आरटीके सिद्धांतों और सटीकता को समझना: सर्वेक्षणकर्ताओं को क्या पता होना चाहिए

आरटीके उपयोगकर्ताओं से सबसे आम प्रश्नों में से एक सरल हैः

"मेरी आरटीके हमेशा विनिर्देशों में दिखाई गई सटीकता क्यों प्राप्त नहीं करती है?

बहुत से उपयोगकर्ता प्रकाशित सटीकता के आंकड़ों पर ध्यान केंद्रित करते हैं लेकिन RTK वास्तव में कैसे काम करता है, इस पर कम ध्यान देते हैं।आरटीके पोजिशनिंग सिद्धांतों को समझना एक विनिर्देश पत्र पर संख्याओं को जानने के रूप में महत्वपूर्ण है.

एक गलतफहमी अक्सर होती है क्योंकि आरटीके सटीकता अकेले उपग्रह माप से निर्धारित नहीं होती है। कई कारक अंतिम स्थिति परिणाम में योगदान करते हैं।

यह समझने के लिए कि त्रुटियां कहां से आती हैं, यह आरटीके प्रक्रिया को दो प्रमुख चरणों में तोड़ने में मदद करता है।

1वास्तविक समय वाहक चरण अंतर स्थिति

उपग्रह की स्थिति को कई त्रुटियों के कारण प्रभावित किया जाता है, जिनमें निम्न शामिल हैंः

• वायुमंडलीय देरी
• उपग्रह की कक्षा में त्रुटियां
• उपग्रह घड़ी की त्रुटियां
• बहुपथ प्रभाव
• रिसीवर शोर

इन त्रुटियों को कम या समाप्त करने के लिए, आरटीके कम से कम दो जीएनएसएस रिसीवरों पर निर्भर करता है जो एक साथ काम करते हैं।

पारंपरिक स्थैतिक जीपीएस सर्वेक्षण के विपरीत, जहां बाद में कार्यालय सॉफ्टवेयर में अवलोकनों को संसाधित किया जाता है, आरटीके वास्तविक समय में अंतर गणना करता है।

सेटअप में आम तौर पर निम्नलिखित शामिल होते हैंः

बेस स्टेशन

बेस रिसीवर एक ज्ञात या स्थापित बिंदु पर रखा जाता है। यह लगातार उपग्रह संकेतों का निरीक्षण करता है और सुधार सूचनाएं प्रसारित करता है।

रोवर रिसीवर

रोवर को प्राप्त होता हैः

• जीएनएसएस उपग्रह अवलोकन
• बेस स्टेशन से सुधार डेटा

दोनों डेटा स्ट्रीम का उपयोग करते हुए, रोवर वास्तविक समय में बेस स्टेशन के सापेक्ष अपनी स्थिति की गणना करता है।

यह प्रक्रिया आरटीके प्रणालियों को दो रिसीवरों के बीच अत्यधिक सटीक स्थानिक संबंध निर्धारित करने की अनुमति देती है।

सामान्य परिस्थितियों में, उपकरण से संबंधित माप सटीकता को आमतौर पर इस प्रकार व्यक्त किया जाता हैः

क्षैतिजः 1 सेमी + 1 पीपीएम
ऊर्ध्वाधरः 2 सेमी + 1 पीपीएम

हालांकि, ये मान केवल आदर्श अवलोकन परिस्थितियों में स्थिति प्रदर्शन का वर्णन करते हैं।

क्षेत्र के वातावरण अभी भी अंतिम परिणाम को प्रभावित कर सकते हैं।

पेड़, इमारतें, रेडियो हस्तक्षेप, उपग्रह ज्यामिति और खराब अवलोकन स्थितियां अतिरिक्त अनिश्चितता ला सकती हैं।

2. समन्वय परिवर्तन

सापेक्ष स्थिति की गणना कार्यप्रवाह का केवल एक हिस्सा है।

भूगर्भविद शायद ही कभी सीधे उपग्रह निर्देशांक प्रणाली में काम करते हैं।

जीएनएसएस अवलोकन स्वाभाविक रूप से डब्ल्यूजीएस-84 जैसे वैश्विक संदर्भ फ्रेम में उत्पन्न होते हैं, जबकि इंजीनियरिंग परियोजनाओं के लिए अक्सर स्थानीय या राष्ट्रीय प्रणालियों में निर्देशांक की आवश्यकता होती है।

उदाहरणों में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैंः

• बीजिंग 54
• सियान 80
• स्टेट प्लेन सिस्टम
• स्थानीय इंजीनियरिंग समन्वय प्रणाली

इसके कारण, निर्देशांक परिवर्तन आवश्यक हो जाता है।

अधिकांश सर्वेक्षण सॉफ्टवेयर क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर परिवर्तनों को अलग से संभालते हैं।

क्षैतिज परिवर्तन

जीपीएस निर्देशांक पहले विमान निर्देशांक में प्रक्षेपित किए जाते हैं।

ज्ञात नियंत्रण बिंदुओं का उपयोग तब परिवर्तन मापदंडों की गणना करने के लिए किया जाता है, आमतौर पर दो आयामी समानता परिवर्तन मॉडल का उपयोग करते हुए।

ऊंचाई परिवर्तन

विधियों में निम्नलिखित शामिल हो सकते हैंः

• विमान की फिटिंग
• सतहों की स्थापना
• चतुर्भुज मॉडल
• स्थानीय जियोइड फिटिंग दृष्टिकोण

ज्ञात बेंचमार्क ऊंचाइयों का उपयोग करके, सॉफ्टवेयर ऊंचाई विसंगतियों का अनुमान लगाता है और अंतिम ऊंचाई मान प्राप्त करता है।

समन्वित परिवर्तन भी त्रुटियों का परिचय दे सकता है

कई उपयोगकर्ता मानते हैं कि आरटीके त्रुटियां केवल उपग्रह अवलोकन से आती हैं।

वास्तव में, परिवर्तन की गुणवत्ता का अक्सर एक बड़ा प्रभाव होता है।

रूपांतरण त्रुटियां मुख्य रूप से निम्नलिखित से प्रभावित होती हैंः

• नियंत्रण बिंदुओं की सटीकता
• नियंत्रण बिंदुओं का वितरण
• निर्देशांक इनपुट त्रुटियां
• प्रक्षेपण प्रभाव

यहां तक कि सही उपग्रह अवलोकन भी खराब नियंत्रण डेटा की भरपाई नहीं कर सकते हैं।

व्यावहारिक कार्य में आरटीके की सटीकता का मूल्यांकन करना

आधुनिक आरटीके नियंत्रक आमतौर पर वास्तविक समय में गुणवत्ता संकेतक प्रदर्शित करते हैं।

उपयोगकर्ता आमतौर पर निगरानी करते हैंः

• एचआरएमएस (क्षैतिज जड़ औसत वर्ग)
• वीआरएमएस (वर्टिकल रूट मीन स्क्वायर)

ये मान अवलोकन के दौरान जीएनएसएस माप की गुणवत्ता का प्रतिनिधित्व करते हैं।

हालांकि, वे आवश्यक रूप से समन्वय परिवर्तन के मुद्दों को प्रकट नहीं करते हैं।

अक्सर अतिरिक्त जांच की आवश्यकता होती है।

तीन या अधिक नियंत्रण बिंदुओं का प्रयोग करना

जब तीन या अधिक ज्ञात नियंत्रण बिंदुओं का उपयोग किया जाता है, तो सॉफ्टवेयर परिवर्तन मापदंडों की गणना कर सकता है और अवशिष्ट त्रुटियों का अनुमान लगा सकता है।

विशिष्ट आउटपुट में शामिल हैंः

• नार्थिंग अवशेष
• ईस्टिंग अवशेष
• परिवर्तन मानक विचलन

ये आँकड़े यह आकलन करने में मदद करते हैं कि परिवर्तन मॉडल विश्वसनीय है या नहीं।

यदि रूपांतरण अवशिष्ट अपेक्षित मूल्यों से अधिक है, उदाहरण के लिए, लगभग 5 सेमी से अधिक, जबकि आरटीके माप संकेतक सामान्य रहते हैं, तो समस्या उपग्रह स्थिति नहीं हो सकती है।

संभावित कारणों में शामिल हैंः

• गलत बिंदु चयन
• निर्देशांक प्रविष्टि त्रुटियाँ
• नियंत्रण बिंदुओं का असमान वितरण
• नियंत्रण बिंदुओं की खराब गुणवत्ता

ये समस्याएं कई उपयोगकर्ताओं की अपेक्षा अधिक बार होती हैं।

केवल दो नियंत्रण बिंदुओं के साथ क्या होता है?

दो बिंदु केवल परिवर्तन मापदंडों की गणना के लिए न्यूनतम गणितीय आवश्यकता प्रदान करते हैं।

समस्या यह है कि कोई अपर्याप्तता नहीं है।

अतिरेक के बिना, सॉफ्टवेयर परिवर्तन की गुणवत्ता का सांख्यिकीय रूप से मूल्यांकन नहीं कर सकता।

इन स्थितियों में, उपयोगकर्ता अक्सर स्केल फैक्टर पैरामीटर का निरीक्षण करते हैं, जिसे आमतौर पर ρ (rho) के रूप में दर्शाया जाता है।

आदर्श रूप से:

ρ ≈ 1

यदि स्केल फैक्टर यूनिटी से ध्यान देने योग्य रूप से विचलित होता है, उदाहरण के लिएः

∙ρ−1 के बाद ≥ 1/40000

परिवर्तन अब इंजीनियरिंग सटीकता की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है।

यदि जीएनएसएस माप स्थिर प्रतीत होता है जबकि स्केल फैक्टर असामान्य प्रतीत होता है, तो नियंत्रण बिंदुओं की सावधानीपूर्वक जांच की जानी चाहिए।

व्यावहारिक सिफारिशें

• जब भी संभव हो कम से कम तीन ज्ञात नियंत्रण बिंदुओं का प्रयोग करें
• सभी नियंत्रण बिंदुओं के बीच समान गुणवत्ता बनाए रखें
• सर्वेक्षण क्षेत्र के चारों ओर बिंदुओं को समान रूप से वितरित करें
• कैलिब्रेशन के बाद परिवर्तन अवशेषों की समीक्षा करें
• दो-बिंदु अंशांकन का प्रयोग करते समय, यह सत्यापित करें कि स्केल कारक 1 के करीब रहता है

आरटीके सेंटीमीटर स्तर की स्थिति प्रदान कर सकता है, लेकिन उस सटीकता को प्राप्त करना लगातार रिसीवर से अधिक पर निर्भर करता है।

कई परियोजनाओं में, गुणवत्ता नियंत्रण और समन्वय सेटअप सैटेलाइट अवलोकन के समान ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

इन विवरणों को समझना बहुत सी समस्याओं से बचने में मदद कर सकता है जो सर्वेक्षण टीमों को हर दिन होती हैं।