Сравнение данных ГЛОНАСС и GPS измерений на геодинамических полигонах

В настоящее время при изучении современных движений земной коры на геодинамических полигонах с использованием ГНСС измерений, регистрация спутниковых сигналов GPS ведется наряду с сигналами ГЛОНАСС, однако до сих пор в обработку включаются только данные GPS. Это объясняется несопоставимостью получаемых значений геодезических параметров. Какова же реальная ситуация на сегодняшний день? В настоящее время накоплен большой объем качественных повторных спутниковых измерений с использованием GPS+ГЛОНАСС приёмников на локальных геодинамических сетях АЭС и ГАЭС. В предлагаемом исследовании ставится задача оценить реальную точность ГНСС измерений и сравнить результаты измерений GPS и ГЛОНАСС. В качестве объектов исследования выбраны данные ГНСС измерений на пунктах геодинамических полигонов ГАЭС и АЭС. Геодинамический полигон ГАЭС, расположенной в 100 км на север от Москвы на Клинско - Дмитровской гряде Средне-Русской возвышенности. Геодинамический полигон Удомля расположен в пределах Крестцовско-Валдайского авлокогена в Удомельском районе Тверской области. Рельеф района характеризуется слабой расчлененностью с преобладанием абсолютных высот в пределах 160-180 м. Высокоточные измерения ГНСС методом дифференциального позиционирования в статическом режиме с использованием 10-12 комплектов двухчастотных приемников фирм Javad и Topcon с одновременной регистрацией сигналов GPS (30 спутников) и ГЛОНАСС (24 спутника) с интервалом регистрации 30 с при превышении спутников над горизонтом больше 10º. Программа наблюдений предусматривает различную длительность непрерывной регистрации данных: от 6 часов до нескольких суток. Обработка «сырых» данных выполняется компьютерной программой Bernese 5.0. В блок анализа данных включены геоцентрические координаты (X, Y, Z) и геодезические координаты (широта, долгота и высота), полученные по результатам двух циклов измерений 2012 г. и 2013 г. В качестве опорных использованы станции международной геодинамической сети IGS: MDVJ, SVTL, ZECK, KHAR. Выполненное исследование показывает, что использование программы обработки прецизионных измерений GPS и ГЛОНАСС на геодинамических сетях позволяет на современном этапе развития спутниковой геодезии исследовать сопоставимость точности координат с применением разных навигационных систем. Погрешности координат по результатам измерений GPS и ГЛОНАСС с одинаковой продолжительностью регистрации на пункте отличаются незначительно, при несколько меньших значениях для GPS. Модули средних квадратических погрешностей (m) всех координат уменьшаются то 2 мм до 0.2 мм с увеличением продолжительности наблюдений на пункте. Эти распределения модулей ошибок лучше всего аппроксимировать степенной функцией с коэффициентом корреляции близким к единице (0,9), что свидетельствует о функциональной зависимости.В результате получена зависимость погрешности координат GPS и ГЛОНАСС от длительности измерений спутниковых сигналов. Эту зависимость, представленную в виде степенной функции, можно предложить в качестве критерия выбора режима наблюдений при проведении спутникового мониторинга на геодезических сетях ответственных инженерных объектов (АЭС, ГЭС, ГАЭС и др.) при геодинамических исследованиях. Значительная часть координат по данным GPS превышает «глонассовские», при небольшом отрицательном значении для северной компоненты Именно, северным компонентам присуще как превышение значений GPS над глонассовскими, так и наоборот. Отметим, что различие координат GPS и ГЛОНАСС превышающее 15 мм связано с недостаточной открытостью небесной сферы для отечественных спутников, так как их меньше в составе орбитальной группировки. Различия координат, определенных по одновременным измерениям GPS и ГЛОНАСС, лежат преимущественно в пределах ±10 мм, при максимальных отклонениях равных 30 мм. Возможно, выявленные различия координат двух систем вызваны недостаточным качеством измерения времени на спутниках ГЛОНАСС и будут уменьшаться с повышением точности часов.