23556

MAP3 12

دكتري

مهندسي عمران نقشه برداري - ژئودزي

مهندسي عمران و حمل و نقل

بهمن ماه 1402

138 ص.

جمال عسگري

تعيين بازه خطاي چندمسيري , كاهش خطاي چندمسيري , تعيين موقعيت مطلق دقيق , رديابي اشعه , هندسه پيرامون ايستگاه

خطاي چندمسيري يكي از عوامل محدودكننده دقت در تعيين موقعيت با GNSS است. در مطالعات انجام گرفته در زمينه كاهش اثر خطاي چندمسيري، روش‌هاي سخت‌افزاري و نرم‌افزاري مختلفي ارائه شده است. در اين پايان‌نامه براي مقابله با اين خطا، از يك رويكرد هندسي استفاده مي‌شود. با استفاده از اين رويكرد، بازه‌هاي آلوده به خطاي چندمسيري با استفاده از روش رديابي اشعه مشخص و سپس با آناليز باقي‌مانده‌هاي تعيين موقعيت مطلق دقيق (همراه با حل ابهام فاز)، خطاي چندمسيري منسوب به اين بازه‌ها كاهش داده مي‌شود. يكي از مزاياي اصلي اين روش، توانايي آن در تصحيح مشاهدات، تنها در بازه‌هاي متأثر از چندمسيري است. يعني مشاهداتِ بازه‌هايي از داده كه آلوده به خطاي چندمسيري نيستند، دست‌نخورده باقي‌مي‌مانند. يكي ديگر از نقاط قوت اين روش، استقلال نسبي آن از طول بازه مشاهدات است. يعني در اجراي اين تكنيك نيازي به داشتن مشاهدات چند روزه وجود ندارد و با داشتن حداقل يك ساعت مشاهده، مي‌توان آن را به كار بست. از آنجا كه روش جديد ارائه شده در اين پايان‌نامه از رديابي اشعه استفاده مي‌كند، بنابراين قابل اجرا بر روي همه منظومه‌هاي GNSS است. اين تكنيك مستقل از مشخصات فيزيكي سطوح بازتابنده، نوع گيرنده و نرخ انجام مشاهدات است. در اين مطالعه، يك نرم‌افزار در زبان برنامه‌نويسي متلب توسعه داده شد. اين نرم‌افزار توانايي يافتن بازه‌هاي آلوده به چندمسيري و همچنين شبيه‌سازي دامنه خطاي چندمسيري در اين بازه‌ها را دارد. براي بررسي عملكرد روش ارائه شده، از مشاهدات واقعي جمع‌آوري شده در يك ايستگاه ثابت استفاده شد. با تغيير هندسه اطراف ايستگاه، دو فاز آزمايشي متفاوت (از نظر وجود چندمسيري) ايجاد گرديد. بررسي‌ها بر روي سري‌هاي زمانيِ باقي‌مانده مشاهدات غيرتفاضلي و باقي‌مانده مختصات‌هاي اپك به اپك انجام گرديد. RMS باقي‌مانده‌هاي مشاهدات به طور متوسط، 55 درصد كاهش پيدا كردند. RMS باقي‌مانده‌هاي مؤلفه‌هاي شرقي، شمالي و ارتفاع كه از مشاهدات آلوده به چندمسيري (فاز اول آزمايش) به دست آمده بودند، به ترتيب برابر 8/1، 13/3 و 23/8 ميلي‌متر بودند. بعد از اعمال تصحيحات به روش جديد بر روي اين مشاهدات، اين اعداد به 6/9، 9/7 و 22/4 كاهش يافتند. يعني حدود 22 درصد بهبود براي مؤلفه‌هاي افقي و بهبودي جزئي در مؤلفه ارتفاع به دست آمد.

Multipath localization , Multipath mitigation , Undifferenced global positioning system (GPS) , Ray-tracing , Site geometry

Feasibility study of multipath modeling for GNSS permanent stations based on the site geometry

مهندسي نقشه برداري

Multipath is one of the limiting factors of GNSS positioning precision. various software and hardware based method were developed in the context of multipath mitigation. to overcome multipath error in this dissertation a geometrical approach is implemented. Using ray tracing method, intervals of multipath affected observations are detected and then corrected by analysis of residuals of precise point positioning method. One of the main advantages of the new presented method is its ability in the mitigation of multipath leaving multipath-unaffected parts of data, intact. Its relative independence of session length is other point. It means that, for implementation of this method, there is no need to multi-day observations and having at least one hour of data is enough. As the presented approach uses ray tracing, it is applicable on all kinds of GNSS constellations. This technique is independent of reflecting surface physical properties, receiver type and observation rate. An in house software was developed in Matlab. This software has the ability of detecting of multipath polluted intervals and simulation of its amplitude. To verify the new method, the real data of a fixed station were used. Changing the geometry of station neighborhood, two different phases of experiment were generated. First phase data were multipath affected whereas the second one was multipath unaffected. Verifications were done on timeseries of observations residuals and epoch by epoch coordinates residuals. The RMS of observation residuals improved by 55 percent in average. The RMS of residuals of East, North and height components resulted from multipath affected data, were 13.3, 8.1 and 23.8 mm respectively. After application of new method these RMSs reduced to 9.7, 6.9 and 22.4 mm. this means 22 percent improvement in horizontal and a small refinement in height.

6

مجيد عباسي