotācijas parametri,
• Troposfēras parametri,
• Jonosfēras parametri,
• Satelītu pulksteņu korekcijas.

Bernese GPS Software var strukturāli iedalīt vairākās daļās:

• Pārveidošanas (transfer) daļa – programmas datu pārveidei no RINEX uz Bernese formātu un otrādi.
• Pārveidošanas (conversion) daļa – programmas informācijas atlasei, kas nepieciešama datu apstrādei.
• Orbītu daļa – programmas standartorbītu ģenerēšanai, to aktualizēšanai, precīzo orbītu formāta veidošanai, orbītu salīdzināšanai, utt. Arī ar Zemes orientāciju saistīti instrumenti arī ir iekļauti šajā daļā.
• Apstrādes daļa – programmas koda apstrādei (viena stacija), vienas vai divfrekvenču koda un fāzes novērojumu priekšapstrādei, parametru aprēķināšanai, kas balstās uz GPS un/vai GLONASS novērojumiem (programma GPSEST) un uz normālvienādojumu sistēmu superpozīciju (programma ADDNEQ2).
• Simulācijas daļa – programma simulētu GPS un GLONASS novērojumu (kods un/vai fāze, L1 vai L1/L2) ģenerēšanai, kas balstīti uz statistisko informāciju (RMS novērojumiem, nobīdēm, ciklu izslīde (cycle slips)).
• Pakalpojumu daļa – noderīgu instrumentu kopums bināro datu failu manipulācijai/labošanai, koordinātu kopu salīdzināšanai, atlikumu attēlošanai, utt. Ietilpst arī programmu kopa, lai konvertētu bināros failus uz ASCII un otrādi.
• Bernese Processing Engine ir instruments, kas ir piemērots, lai izveidotu automatizētas apstrādes procedūras. Apstrādes stratēģija tiek vienreiz uzstādīta no RINEX failu pārveidošanas līdz gala rezultātu iegūšanai, izmantojot visas nepieciešamās programmas.

Galvenās programmatūras funkcijas ir veidotas, lai nodrošinātu augstākās precizitātes prasības :

• Visi galvenie novērojumi reģistrēti ar augstas precizitātes ģeodēziskajiem uztvērējiem, t.i. koda un fāzes dati uz abām nesējfrekvencēm, var tikt apstrādāti. Atšķirīgās kodu nobīdes satelītiem un uztvērējiem ir ņemtas vērā pielietojumos, kas saistīti ar kodu novērojumiem. Satelītu lāzertālmēra (SLR) mērījumi arī var tikt apstrādāti.
• Vienas un divfrekvenču dati var tikt apstrādāti tādā pašā novērtēšanas gaitā. Jonosfēras modeļu lietošana samazina jonosfēras nobīžu ietekmi uz staciju koordinātām un citiem aprēķinātajiem parametriem.
• Ir iespējama precīza kombinēta datu apstrāde no GPS, GLONASS un GPS/GLONASS uztvērējiem.
• Datus var apstrādāt dubult-starpības režīmā vai nulles-starpības režīmā (it īpaši laika pārnesei un precīzai punkta pozicionēšanai).
• Var lietot dažādas lineārās L1 un L2 kombinācijas: brīvas jonosfēras, brīvas ģeometrijas, wide-lane, un Melbourne-Wübena.
• Ir iespējama apstrāde un datu kombinēšana no dažādu uztvērēju tipiem tajā pašā apstrādes gaitā.
• Dažādas nenoteiktības risināšanas stratēģijas atļauj noteikt fāzes nenoteiktības līdz ļoti garām (vairāku tūkstošu kilometru) bāzes līnijām.
• Apstrādes programmas atbalsta vienlaicīgu liela skaita dažāda tipa parametru novērtēšanu (aprēķināšanu).
• Programmatūra ļauj apstrādāt datus no visiem statiskajiem un daudziem kinemātiskajiem GNSS pielietojumiem, ieskaitot kinemātisko un samazināto-dinamisko precīzo orbītu noteikšanu tuvajiem Zemes pavadoņiem (LEOs).
• Staciju kustības ir modelētas plātņu kustībām, plūdmaiņas un okeāna paisuma un bēguma ietekmai, atbilstoši pēdējiem IERS standartiem.
• Ir pieejamas dažādas troposfēras kartēšanas funkcijas. Ir ieviests troposfēras gradienta parametru novērtējums.
• Uztvērēju un satelītu antenām var tikt piemēroti antenas fāzes modeļi.
• Visu no laika atkarīgo parametru modelēšanā izmanto lineāru, vienlaidu attēlojumu, it īpaši troposfēras zenīta novēlojuma un gradienta parametriem, Zemes orientācijas parametriem un globālajiem jonosfēras modeļiem.
• Jaunais izstrādātais normālo vienādojumu uzkrājējs piedāvā sarežģītas iespējas parametru pirms-izslēgšanai un ģeodēziskās koordinātu sistēmas definēšanai, ieskaitot minimālus tīkla ierobežojošus apstākļus.
• Parametru novērtēšanas programmas var izmantot bāzes līniju, sesiju, kampaņu, daudzkārtīgu kampaņu apstrādāšanai.
• Programmatūra atbalsta starptautiskie ieejas/izejas formātus: RINEX ar LEO paplašinājumu, SP3c, SINEX, IONEX, Clock RINEX, Troposphere SINEX, ANTEX, IERS ERP.
• Grafiskā lietotāja saskarne ar gaišiem ievades paneļiem palīdz lietotājam tikt galā ar daudzajām programmas iespējām. Visām opcijām ir pieejama Html-bāzēta paplašināta on-line help.