ژئودزیژئوماتیک

رابطه زاویه برش (cut of angle) و خطای تروپسفر در مشاهدات GNSS

نرم افزار برنیز

رابطه زاویه برش (cut of angle) و خطای تروپسفر در مشاهدات GNSS

آیا بالا بردن مقدار زاویه برش در گیرنده‌ همیشه مناسب می‌باشد؟

اتمسفر زمین به طور معمول به دو لایه اصلی تقسیم می‌شود؛ تروپسفر و یونسفر. از آنجا که وضعیت انتشار سیگنال‌ در این دو بخش کاملا متفاوت هست، نیاز به بررسی جداگانه این دو لایه اصلی جو می‌باشد. تروپسفر (اتمسفر خنثی) پایین‌ترین بخش اتمسفر است که از سطح زمین تا ارتفاع ۲۰ کیلومتری از آن، گسترده شده است. انتشار سیگنال به طور عمده وابسته به دما، فشار و بخار آب موجود در لایه‌های اتمسفر می‌باشد. در محیط تروپسفر تمامی فرکانس‌های امواج مایکرویو (ریزموج: امواجی که طول موجی کمتر از امواج رادیویی و بیشتر از امواج فروسرخ دارند) با سرعت یکسانی سیر می‌کنند در حالی‌که این شرایط برای امواج نوری برقرار نمی‌باشد.

با در نظر گرفتن این موضوع که اطلاعات مداری ماهواره‌های GNSS با دقت بالا برای کاربران در دسترس می‌باشد، خطای مداری منبع مهم خطا محسوب نخواهد شد. با این تفاسیر تأخیر در انتشار سیگنال کد و فاز مشاهدات GNSS ناشی از اثر تروپسفر، به احتمال زیاد فاکتور نهایی در ایجاد محدودیت برای کاربردهای ژئودتیکی سیستم GNSS می‌باشد. مقدار تأخیر در راستای زنیت به علت شکست تروپسفری حدود ۸ نانوثانیه (معادل ۲٫۳ متر) برای ایستگاهی واقع در ارتفاع هم‌سطح دریا و شرایط اتمسفری استاندارد می‌باشد.

تروپوسفر موجب بروز دو نوع خطا در مشاهدات تفاضلی می‌شود:

  1. خطای نسبی تروپسفری ناشی از اختلاف خطای یونسفری در ابتدا و انتهای خط مبنا
  2. خطای مطلق تروپسفری ناشی از خطای مشترک تروپسفر در ابتدا و انتهای خط مبنا

نکته قابل‌توجه این است که خطای نوع اول موجب بروز خطا در مؤلفه ارتفاعی نقاط می‌شود و خطای نوع دوم یک خطای مقیاس در مقدار طول محاسبه‌شده خط مبنا بجا می‌گذارد. در بسیاری از روش‌های محاسباتی همانند روش تفاضلی دوگانه با ترکیب فرکانس عاری از یونسفر، پارامترهای مدل‌های ریاضی تروپسفر در کنار ارتفاع نقاط هم‌زمان برآورد می‌شوند. این موضوع باعث ایجاد یک همبستگی شدید بین پارامترهای مدل تروپسفر و ارتفاع نقاط خواهد شد که وابسته به مقدار پارامتر زاویه برش (cut of angle) می‌باشد. بدین‌صورت که با افزایش زاویه برش میزان این همبستگی نیز افزایش پیدا خواهد کرد. در این شرایط برخلاف آنچه در عمل مرسوم است، کاهش زاویه برش مؤثر خواهد بود.

منبع: راهنمای Bernese 5.2

نرم افزار برنیز

دیدگاهتان را بنویسید