Dnia 02.10.2007r. odbyła się na Politechnice Warszawskiej konferencja z okazji 50 lecia Ery Kosmicznej, pt. „Kosmos dla Ludzi – mijające 50 lat i przyszłość”. Relacja z wykładu Prof. Stanisława Oszczaka z UWM, KBKiS PAN.

Reklama

Temat wykładu to Geodezja i Nawigacja Satelitarna. Profesor rozpoczął od przypomnienia historii nawigacji satelitarnej i geodezji planetarnej w Polsce. Zatem na początku – Konstelacja satelitów GPS:

  • 30 satelitów (2007)
  • 6 płaszczyzn orbitalnych nachylonych pod kątem 55 stopni do równika
  • 22 000 km nad powierzchnią Ziemi
  • Minimum 4 satelity zawsze widoczne
  • 2 razy na dobę każdy satelita widoczny przez odbiornik na niebie

Następnie szybko zostało omówione zastosowanie GNSS w programach badawczych w Polsce:

  • Ruch obrotowy Ziemi
  • Przesunięcia tektoniczne
  • Model pola grawitacyjnego Ziemi, geoida
  • Skala czasu i jego transmisja
  • Pływy Ziemskie
  • Zmiany poziomu morza
  • Dynamika orbit satelitów
  • Utworzenie i konserwacja Państwowego Układu Odniesienia
  • Precyzyjne wyznaczanie pozycji
  • Tworzenie map numerycznych
  • Pozyskiwanie danych i tworzenie systemów GIS
  • Nawigacja i monitorowanie obiektów dynamicznych

„Ziemia jest obiektem dynamicznym, podlegającym nieustannym zmianom, dlatego trudno zdefiniować układ oparty na punktach na powierzchni”.

Ze względu na ograniczony czas, wykład miał charakter  bardzo poglądowy. Toteż następną istotną informacją, która się pojawiła był fakt współpracy Uniwersytetu Warmińsko Mazurskiego z  International Earth Rotation Service, na który składa się:

  1. IGS – International GNNS Service – zbiera i analizuje dane kilkuset stacji permanentnych GPS,
  2. ILRS – International Laser Ranging Service – opracowuje dane zebrane za pomocą pomiarów odległości do satelitów techniką laserową,
  3. LLR – Lunar Laser Ranging – wykorzystuje dane laserowych pomiarów odległości do Księżyca,
  4. VLBI – Very Long Base Interferometry – sieć radioteleskopów obserwujących dalekie radioźródła techniką interferometrii,
  5. DORIS – Doppler Orbitography by Radiopositioning Integrated on Satellite – francuski system kontroli orbit.

Działalność Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w zakresie technik satelitarnych jest bardzo szeroka. Kolejny obszar to aktywność badawcza jonosfery na podstawie permanentnych obserwacji GPS. Badania jonosfery są niezwykle ważne dla odbiorników nawigacyjnych, a odbywają się w Obserwatorium Satelitarnym w Lamkówku.

Poza działalnością typowo naukową, KBKiS UWM zajmuje się także pomiarem sieci KGHM SA. Praca na rzecz KGHM trwa nieprzerwanie od 15 lat.

Systemy, które wpływają na poprawę dokładności pomiarów GPS, to DGPS i RTK.

  1. DGPS, czyli Differential Global Positioning Sytem, zwiększa dokładność wyznaczenia pozycji w czasie rzeczywistym obiektu w ruch z 15-30m do 05,-3 metrów.
  2. Z kolei RTK – Real Time Kinematic, zwiększa dokładność wyznaczenia pozycji w czasie rzeczywistym obiektu w ruchu z 15-30m do 1-10 centymetrów.

Powyższe systemy mają zastosowanie w Centrach Powiadamiania Ratunkowego, Policji, Pogotowiu Ratunkowym, Straży Pożarnej, WOPR, Służbach Ochrony Środowiska Naturalnego.

Poszczególne instytucje mogą w zupełnie różny sposób wykorzystywać te systemy. I tak np. Policja i Straż Miejska może znaleźć zastosowanie podczas identyfikacji zdarzeń i wymianie informacji poprzez Centra Powiadamiania Ratunkowego i Kryzysowego. Ponadto w systemie monitorowania zdarzeń drogowych oraz ewidencji zdarzeń w ruchu lądowym i na wodach śródlądowych.

Z kolei w Straży Pożarnej priorytetowym zastosowaniem będzie błyskawiczna lokalizacja zdarzeń drogowych, lokalizacja i pomiary zakresu występowania pożarów, precyzyjne oznaczanie i powtórne odnajdywanie miejsc poszukiwań podwodnych oraz kontrola i monitorowanie zanieczyszczeń wód i terenów w pobliżu brzegów i zbiorników wodnych.

Dla Wodnego Ochotniczego Pogotowia Ratunkowego największe znaczenie będzie miała błyskawiczna lokalizacja zdarzeń na wodach śródlądowych, precyzyjne oznaczanie i powtórne odnajdywanie miejsc poszukiwań podwodnych (poszukiwania osób zaginionych, identyfikacja łodzi i pojazdów, wraki, sprzęt kłusowniczy).

Ponadto m.in. w oparciu o systemy DGPS/RTK będzie działać Inteligentny System Nawigacji Pojazdów – unikalnością systemu jest funkcja, która pozwala ominąć ulice o zmniejszonej przepustowości, powodujące ograniczenia w ruchu. Jest to krok w kierunku rozwoju dotychczasowych systemów nawigacyjnych.

Inną zaletą inteligentnego systemu nawigacji pojazdów jest dbałość bezpieczeństwo – uruchomienie np. czujnika poduszki powietrznej w pojeździe, automatycznie generuje przesłanie informacji o tym zdarzeniu do centrali systemu. Informacja ta posiada współrzędne z odbiornika GPS, co pozwala na szybkie i jednoznaczne określenie miejsca zdarzenia. Pomoc dociera znacznie szybciej.

Kolejnym blokiem omawianym przez prof. Oszczaka był system ASG/EUPOS. Wielofunkcyjny system precyzyjnego pozycjonowania ASG/EUPOS należy do rodziny naziemnych, nawigacyjnych systemów referencyjnych wykorzystywanych przez administrację publiczną, instytucje państwowe, przedsiębiorców i zwykłych obywateli.

Projektowany system precyzyjnego pozycjonowania satelitarnego ASG-EUPOS stanowi kontynuację projektu pilotowego Aktywnej Sieci Geodezyjnej ASG-PL założonej na obszarze województwa śląskiego oraz będzie częścią systemu EUPOS obejmującego swoim zasięgiem kraje Europy Środkowej i Wschodniej. System ASG-EUPOS jest oparty o sieć naziemnych 86 stacji, położonych w odległości 70-80km od siebie.

Przy użyciu pojedynczego odbiornika GNSS możliwe jest wyznaczenie położenia punktu (pozycji przestrzennej) z dokładnością od 3 do 20m (przeważnie dokładność wynosi 5-7m). Dla podniesienia dokładności wyznaczeń stosuje się różnicowe metody pomiarów GNSS, umożliwiające wyznaczenie współrzędnych z dokładnością nawet pojedynczych milimetrów.

Jak podsumował tę część Profesor, system ma być ukończony w przyszłym roku.

Za ciekawostkę można uznać fakt, iż zespół prof. Oszczaka monitorował za pomocą systemu GPS, samochody uczestniczące w 62 Rajdzie Polski w 2005 roku.

Następną część wykładu zdominowało zastosowanie systemów DGPS/RTS w geodezji. Wśród wymienionych dziedzin znajdują się:

  • wyznaczanie współrzędnych punktów osnów geodezyjnych,
  • inwentaryzacja i modernizacja sieci osnów geodezyjnych,
  • transformacje współrzędnych do układów lokalnych,
  • tworzenie systemów LIS, GIS
  • inwentaryzacja użytków rolnych – IACS,
  • tworzenie numerycznego modelu terenu DTM (Digital Terrain Model),
  • opracowanie aktualnych, cyfrowych map batymetrycznych śródlądowych zbiorników wodnych,
  • precyzyjne rolnictwo,
  • badaniach stabilności dużych masztów antenowych,
  • badania odkształceń budowli hydrotechnicznych,
  • w budownictwie drogowym,
  • przy regulacji osi torów kolejowych.

Systemy DGPS/RTK są także wykorzystywane podczas budowy dróg, jako kontrola maszyn drogowych. Innym zastosowaniem jest system kontroli satelitarnej torów kolejowych – jednak w Polsce takiego systemu jeszcze nie ma.

Pomiary DGPS/EGNOS powierzchni upraw dla celów dopłat obszarowych, to kolejne zobrazowanie przydatności systemów nawigacji satelitarnej.

I wreszcie wykorzystanie nawigacji satelitarnej do nawigacji i monitorowania samolotów. Uniwersytet Warmińsko-Mazurski prowadzi badania na lotnisku w Dęblinie. Zamontowane anteny GPS służą do wyznaczania trajektorii samolotów. Trasa samolotów jest monitorowana co 10cm.

Jaka jest jeszcze inna aktywność naukowo-badawcza Katedry Geodezji Satelitarnej i Nawigacji z zakresu technik satelitarnych?

  1. Terenowe obserwacje GPS w Puszczy Białowieskiej,
  2. Pomiary batymetryczne rzek i jezior służące lokalizacji i monitoringu zanieczyszczeń,
  3. Zbadanie i wyznaczenie cyfrowego modelu dna Jeziora Śniardwy
  4. Nowoczesne modelowanie powierzchni GEOIDY

Końcówka wykładu została poświęcona budowanemu europejskiemu systemowi nawigacji satelitarnej Galileo. Przedstawione były główne założenia.

Stwierdzeniem, że im więcej satelitów – tym większa dokładność, zakończył się wykład.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here