Planning measurement campaigns for precise GNSS positioning in various observation conditionsPlanowanie kampanii pomiarowych dla precyzyjnego pozycjonowania GNSS, w różnych warunkach obserwacyjnych

Currently, GNSS (Global Navigation Satellite System) positioning systems are becoming widely used not only in geodesy, but in broad positioning in very many areas of the economy and society. The growing popularity of GNSS, especially recent, is related to their significantly increasing availability and a reduction of measurement time to a minimum, while maintaining high positioning accuracy. High positioning accuracy is ensured, among other things, by applications that allow planning observation sessions so that measurement is taken at the best time windows. It is the moment when the impact of measurement errors due to the constellation of observed satellites is the smallest. The following paper presents an example of the use of such an application and its benefits for planning GNSS observations. This type of research is particularly important for urban areas, where conditions for receiving GNSS signals are particularly difficult. Increasing the number of observable satellites and simultaneously minimizing the value of the Position Dilution of Precision (PDOP) parameter allows obtaining position coordinates (3D) with high accuracy from the point of view of relevance to GNSS measurements. The paper demonstrates the fundamental significance of satellite constellation geometry for GNSS applications requiring high accuracy position determinations, for which correct planning of a measurement campaign is crucial. It avoids this way large errors or conditions that render the observations of a particular GNSS measurement method impossible.

Aktualnie, satelitarne systemy pozycjonowania GNSS (Global Navigation Satellite System) znajdują coraz szersze zastosowania nie tylko w geodezji, ale w szeroko pojętym pozycjonowaniu w bardzo wielu dziedzinach gospodarki i życia społecznego. Coraz większa popularność GNSS wynika z faktu, że szczególnie w ostatnich latach istotnie zwiększyła się ich dostępność oraz skrócił do minimum czas pomiaru, zapewniając jednocześnie wysoką dokładność pozycjonowania. Wysoką dokładność pozycjonowania zapewniają między innymi aplikacje, umożliwiające odpowiednie zaplanowanie sesji obserwacyjnej pod względem znalezienia najlepszego okna czasowego do wykonania pomiaru. Wówczas wpływ błędów pomiarowych wynikający z konstelacji obserwowanych satelitów jest najmniejszy. W niniejszej pracy przedstawiono przykład zastosowania takiej aplikacji oraz korzyści wynikające z jej wykorzystania do planowania obserwacji GNSS. Tego typu badania są szczególnie ważne w terenach zurbanizowanych, które charakteryzują trudnymi warunkami odbioru sygnałów GNSS. Zwiększając liczbę możliwych do zaobserwowania satelitów i jednocześnie minimalizując wartość parametru PDOP (Position Dilusion of Precision) rozwiązujemy problemem umożliwiający uzyskanie współrzędnych pozycji (3D) z wysoką dokładnością z punktu widzenia znaczenia dla pomiarów GNSS. W pracy wykazano fundamentalne znaczenie wpływu geometrii konstelacji satelitów dla aplikacji GNSS wymagających wysokich dokładności wyznaczeń pozycji, dla których poprawne zaplanowanie kampanii pomiarowej jest bardzo istotne. Unika się w ten sposób sytuacji pojawienia się dużych błędów lub w ogóle braku warunków obserwacyjnych dla zastosowani danej metody pomiarów GNSS.

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).