Diseo geodsico 1
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Diseño geodésico 1 I ciclo, 2014 José Francisco Valverde Calderón PowerPoint PPT Presentation


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Diseño geodésico 1 I ciclo, 2014 José Francisco Valverde Calderón Email: [email protected] Sitio web: www.jfvc.wordpress.com. Profesor: José Francisco Valverde C. Diseño Geodésico I I Ciclo, 2014. Procesamiento de datos GPS con el software Bernese. Profesor:

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Diseño geodésico 1 I ciclo, 2014 José Francisco Valverde Calderón

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Dise o geod sico 1 i ciclo 2014 jos francisco valverde calder n

Diseo geodsico 1

I ciclo, 2014

Jos Francisco Valverde Caldern

Email: [email protected]

Sitio web: www.jfvc.wordpress.com

Profesor:

Jos Francisco Valverde C

Diseo Geodsico I

I Ciclo, 2014


Dise o geod sico 1 i ciclo 2014 jos francisco valverde calder n

Procesamiento de datos GPS con el software Bernese

Profesor:

Jos Francisco Valverde C

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  • Generalidades

  • El software Bernese GNSS es un software desarrollado para el procesamiento de datos multi-GNSS, de alta precisin, para aplicaciones cientficas, desarrollado en el Instituto Astronmico de la Universidad de Berna.

  • Es usado por el Centro para la Determinacin de Orbitas en Europa (CODE) as como para el procesamiento de la red Europea (EUREF/EPN)

  • La actual versin del software en la versin 5.2, la cual fue liberada el 18 de julio de 2013

Usuarios de Bernese en el mundo

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  • Generalidades

  • Algunas de las caractersticas de Bernese son:

    • Modelado de acuerdo al estado del arte

    • Control detallado sobre todas las opciones relevantes del procesamiento

    • Poderosas herramientas para la automatizacin (BPE)

  • Caractersticas y highlights

    • Disponible para Linux, Mac y Windows

    • GUI amigable y ayuda basado en HTML

    • Procesamiento paralelo multi-sesin para actividades de reprocesamiento

    • Ejemplo para el uso del BPE

    • Programa para el anlisis automatizado de series temporales (FODITS)

    • Resolucin de ambigedades para GPS/GLONASS

    • Flexible manejo de parametros al nivel de ecuaciones normales

    • Modelo troposfericos modernos (VMF1, GMF/GPT)

    • Modelado ionosferico, incluyendo correcciones de orden superior

    • Cumplimiento de las convenciones del IERS y del IGS

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  • Generalidades

  • Aplicaciones tpicas

    • Procesamiento rpido de redes pequeas (L1, L1+L2)

    • Procesamiento automatizado de redes permanentes

    • Procesamiento de datos para un gran numero de estaciones

    • Procesamiento combinado de datos GPS+GLONASS

    • Monitoreo de la troposfera y la ionosfera

    • Estimacin de relojes y transferencia de tiempo

    • Determinacin de orbitas para GNSS y satlites de orbitas bajas, junto con los EOP

    • Validacin de orbitas SLR

  • Usuarios tpicos

    • Cientficos para investigacin y educacin

    • Agencias responsables de redes GNSS de alta precisin

    • Agencias responsables del mantenimiento de redes de estaciones permanentes

    • Usuarios comerciales con aplicaciones complejas que demandan alta exactitud, confiabilidad y alta productividad

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Formatos aceptados por Bernese,

Tomado del manual del programa Bernese

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Dise o geod sico 1 i ciclo 2014 jos francisco valverde calder n

Estructura de una campaa en Bernese 5.0 (personalizable)

C:/GPSDATA/CAMPAING

ATM

OBS

ORB

OUT

BPE

OUT0

RAW

SOL

STA

.ABB

.BLQ

.CRD

.SES

.STA

.VEL

  • Efemrides precisas, parmetros de orientacin de la Tierra

  • (.SP3, .IRP (.ERP); IGS)

  • Datos RINEX crudos:

  • En Hatanaka (.YYd) o en RINEX observacin (.Yyo)

Modelo ionosfrico (.ION; CODE)

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Estructura de una campaa en Bernese 5.2 (personalizable)

C:/ GPSDATA/CAPAIGN52/

ATM

BPE

RAW

ORB

OBS

OUT

OUT0

SOL

STA

GRD

.ABB

.CRD

.VEL

.BLQ

.ATL

.STA

.SES

Mallas globales diarias con los

coeficientes de entrada para VMF (.GRD; VTU)

  • Efemrides precisas, parmetros de orientacin de la Tierra

  • (.SP3, .IRP (.ERP); IGS)

  • Datos RINEX crudos:

  • En Hatanaka (.YYd) o en RINEX observacin (.Yyo)

Modelo ionosfrico (.ION; CODE)

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  • Estndares de procesamiento SIRGAS

1. Intervalo de muestreo: 30 segundos

2. Mscara de elevacin: 3

3. Ponderacin de las observaciones: asignar peso a las observaciones en funcin de la elevacin, a menor elevacin, menor peso

4. Clculos y presentacin de resultados deben efectuarse en tiempo GPS

5. En caso de que alguna etapa del procesamiento requiera el uso de un modelo global de gravedad, usar el EGM2008

6. Introducir como parmetros conocidos en el ajuste, las rbitas y las correcciones a los relojes de los satlites y los EOP (soluciones finales del IGS)

7. Utilizar los ltimos valores absolutos de las correcciones PCV de las antenas GNSS publicados por el IGS, incluyendo los valores dependientes de la elevacin y azimut de entrada de la seal en la antena

8. Utilizar los valores de calibracin para la componente Z de los satlites GNSS (ver archivo del IGS que contiene los valores absolutos de las correcciones a las PCV de las antenas GNSS)

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  • Estndares de procesamiento SIRGAS

  • 9. Efectos de carga ocenica: Debe corregirse el movimiento peridico de las estaciones generado por las mareas ocenicas en tierra firme (respuesta elstica de la corteza terrestre a las mareas ocenicas).

  • Dichas correcciones deben estimarse con el modelo de mareas ocenicas FES2004

  • 10. Efectos atmosfricos de origen mareal: representan la respuesta elstica de la corteza terrestre a la distribucin variable de la presin atmosfrica.

  • En el procesamiento SIRGAS solamente se reducen los efectos generados por los cambios de presin causados por la atraccin gravitacional directa (i.e. mareas) del Sol y de la Luna sobre las masas atmosfricas, especificamente las componentes mareales S1 y S2, segn el modelo van Dam and Rey (2010).

  • 11. En general los efectos causados por fenmenos diferentes a las mareas no deben reducirse en el clculo

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  • 12. Refraccin troposfrica (en la versin 5.2 de Bernese): el retardo de la seal en el cenit de la estacin causado por la refraccin troposfrica (parte hmeda) debe calcularse simultneamente con las coordenadas de la red a un intervalo de dos horas.

  • Para el clculo de esta reduccin debe utilizarse el modelo ViennaMappingFunction (VMF) el cual incluye un modelo para la componente a priori (parte seca de la atmsfera) y una funcin de interpolacin para la estimacin de los parmetros trosposfricos adicionales (parte hmeda de la atmsfera).

  • 13. Para generar la solucin final, se recomienda hacer que las ambigedades de fase correspondan con un nmero entero;

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Directorio STA (5.2, estndares SIRGAS)

  • *.ATL = coeficientes para el modelado de la carga atmosfrica

  • *.BLQ = coeficientes para el modelado de la carga ocenica

  • *.STA = informacin de las estacione (a partir de la informacin que se debe mantener actualizada en los log files)

  • *.ABB = abreviaciones (arbitrarias)

  • *.CRD = coordenadas de las estaciones

  • *.VEL = velocidades de las estaciones (para actualizar las coordenadas)

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Archivo .ATL

Fuente: http://holt.oso.chalmers.se/loading/loadingprimer.html, 2014

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Archivo .BLQ

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Archivo .STA

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Archivo .ABB

Archivo .CRD

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Archivo .VEL

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Archivo .PCF

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PCF usado por el CNPDG (versin 5.0)


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Secuencia de procesamiento, insumo para BPE

Tomado del manual del programa Bernese

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Descripcin del procesamiento efectuado en el CNPDG

  • COOVEL

  • POLUPD

  • PRETAB

  • ORBGEN

  • RXOBV3

  • CODSPP

  • MAUPRP

  • GPSEDT (GPSEST)

  • GPSEDT (RESRMS)

  • GPSEDT (SATMRK)

  • GPSEDT (GPSEST)

  • GPSQIF (BASLST)

  • GPSQIF (GPSEST)

  • GPSEST

  • GPSXTR

  • ADDNEQ2

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Preparacin de EOP, orbitas y relojes para el procesamiento

Tomado del manual del programa Bernese

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Preparacin de EOP, orbitas y relojes para el procesamiento

Tomado del manual del programa Bernese

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  • Orbitas:

  • SP3c = ASCII, producidas por el IGS. Provee la informacin de las orbitas de los satlites, en coordenadas geocntricas cartesianas (en Km) e informacin de los relojes de los satlites. Estn referidas al EarthFixed Frame.

  • rbitas tabulares: archivo interno de Bernese en formato ASCII. La extensin por defecto es *.TAB. Provee la informacin de las orbitas de los satlites, en coordenadas geocntricas cartesianas (en Km) referidas al marco inercial.

  • rbitas estndar: archivo usado por Bernese para el procesamiento. Es binario y la extensin es *.STD. Especifica la posicin del satlite en trminos de una representacin polinmica y son el resultados de la integracin numrica de la ecuaciones del movimiento.

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  • COOVEL:actualizacin de las coordenadas de referencia a la poca de medicin

  • RXOBV3: conversin de formato RINEX a formato Bernese. Resultado: Mediciones de cdigo (CZH, .CZO)y de fase (PZH, .PZO)en formato Bernese.

  • POLUPD: conversin del archivo con los parmetros de orientacin terrestre (EOP) del formato IGS al formato Bernese.

  • PRETAB:transformacin de las efemrides del IGS al sistema quasi-inercial ICRF

  • ORBGEN:integracin de las rbitas en el sistema quasi-inercial (polinomio)

  • CODSPP: Sincronizacin de los relojes de los receptores. Se obtiene observaciones de codigo y fase corregidas por los offset de los relojes de los receptores

  • MAUPRP: deteccin de mediciones defectuosas y saltos de ciclo

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  • GPSEST: Ajuste por mnimos cuadrados de las observaciones correspondientes a cada lnea de base para generar residuales y poder confirmar la deteccin de las mediciones defectuosas y saltos de ciclo detectados por el MAUPRP. En este ajuste las ambigedades se manejan como nmeros reales (floatsolution)

  • RESRMS: Evaluacin estadstica de los residuales generados por GPSEST

  • SATMRK: Marcacin/eliminacin de las observaciones defectuosas en los archivos que contienen las mediciones.

  • GPSEST: Estimacin, mediante ajuste por mnimos cuadrados, de las ambigedades detectadas en cada lnea de base

  • GPSEST: Ajuste por mnimos cuadrados de la red diaria y estimacin de parmetros troposfricos. Las coordenadas de todas las estaciones tienen una restriccin de 1,0 m. Con ello la solucin es semilibre.

  • ADDNEQ2: Combinacin de las soluciones diarias en una semanal. Las coordenadas de todas las estaciones tienen una restriccin de 1,0 m. Con ello la solucin es semilibre

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Archivo GPSUTC.

Contiene las diferencias entre el tiempo GPS y el UTC. Es necesario para correr el programa POLUPD

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Ejemplo de la estimacin de las correccin a los relojes de los satlites. El archivo es extensin *.CLK y esta en la carpeta ORB

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Archivos en la carpeta OBS

.PSH, .PSO, .CZH, .CZO,

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  • Procesamiento de datos GPS en el programa Bernese 5.0

  • Detalle de las consideraciones para la preparacin de los datos para el procesamiento, ver documento:

  • 1_PREPARACION DE LOS DATOS PARA EL PROCESAMIENTO

  • Detalle de los archivos usados para el procesamiento y otros archivos, ver documento:

  • 2_ARCHIVOS UTILIZADOS EN EL PROCESAMIENTO

  • Detalle de las operaciones para efectuar el procesamiento de los datos:

  • 3_PROCESAMIENTO CON BERNESE (CORRER LA CAMPAA)

  • Todos en la categora Seminario Mantenimiento Marcos de Referencia

  • Entrada PROCESAMIENTO DE DATOS CON BERNESE5.0

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Evaluacin de la calidad del procesamiento

  • Ir al archivo UNAWWWW7.OUT y revisar la siguiente informacin:

  • 1. Que en la combinacin, se hayan combinado siete ecuaciones normales

  • 2. Que el valor Chi**2/DOF sea menor a 1

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Evaluacin de la calidad del procesamiento

  • 3. Que no hayan correcciones mayores a 5 cm. Si las hay, pero son menores a 10 cm, se corrige el archivo para el procesamiento de la semana siguiente. Si alguna estacion tiene correcciones mayores a 10 cm, se debe corregir y volver a procesar la semana en cuestin.

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Evaluacin de la calidad del procesamiento

  • 4. Que no hayan outliers. Si los hay, se deben eliminar los archivos problemticos y volver a corre la campaa.

  • Los archivos que se deben eliminar son:

  • Los archivos RINEX de la(s) estacin(es) que presenten outliers

  • En la carpeta OBS, todas las observaciones asociados a la(s) estacin(es) con problema, para el da(s) en cuestin.

Campaa sin problemas por outliers

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Evaluacin de la calidad del procesamiento

Campaa con problemas por outliers

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Evaluacin de la calidad del procesamiento

Outiler en la combinacin

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Evaluacin de la calidad del procesamiento

Algunos errores (1)

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Evaluacin de la calidad del procesamiento

En caso de que se vaya el fluido elctrico, se abre el archivo BPE.OUT para determinar donde se interrumpi el procesamiento.

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