Re: [Katastr] Nezávislé měření GNSS

[Jiri Libal <jiri.libal AT seznam.cz>]

Dobrý den,

předem bych se chtěl omluvit za to, že jsem místo doby oběhu uvedl dobu 
dvoj-oběhu systému Glonass, asi jsem měl zrovna zatměno před očima. Dále se 
omlouvám panu Tarabovi, pokud se ho můj výrok "o otáčení Země" osobně 
dotknul. Pokud je pan Taraba obeznámem s tím, že se Země točí a pokud ví, že 
systém Glonass má dobu dvou oběhů  cca o 1,5h kratší než je otočení Země 
kolem vlastní osy, tak by mu mělo přece být jasné, že při určování vzorce v 
příloze 9.5 vyhlášky 31/1995 Sb. muselo dojít k omylu. "Chybovat je lidské", 
ale asi by se spíš hodil citát "úsilí, s nímž skrýváme své chyby, by z 
poloviny stačilo na to, abychom se jich zbavili." 

Již po několikáté upozorňuji, že pokud má být omezujicí podmínka o +- 1 
hodině stejná jak pro GPS tak pro Glonass, tak je potřeba místo 22,5 h ve 
vzorci pro Glonass použít 8 siderických dnů, což je doba, za kterou je stejná 
konstelace družic, stejně jako u Navstar GPS je to po 1 siderickém dni. I zde 
v konferenci jsem na tuto chybu upozorňoval (v roce 2014), a pan Taraba 
vzorec s 22,5 h obhajoval, odvolávaje se na rozdílné frekvence jednotlivých 
družic.

Proto apeluji a zároveň s co největší pokorou prosím všechny, kteří mají tu 
moc udělat cokoli, co by vedlo k opravě této chyby v bodě 9.5 vyhlášky 
31/1995 SB., ať tak bez zbytečného odkladu učiní. Polemiku o tom, jestli se 
má měřit znova po +-1 hodině anebo poprvé za novu a podruhé za úplňku, 
ponechávám bez komentáře.

Doba oběhu systému Glosnass je 11h 15m 44 s, při 17. oběhu se nachází družice 
na stejném místě, 17. oběh (17x11h15m44s/23h56m4,09s) nastáva po 8. 
siderickém dnu.

S přáním pěkného dne,

Jiří Líbal




On Fri, 13 Jul 2018 12:36:25 +0000
<Pavel.Taraba AT cuzk.cz> wrote:

> Dobrý den kolegové.
> Předem se omlouvám, že reaguji až s odstupem, ale předešlé dny jsem byl 
> mimo pracovní proces a tak mne jednotlivé diskuzní příspěvky míjely.
> Přiznám se, že je mi s podivem, jakým způsobem dokázal kolega Líbal diskuzi 
> posunout z odborné roviny do roviny osobní. Moc netuším, kde vzal tu 
> kompetenci rozšiřovat fámy o mých názorech. Naštěstí jde o takovou 
> "ptákovinu", kterou snad nikdo nemůže brát vážně.
> Vraťme se ale na odbornou rovinu.
> Pokusím se reagovat na všechny příspěvky a zejména na prvotní dotaz kolegy 
> Hrubého najednou a úplně, ale nejsem přítelem rozsáhlých slohových cvičení 
> a tak si dovolím poznamenat jen několik postřehů:
> - V příspěvku kolegy Líbala je mylně uvedeno, že doba oběhu družic GLONASS 
> je 22,5 hod. Ta ve skutečnosti činí 11:15 hod. Ve vzorci je uvedeno 22,5000 
> právě proto, že po 11:15 se sice sat. GLONASS nacházejí na svých drahách na 
> stejné pozici, ale protože se Země za tu dobu pootočí o téměř 180 °, jsou 
> pak dotčené satelity vůči místu, na kterém byla provedena observace, skryty 
> za Zemí. Důvodem skutečnosti, že opakovatelnost konstelace satelitů GLONASS 
> je kratší, a že GLONASS má 3 dráhy namísto 6, není, jak kolega Líbal také 
> mylně uvádí, otáčení Země, ale použití jedné konkrétní z mnoha možných 
> variant konstelace systému. U GLONASS se konkrétně jedná o 3 dráhy se 
> sklonem 65 ° vůči rovině rovníku, dráhy jsou vůči sobě pootočeny 
> pravidelně, tj. o 120 °, a na každé z nich je v pravidelném intervalu 
> rozmístěno 8 družic, tj. po 45 °. Oproti NAVSTAR GPS, který má 6 drah se 
> sklonem 55 °, na kterých jsou rozmístěny 4 (včetně záložních pak 5 až 6) 
> satelity v nepravidelných intervalech, má tedy nevýhodu v časté 
> opakovatelnosti konstelace pozic satelitů vůči místu na zeměkouli, naproti 
> tomu však, díky vyššímu sklonu drah (i když družice GLONASS mají nižší 
> orbitu než družice GPS) je lépe než GPS dostupný ve vyšších zeměpisných 
> šířkách.
> - Každý satelit GLONASS má trochu jinou frekvenční modulaci.  Toho bylo "s 
> odřenýma ušima" využito při sestavení konstanty ve vzorci pro 
> opakovatelnost, s tím, že díky jiné frekvenci a tedy i jinak na ni 
> působícím refrakčním vlivům, není nutné konstantu 22,5000 dělit 8, což by 
> jinak ve svém důsledku přineslo vážný problém při hledání "okna" pro druhou 
> nezávislou observaci.
> - Domnívám se, že poslední zásadní úprava bodu 9 přílohy k vyhl. č. 31/1995 
> v maximální míře respektovala stupeň poznání a technologického vývoje v 
> oblasti GNSS a IT technologií a odbourala tak mnohá již překonaná omezení 
> ("protivenství"), např. požadavek na časový odstup observací byl upraven ze 
> "zcela bezpečných" 3 hodin na "ještě dostatečně bezpečnou" 1:00 hodinu, a 
> umožnila u "méně důležitých" měření použít, ovšem za konkrétních dalších 
> podmínek, i výsledky, které jsou téměř na hraně věrohodnosti (viz např. 
> body 9.7  - 9.9 přílohy). Ustanovení hodnoty 1:00 hod. vycházelo z toho, že 
> vědecké práce kolegů z Ústavu geodézie na FSv VUT v Brně potvrdily, že 
> nezávislost dat z GNSS začíná "někde" na 30 - 40 minutách jejich odstupu. 
> Koeficient bezpečnosti (20 minut) je tedy pouhých 50 %. Zkušenosti z praxe 
> ukazují, že není vhodné ho "podlézat", ale naopak je vhodné, pokud to 
> příliš neztěžuje organizaci práce, interval i prodloužit s tím, že jeho 
> nárůst např. na 1:15 hod. je mnohem více přínosný, než jeho další nárůst z 
> 1:15 na 1:45.
> - Během vlastní měřické praxe jsem se osobně opakovaně (pravda v dřevních 
> dobách časů pouze GPS, bez GLONASS) setkal se situací, kdy dvojice dvou 
> měření provedených  s odstupem i několika týdnů na observačně zcela 
> bezproblémovém bodě rychlou statickou metodou (cca 15 minut observace) šly 
> k sobě, ale měly také stejně "divné" charakteristiky přesnosti (rms a 
> rario). Polohu jsem neměl šanci ověřit klasicky, nicméně v jednom případě, 
> kde bylo možné se alespoň výškově připojit, byla výška oproti nivelaci 2 x 
> stejně mimo o 2,5 m (to za předpokladu 2,5 x horší přesnosti určení výšky 
> ukazuje na nejistotu v poloze okolo 1,0 m). Všechna ta místa byla 
> observačně zcela bezproblémová, počet satelitů víc než 6, PDOP na nízkých 
> hodnotách, jedinou vadou byla konstelace satelitů posunutá jen o několik 
> málo minut.
> - Posun satelitů za jednu hodinu je malý, satelit se posune o pouhých 15 °, 
> ale důležité je, že i tento posun stačí k tomu, aby se případné zašumění 
> signálu překážkou nebo multipáth v druhé observaci už neprojevily. Navíc 
> lze předpokládat, že během té doby některý ze satelitů zapadne, nebo naopak 
> jiný vyjde a konfigurace se tak změní výrazně. Nakolik se za tu dobu změní 
> atmosférické podmínky může být značně rozdílné, záleží na průběhu počasí. 
> Změna může být jen pozvolná, ale i náhlá (jistě všichni známe situaci "a je 
> po dešti"). Důležité je, aby byla poskytnuta dostatečná šance i možné změně 
> vlivů, které nejsou ze země patrné, např. pohyb ionosférických čoček, 
> protuberance... 
> - Ano, korekce síťových řešení, které jsou vytvářeny z dat získaných na 
> permanentních stanicích, jsou zřejmě korektní a zbaveny vlivu refrakce. 
> Vždyť stanice jsou samozřejmě zřizovány na observačně bezpečných místech. 
> Ale pokud je pozice měřiče, díky špatným observačním podmínkám v jeho 
> okolí, určena s nezjištěnou chybou, výsledkem pak nutně je vadná hrubá 
> pozice, sice opravená o korektní korekci, ale pořád nezjištěně vadná.
> - Lze vyslovit předpoklad, že pro měření prováděná v místech s normálními 
> observačními podmínkami, bychom se mírou závislosti druhého měření na 
> několika satelitech, které by se náhodou nacházely na té samé pozici jako 
> při první observaci, nemuseli zabývat, protože při měření by byla zachycena 
> celá řada dalších satelitů ve zcela nezávislých pozicích, ale měření je 
> možné/jsou, i díky vzrůstajícímu počtu satelitů, provádět i ve zcela 
> stísněných až nevhodných observačních podmínkách (pod, za normálních 
> podmínek celkem oprávněným, heslem: "přece sem nepotáhnu polygon, když mi 
> tu měří džípíeska!") a pak už výše uvedený předpoklad prostě nelze použít. 
> Dost dobře si nedovedu představit, jaké všechny další údaje bychom museli 
> zaznamenávat a předávat k posouzení, ani jak bychom takové údaje vlastně 
> měli posuzovat a zejména v jednoznačném znění zapracovat do norem a 
> předpisů, aby bylo možné posoudit, nakolik a jak nebezpečně je ještě 
> závislá dvojice měření provedená v lesním průseku nebo v aleji stromů na 
> např. 8 satelitů, přičemž by platilo, že v obou měřeních je 5 stejně 
> postavených sat. GLONASS a tři nezávislé GPS
> -  Pokud přes všechny výhody, které GNSS přináší, se někomu nelíbí, že i u 
> této technologie je potřeba při zeměměřických činnostech ctít geodetické 
> zásady a principy, které se s naprostou samozřejmostí  uplatňují  při 
> "klasických" metodách, a také ctít její objektivní fyzikální vlastnosti a 
> limity, může svoje dilema snadno vyřešit tím, že GNSS využívat nebude, ale 
> pokud ho využívá, je žádoucí, aby její objektivní vlastnosti respektoval 
> (stejně jako u jiných technologií) a v zažitých pracovních postupech 
> provedl takové úpravy, které budou respektovat odlišnosti použití GNSS od 
> "klasických" metod.
> Zdravím
> Pavel Taraba
> P.S. Zejména ty čtenáře, kteří to dočetli až sem.
>