Дәріс сабақтарының мазмұны

1 -саты. Спутниктер "триангуляциясы". Үш спутниктен қашықтықтан өлшеу кеңістіктегі объектіні қалай дәл анықтайтынын  қарастырайық. Спутниктен қашықтықты өлшеп алу керек, осыны орындаған соң, оның 11 000 мильге тең екенін көреміз.

Екінші спутникке дейінгі  қашықтықтың 12000 миль-ге тең екенін анықтаймыз. Бұл объектінің тек бірінші сферада ғана емес, сонымен қатар екінші спутниктен 12000 миль қашықтықтағы сферада да орналасқанын көрсетеді. Басқа сөзбен айтқанда объект осы екі сфера қиылысатын шеңберде орналасқан.

2 - саты. Спутниктен қашықтықты өлшеу. Егер үшінші спутникке дейінгі қашықтықты өлшесек, онда ол объект спутниктен 13000 миль қашықтықта орналасқан, бұл қашықтығы 13000 миль сфера алғашқы екі сфераның қиылысуы көмегімен жағдайды анықтайтын  екі нүктеге дейінгі жағдай туралы деректерді азайтады.

Осындай жолмен, үш спутниктен өлшеу мәнін ала отырып, кеңістіктегі екі нүктеге орналасу орнын келтіруге  болады.

Екі нүктенің қайсысы  дұрыс екенін дұрыс екенін білу үшін төртінші коэффициентті есептеуге  болады. Бірақ, кейде екі нүктенің біреуі өтірік (неправдоподобной) болып шығады (немесе, Жерден тым алыс, немесе тым жылдам ),  және оны өлшемей жіберуге де болады.

3- саты. Уақытты  нақты өлшеу. Спутниктерде аса дәл атомдық сағаттар қондырылған, сол себептен олар уақытты үлкен дәлдікпен өлшейді.

Жердегі қабылдағыштар  ше? GPS құрастырушылары тура осындай  дерлік дәл сағатты алуға мүмкіндік  беретін технологияны ойлап тапты. Бұл әрбір GPS қабылдағыштың атомдық  дәлдікті сағат ролін де атқаратынын  көрсетеді.

Осындай дәлдік құпиясы қосымша есептеулерде. Нақты уақытта жылжу пайда болған сәтте қабылдағыштар уақыттарды синхронизациялау үшін корректировка жүргізеді. Бұл жағдай орындалуы үшін біруақытта өлшеулер үшін қабылдағышта төрттен кем емес каналдар болуы тиіс.

4 - саты. Космостағы спутниктерді анықтау. GPS спутниктері Ауа Күштерінің басты жоспарына сәйкес өте дәл орбиталарда айналады. Басты шарт – планетаның кез-келген нүктесінен кем дегенде 5 спутник көрініп тұруы тиіс. Барлық GPS қабылдағыштарда аспандағы әрбір спутникті секунд сайын табу күнтізбесі (календарь) бағдарламаланған.

АҚШ Қорғау Министрлігі  спутниктер жағдайы мен жылдамдығын  тексеру арқылы оларды тұрақты бақылап  отырады.

Дифференциалды коррекция – бұл GPS-қабылдағышпен жиналған деректердің дәлдігін арттыратын тәсіл. Осындай тәсілді пайдалана отырып орналасу орнын сантиметрге дейінгі дәлдікпен анықтайды.

Координаттарды анықтау  дәлдігіне өлшеу процедурасы  кезінде пайда болатын қателіктер маңызды әсер тигізеді.

1. Уақыттың дәл анықталмауы

2. Орбиталарды есептеу қателіктері.

3.  Қабылдағыштың аспаптық қателігі. Қабылдағыштың электрондық трактысында шудың болуы.

4. Сигнал таралуының көпсәулелігі. Қабылдағышқа жақын орналасқан ірі кедергілерден спутник сигналының екінші қайталап шығуы нәтижесінде пайда болады.

5. Сигналдың ионосфералық кешігуі. Ионосфера – 50-500 км биіктік аралығындағы, еркін электрондары бар иондалған атмосфералық қабат. Осы электрондар спутник сигналының таралуын кешіктіреді.

6.  Сигналдың тропосфералық кешігуі. Тропосфера – бұл атмосфераның жер бетінен ең төменгі қабаты (8 - 13 км биіктікке дейін). Бұл да спутник сигналының таралуын кешіктіреді

7. Антеннаның фазалық ортасының фактілікпен сәйкес келмеуі қателіктері.

8.  Спутниктердің геометриялық орналасуы.

Негізгі әдебиет  (1 нег.[99-106])

Қосымша әдебиет (1 қос.[175-199])

Бақылау сұрақтары:

1. GPS жұмыс принципінің неше сатысы бар?
2. GPS негізі болып не табылады?
3. Қандай GPS қателіктерін білесіз?

 

10-дәріс  Деректерді сақтау және түзету. ГАЖ-ге деректерді енгізу кезінде  таралатын қателер типтері. Векторлы жүйелердегі сызбалық қателіктер. Растрлы және векторлы жүйелердегі атрибуттардың қателіктері. Проекцияны қайта ауыстыру

Мазмұны: Растрлы жүйелерде басты деректер болып растр ұяшықтарында атрибуттар мәндері табылады, олар компьютердің қатты дискісінде сақталады. Растрдың әрбір ұяшығының жағдайы (орналасуы) астрдың басқа ұяшықтарының жағдайына (орналасуына) қатысты анықталады. Осы себеп бойынша түзету растрдың әрбір ұяшығының дұрыс салыстырмалы орналасуымен байланысты. Кейбір растрлық жүйелер сығып сақтау тәсілін қолданады, мысалы топтық және блоктық кодтау, растр мен квадроағаш  тізбектері сияқты.

Егер растрлы жүйе сыртқы ДББЖ қамтамасыз етілсе, онда әрбір  ұяшыққа атрибуттардың бірнеше  әртүрлі кодтарының байланыстырылуымен бұл мәселе біршама күрделенеді. Бұл мәселенің нақты қолданылатын ГАЖ-ге шығарылатынына байланысты әрбір тематикалық жабынның атрибуттар жинағын жеке карта ретінде көрсету және сараптау қажеттігі пайда болуы мүмкін. Басқа жүйелер әрбір ұяшық үшін кодтар тізімін қарау мүмкіндігін береді.

Векторлар жағдайында сызба  мен атрибуттар бір ДБ ішінде жеке кесте ретінде, немесе көрсеткіштер (бағыттағыштар) жинағына байланысты деректердің  өзіндік жинағы ретінде де сақталуы мүмкін. Сызба мен атрибуттарды ажырату  сызбаға, атрибуттарға және ДБ жасалатын түзету процедураларына назар аударуды талап етеді. Атрибуттар кестесінен таңдаулар жасай отырып оларды өздерімен байланысты сызбалық объекттерден бөлек қарастыруға болады. Cондай-ақ ДБ бір бөлігіне немесе барлық ДБ таңдаулар жасауға болады, яғни сызба бөліктерін және/немесе атрибуттар бөліктерін олардың сәйкестілігін тексеру үшін.

Көптеген векторлық  ГАЖ ДБ бөліктерін архивтеу мақсатымен үлкен секциялар ретінде   жеке сақтауға мүмкіндік береді. Бұл процедура  мозаикалық орналастыру деп аталады, өте үлкен ДБ-да біруақытта сараптау үшін қажет деректер көлемін азайту үшін пайдаланылады.

Қателіктердің үш тараған  типтері бар. Біріншісі векторлық  жүйелерге жатады және сызбалық қателік  деп аталады. Бұндай қателіктердің  үш түрі бар: объектіні өткізіп жіберу, объектінің дұрыс жатпауы (орналасу қателігі), объектілердің бұрыс реті. Қателіктердің екінші типі – бұл атрибуттар қателіктері. Олар векторлық та, растрлық та жүйелерде кездеседі.

Цифрлау аяқталған соң  векторлық-топологиялық ГАЖ топология  құруды талап етеді (егер бұл цифрлау процесінің бір бөлігі болмаса). Кез-келген жағдайда сызбалық объекттердің ДБ қатынасы туралы анық ақпараты бар топология кейбір типтегі сызбалық қателіктерді нақтылап анықтауға мүмкіндік береді. Олардың біреулері мәтіндік хабарлармен белгіленсе, басқалары ГАЖ өзі анықтай алмайтын қателіктерді іздеу үшін бейнелерді тексеру немесе типтер мен объектілер санын көрсететін ДБ статистикасын қарастыру нәтижесінде анықталуы тиіс. Келесі бекітулер керіліктеріне сәйкес алты негізгі типтердің қателіктерін іздеу қажет:

1.  енгізілуі тиіс  барлық сызбалық объекттер қатысуы  тиіс;

2.  объектілердің біразы  цифрлық түрге ауыстырылған жоқ;

3. объекттер тиісті  орындарында және пішін мен  мөлшерде;

4.  жалғануы тиіс  объекттердің барлығы жалғанған;

5.  нақтылап анықтау үшін барлық облыстар тура бір белгіге ие;

6. барлық объектілер  нүктелермен анықталған жұмыс  облысында орналасқан.

Ірі коммерциялық ГАЖ  осы жалпы топологиялық қатынасты  қамтамасыз етуі тиіс. Цифрланған карталар мен бастапқы карталарды салыстырудың жақсы тәсілі экранда көрсету немесе қатты көшірмеге шығару болып табылады. Соңғысы көшіру үстелінде екі картаны бір-бірінің үстіне қойып, салыстыруға мүмкіндік береді.

Түйіндер – бұлар  тек түзу кесінділері арасындағы бағыттың өзгеруін көрсететін нүктелер ғана емес,  олар белгілі топологиялық мағынаға ие. Түйіндер екі көшенің қиылысуын немесе өзен мен көлдердің қосылуын белгілеу үшін қолданылады, бірақ олар түзудің әрбір кесіндінде немесе полигонның әрбір шекараларында пайда болуы тиіс емес. Псевдотүйіндер – түзу өзімен жалғанады немесе түйінде тек екі түзу ғана жалғанады. Сондықтан пайда болатын қателіктердің бірінші типі псевдотүйіндер болып табылуы мүмкін, яғни түзулер екі өзіндік доғалар ретінде көрсетілмейді. Ұсақ жекеленген полигондар өзіне псевдотүйіндерге тұйықталған бір доғаны бейнелейді, бұндай псевдотүйіндер қате болып саналмайды.

Жекеленген полигондарды әдейілеп түзу нәтижесі болып табылмайтын  псевдотүйіндер дигитайзердің қателігі болыпсаналады.

Қалқыма түйін деп  аталатын басқа қарапайым қателік  түзудің ештеңкемен жалғанбаған ұшындағы түйін ретінде анықталады. Қалқыма түйінді құратын үш қателік типі бар: полигон шекараларының тұйықталмауы; «ұшып жетпеу», яғни доғаның жалғануы тиіс объектіге жалғанбауы; "асып кету", доғаның жалғануы тиіс объектіні кесіп өтуі.

<p class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0439" style=" text-align: justify; text-indent