hrvatski

Definiranje mjerila kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primjenom preciznog elektrooptičkog daljinomjera i GPS-a

Tema doktorske disertacije je Definiranje mjerila kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primjenom preciznog elektrooptičkog daljinomjera i GPS-a. U disertaciji je dan pregled dosadašnjih radova i iskustava u Republici Hrvatskoj te u svijetu. Detaljno je opisana kalibracijska baza Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu na kojoj su obavljena mjerenja. Naveden je popis najpoznatijih kalibracijskih baza sa stupovima u svijetu te je dana njihova duljina. U disertaciji su detaljno objašnjene pogreške daljinomjera koje utječu na precizno mjerenje duljina. Dan je prikaz korekcija i redukcija koje je potrebno uzeti u račun prilikom mjerenja duljina elektrooptičkim daljinomjerom na kalibracijskoj bazi. Objašnjen je utjecaj multipath efekta na GPS-mjerenja te su dani izrazi za računanje MP1 i MP2. U disertaciji je dan teorijski prikaz ekscentriciteta faznog središta antene i njegove varijacije. Kako su sva GPS-mjerenja obavljena GPS-antenama Zephyr Geodetic, detaljno su objašnjena fizikalna svojstva i karakteristike te antene. U drugom dijelu disertacije opisan je praktični dio rada. Za umjeravanje kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primijenjen je precizni elektrooptički daljinomjer Leica TCA2003. Duljine su mjerene u svim kombinacijama, sa stupova 0, 1, 2, 3, 5, 7 i 10 (3. kolovoza 2009.). Obavljena su i mjerenja duljina s pomoću posebno izrađenog nosača, kako bi se odredio utjecaj periodijske pogreške na svaku mjerenu duljinu. Atmosferski parametri mjereni su s pomoću dva senzora Vaisala WXT510, pri čemu je Vaisala 1 bio postavljen uz stup 0, a Vaisala 2 uz stup 10. Za automatizirano prikupljanje, pohranjivanje i obradu atmosferskih parametara, mjerenih senzorima Vaisala WXT510, razvijen je softver WeatherTransmitter. Izrađen je isključivo za potrebe ove disertacije i buduća umjeravanja na kalibracijskoj bazi Geodetskog fakulteta. Automatizirano mjerenje atmosferskih parametara i njihova obrada prilikom preciznog mjerenja duljina na kalibracijskoj bazi prvi put je primijenjeno u ovoj disertaciji. Kao neovisna kontrola za umjeravanje kalibracijske baze Geodetskog fakulteta primijenjena je relativna statička GPS-metoda. GPS-mjerenja obavljena su u 8 sesija po 24 sata, od 25. srpnja do 2. kolovoza 2009. Korištena su 4 prijamnika Trimble 5700 i 3 prijamnika Trimble R7 te 7 antena Zephyr Geodetic. U mjerenje je uključena i trigonometrijska točka I. reda Brusnik, kako bi se povećala duljina za ispitivanje GNSS-instrumenata. GPS-mjerenja na Brusniku su obavljena u prve dvije sesije, prijamnikom Trimble 5700 i antenom Zephyr Geodetic. U disertaciji su dana dva izvješća o seizmičkim aktivnostima na području Republike Hrvatske, a koje su se dogodile za vrijeme GPS-mjerenja. Za sve duljine izmjerene s pomoću TCA2003 izračunate su potrebne korekcije i redukcije. Za svaku mjerenu duljinu izračunata je periodijska pogreška te je uzeta u obzir prilikom izjednačenja. Izjednačenje duljina provedeno je s težinama mjerenja jednakima 1. Izjednačenjem je dobivena i vrijednost adicijske korekcije za sustav TCA2003/reflektor. U Laboratoriju za mjerenja i mjernu tehniku Geodetskog fakulteta provedeno je automatizirano umjeravanje frekvencmetra s pomoću GPS-signala i mjerenje frekvencije u elektrooptičkom daljinomjeru TCA2003. Za daljinomjer TCA2003 određena je multiplikacijska konstanta i s njome su pomnožene izračunate duljine raspona između stupova kalibracijske baze. Ispitivanja utjecaja multipath efekta MP1 i MP2 na GPS-mjerenja provedena su za sve točke (7 točaka kalibracijske baze, Brusnik i 4 CROPOS referentne stanice), u svim sesijama mjerenja, primjenom softvera TEQC. Najmanji utjecaj multipath efekta dobiven je za točke baze, što upućuje da se kalibracijska baza Geodetskog fakulteta nalazi na terenu pogodnom za GNSS-mjerenja. Za sve točke na kojima su obavljena mjerenja (i za sve sesije mjerenja), softverom TEQC provedeno je ispitivanje broja registriranih opažanja od ukupnog broja mogućih opažanja sa svih GPS-satelita. Obrada GPS-vektora provedena je softverom Trimble Total Control (TTC), v. 2.73. Pritom su korištene precizne efemeride, datoteke ionosfere i datoteke modela antena Zephyr Geodetic (i Zephyr Geodetic 2 za CROPOS referentne stanice). Srednje vrijednosti duljina izračunate su iz 8 sesija po 24 sata. Koordinate stupova kalibracijske baze i Brusnika određene su primjenom CROPOS-a i njegova servisa GPPS. Za izjednačenje koordinata korištene su 4 referentne stanice CROPOS-a: Zabok, Bjelovar, Sisak i Karlovac. Izjednačenje je provedeno softverom Trimble Total Control, v. 2.73. Kao konačan rezultat dobivene su koordinate stupova kalibracijske baze i Brusnika u ETRS89, e=1989.0, službenom položajnom datumu Republike Hrvatske. U ovoj disertaciji prvi put su određene koordinate stupova kalibracijske baze Geodetskog fakulteta u službenome nacionalnom datumu, primjenom CROPOS-a. Dana je usporedba konačnih duljina između stupova kalibracijske baze, dobivenih elektrooptičkim daljinomjerom TCA2003 i GPS-om. Za sve duljine dobivene razlike manje su od 1 mm. Statističko testiranje srednjih vrijednosti duljina dvaju nizova mjerenja (GPS i TCA2003) provedeno je primjenom t-testa. Taj je test pokazao da oba niza mjerenja imaju iste srednje vrijednosti. U disertaciji je dana analiza pomaka stupova kalibracijske baze za razdoblje od 1996. do 2009. godine. Prikazana je procjena nesigurnosti A i B vrste mjerenja duljine od 1000 m na kalibracijskoj bazi s pomoću TCA2003. Dan je pregled poželjnih daljnjih istraživanja na kalibracijskoj bazi Geodetskog fakulteta. Poseban je doprinos ove disertacije u tome što je u njoj detaljno istraženo i potvrđeno da se za umjeravanje kalibracijske baze mogu primijeniti dvije potpuno neovisne metode: precizni elektrooptički daljinomjer i GPS (GNSS). To omogućuje da se u budućim umjeravanjima baze neće morati izvoditi često vrlo skupe međunarodne usporedbe između kalibracijskih baza. Tako umjerena kalibracijska baza Geodetskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu služi kao osnova za umjeravanje elektrooptičkih daljinomjera i GNSS-instrumenata (ali i drugih mjernih instrumenata i uređaja), što je i obveza prema Zakonu o mjeriteljstvu (NN 2003b, NN 2007) i donesenim Naredbama (NN 2003a, NN 2005).

kalibracijska baza; mjerilo; umjeravanje; precizni elektrooptički daljinomjer; periodijska pogreška; GPS; GNSS; CROPOS

nije evidentirano