سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP

در نوشته های قبلی به معرفی روش تعیین موقعیت مطلق دقیق پرداخته شد. در آن نوشته به سرویس هایی که تعیین موقعیت مطلق دقیق را به صورت آنلاین انجام می دهند، اشاره کردم. در این نوشته به بررسی یک از این سرویس ها به نام سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP می پردازم.

سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP

این سرویس که مخفف  Canadian Spatial Reference System (CSRS) Precise Point Positioning می باشد، یک اپلیکیشن آنلاین برای تعیین موقعیت دقیق داده های سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای GNSS است. این سرویس که توسط سازمان منابع طبیعی کانادا NRCAN راه اندازی شده است، با استفاده از اطلاعات مداری دقیق، امکان تعیین موقعیت دقیق هر نقطه ای در دنیا را فراهم می آورد.

کاربران با فرستادن فایل راینکس مشاهداتی خود از طریق اینترنت به این سرویس، مختصات دقیق ایستگاه مشاهداتی خود را در قالب مختصات در سیستم مختصات مرجع کانادا CSRS و یا فریم مرجع جهانی ITRF دریافت می کنند.

روش استفاده از سرویس آنلاین CSRS-PPP

برای دسترسی به این سرویس کافی است که بر روی لینک زیر کلیک کنید و در صفحه باز شده، ثبت نام نمایید.

ثبت نام در سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP

پس از ثبت نام و ورود با استفاده از اطلاعات کاربری، صفحه زیر را مشاهده می کنید.

• در قسمت Email for results، ایمیلی که قصد دارید نتایج تعیین موقعیت به آن ایمیل، ارسال شود را مشاهده می کنید.
• در قسمت Processing mode، شما حالت تعیین موقعیت خود را از بین دو حالت کینماتیک و استاتیک انتخاب می کنید. این سرویس توانایی محاسبه فایل های مشاهداتی حاصل از گیرنده های تک، دو و چند فرکانسه به حالت های استاتیک و کینماتیک را دار می باشد.
• همان طور که در بالا اشاره کردم، می توانید تعیین کنید که مختصات شما در چه سیستم مختصاتی نمایش داده شود. البته فقط دو انتخاب داریم: دیتوم مربوط به کشور کانادا NAD83 و فریم مختصات مرجع بین المللی یا ITRF. بدون شک ما گزینه دوم، یعنی ITRF را انتخاب می کنیم.
• اگر در قسمت قبلی، گزینه NAD83 را انتخاب کنیم، در قسمت Vertical datum، دیتوم ارتفاعی را نیز مشخص خواهیم کرد. چون ITRF را انتخاب کردیم، این قسمت از حالت انتخاب خارج می شود.
• اگر مایل باشیم که اطلاعات فایل مشاهداتی ما در دیگر تحقیقات این سرویس مورد استفاده قرار بگیرد، کافی است که گزینه Contribute to passive control maintenance را تیک بزنید. برای این کار، فایل شما باید دارای شرایط زیر باشد:
  • برداشت شده توسط گیرنده دو فرکانسه باشد.
  • حداقل 3 ساعت طول مشاهدات ما باشد.
  • آنتن آن، آنتن مورد تایید IGS و یا NGS باشد.
  • ازتفاع آنتن نسبت به مارکر Marker مشخص باشد.
• با زدن گزینه More options، امکان معرفی فایل OTL که مربوط به اطلاعات Ocean Tidal Loading یا بارگذاری جزر و مد اقیانوسی است، فراهم می شود. باید در نظر داشت در صورتی که بخواهیم تعیین موقعیت دقیق در یک اپک با دقت 5 سانتی متر انجام دهیم و یا تعیین موقعیت دقیق یک فایل استاتیک و با طول 24 ساعت با دقت میلیمتری انجام دهیم و این ایستگاه ما خیلی از  ساحل دور باشد، مقدار تاثیر جزر و مد اقیانوسی قابل صرف نظر کردن است. ولی در حالتی که نقطه ما با حالت کینماتیک برداشت شود، و یا نزدیک به نواحی ساحلی باشد، و یا طول فایل راینکس مشاهداتی کمتر از 24 ساعت باشد، تاثیر جزر و مد اقیانوسی باید در نظر گرفته شود. در حال حاضر سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP در بعضی از نواحی، تاثیر جزر ومد اتمسفری را لحاظ می کند. برای این که متوجه بشویم آیا برای فایل ما نیز این تاثیر در نظر گرفته شده است یا نه باید به قسمت گزارشات این سرویس مراجعه کنیم. اگر این فایل موجود نبود باید از فایل OTL مربوط به ناحیه مورد نظر خودمان استفاده کرده و آن را به سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP معرفی کنیم.
• فایل راینکس مشاهداتی خود را در قسمت RINEX observation file انتخاب می کنیم. این فایل می توانید به صورت فایل فشرده، Hatanaka و یا راینکس استاندارد باشد.

همانطور که در تصویر می بینید، من یک فایل 24 ساعته از ایستگاه ZIMM که عضو شبکه IGS می باشد برای تست به سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP معرفی کردم. حالت تعیین موقعیت را نیز بر روی استاتیک قرار داده ام. پس از آن با کلیک بر روی گزینه Submit to PPP فایل مورد نظر آپلود شده و پس از آپلود موفقیت آمیز، تصویر زیر به نمایش در می آید. پس از گذشتن زمانی در حدود 5 دقیقه، نتایج پردازش این فایل و گزارش های مربوط به آن به ایمیلی که در ابتدا وارد کرده ایم ارسال می شود. در ادامه به بررسی این گزارش ها می پردازم.

گزارش های ارسالی از سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP

همان طور که در قسمت قبل توضیح دادم، پس از چند دقیقه یک ایمیل برای شما ارسال می شود. این ایمیل حاوی اطلاعات کاملی درباره فایل آپلود شده در سیستم به همراه مختصات نهایی برآورد شده می باشد. در این قسمت به بررسی این فایل ارسالی توسط سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP می پردازم.

در ابتدا به ایمیل مراجعه کرده و فایل مورد نظر که معمولا به نام  full_output.zip ارسال می شود را دانلود و از حالت فشرده خارج می کنیم. در داخل این پوشه، 4 فایل به نام های zimm0010.csv ، zimm0010.pdf ، zimm0010.pos و zimm0010.sum موجود می باشد. بدیهی است چون فایل ارسالی مربوط به ایستگاه ZIMM بود، ابتدای نام فایل ها به این صورت در آمده است.

فایل zimm0010.csv، شامل مختصات ایستگاه به صورت اپک به اپک و به فرمت عرض و طول و ارتفاع ژئودتیکی می باشد. همچنین اطلاعات هر اپک مشاهداتی نیز وجود دارد. این فایل را با برنامه Microsoft Excel می توانید باز کنید.

فایل zimm0010.pdf، یک گزارش کامل از ایستگاه پردازش شده می باشد. این گزارش شامل اطلاعات مربوط به گیرنده، نوع مشاهدات، مختصات برآورد شده و دقت آن، بیضی خطاها، تحلیل مشاهدات و پارامترهای برآورد شده، گراف هایی مربوط به برآورد تروپسفر، برآورد ساعت گیرنده، شرایط ابهام فاز و باقی مانده های کد و فاز می باشد.

فایل zimm0010.pos فایلی است که پارامترهای خروجی ازجمله مختصات ایستگاه به صورت اپک به اپک، تاخیر تروپسفر و اطلاعات ساعت ماهواره در آن وجود دارد. این فایل توسط نرم افزار های ویرایش متن نظیر ++Notepad قابل خوانده شدن دارد. در زیر چند خط ابتدای این فایل را مشاهده می کنید:

------------------------------------------------------------------------------- 
GPS Precise Point Positioning (CSRS-PPP ver.        1.05/11216/2016-04-21)      
Natural Resources Canada                                                        
Phone: 343-292-6617                                                             
Email: nrcan.geodeticinformationservices.rncan@canada.ca                        
------------------------------------------------------------------------------- 
DIR FRAME        STN         DOY YEAR-MM-DD HR:MN:SS.SSS NSV GDOP    SDC    SDP       DLAT(m)       DLON(m)       DHGT(m)         CLK(ns)   TZD(m)  SLAT(m)  SLON(m)  SHGT(m) SCLK(ns)  STZD(m) LAT(d) LAT(m)    LAT(s) LON(d) LON(m)    LON(s)   HGT(m) NORTHING(m)  EASTING(m) ZONE SCALE_FACTOR HEMI  AM COMBINED_SCALE_FACTOR 
FWD ITRF(IGS14) ZIMM   1.0000000 2018-01-01 00:00:00.000   8  2.7   0.51 0.0000         0.123        -0.442        -1.074         -29.975   2.1189   14.592   11.790   33.620    9.026   0.1000     46     52 37.54456      7     27 54.96266       955.278  5192649.676  383054.678   32      0.99976809 N   8 0.99961821 
FWD ITRF(IGS14) ZIMM   1.0003472 2018-01-01 00:00:30.000   8  2.7   0.48 0.0007         0.273         0.329         0.342         -25.563   2.1211   10.028    8.367   21.126    5.830   0.0998     46     52 37.54942      7     27 54.99907       956.695  5192649.811  383055.451   32      0.99976809 N   0 0.99961798 
FWD ITRF(IGS14) ZIMM   1.0006944 2018-01-01 00:01:00.000   8  2.7   0.45 0.0024         0.242         0.398         0.458         -24.867   2.1194    7.707    6.732   14.656    4.187   0.0996     46     52 37.54842      7     27 55.00235       956.810  5192649.779  383055.520   32      0.99976809 N   0 0.99961797 
FWD ITRF(IGS14) ZIMM   1.0010417 2018-01-01 00:01:30.000   8  2.6   0.84 0.0037         0.395         0.512         0.250         -25.103   2.1182    6.205    5.728   10.854    3.236   0.0992     46     52 37.55338      7     27 55.00774       956.602  5192649.930  383055.637   32      0.99976809 N   0 0.99961800 
FWD ITRF(IGS14) ZIMM   1.0013889 2018-01-01 00:02:00.000   8  2.6   0.84 0.0030         0.341         0.529         0.080         -25.879   2.1189    5.122    5.029    8.488    2.653   0.0984     46     52 37.55163      7     27 55.00855       956.432  5192649.875  383055.653   32      0.99976809 N   0 0.99961802 
FWD ITRF(IGS14) ZIMM   1.0017361 2018-01-01 00:02:30.000   8  2.6   0.31 0.0019         0.344         0.500         0.048         -25.674   2.1213    4.312    4.502    6.929    2.274   0.0974     46     52 37.55171      7     27 55.00717       956.400  5192649.878  383055.624   32      0.99976809 N   0 0.99961803

فایل zimm0010.sum نیز یک خلاصه از تمامی مراحل پردازش شامل، اطلاعات فایل، اطلاعات پردازش و اطلاعات زمانی پردازش، می باشد. این فایل نیز توسط ++Notepad قابل فراخوانی است. در زیر چند خط ابتدای این فایل را مشاهده می کنید:

------------------------------------------------------------------------------- 
GPS Precise Point Positioning (CSRS-PPP ver.        1.05/11216/2016-04-21)      
Natural Resources Canada                                                        
Phone: 343-292-6617                                                             
Email: nrcan.geodeticinformationservices.rncan@canada.ca                        
------------------------------------------------------------------------------- 
                                                                                
                                                                                
 -------------------------------------------------------------------------------
 SECTION 1. File Summary                                                        
 -------------------------------------------------------------------------------
 Content                  INPUT Filenames                                       
 Observations             zimm0010.18o                                          
 Processing options       gpsppp.cmd                                            
 Satellite orbits         igs19821.sp3                                          
 Satellite clocks         igs19821.clk                                          
 Satellite orbits         igs19822.sp3                                          
 Satellite clocks         igs19822.clk                                          
                          OUTPUT Filenames                                      
 Processing summary       zimm0010.sum                                          
 Estimated parameters     zimm0010.pos                                          
 Final Normal Eq.  (bin)  zimm0010.ipx                                          
                          INTERNAL Filenames                                    
 Filter thresholds        gpsppp.flt                                            
 Satellite offsets        gpsppp.svb                                            
 Antenna offsets          gpsppp.pcv                                            
 Ocean loading            gpsppp.olc                                            
 ITR->NAD transform       gpsppp.trf                                            

روش استفاده از سرویس دسکتاپ CSRS-PPP

برای استفاده از سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP، علاوه بر نسخه تحت وب که در بالا توضیح داده شد، می توانید از نرم افزار تحت ویندوز این سرویس نیز استفاده کنید. برای دانلود این نرم افزار بر روی لینک زیر کلیک کنید.

دانلود PPP direct 2.1 

پس از دانلود و خارج کردن از حالت فشرده، فایل PPPdirectSetup_20170119.exe را اجرا کرده و نرم افزار PPP direct را نصب کنید. پس از نصب بر روی آیکون ایجاد شده بر روی صفحه دسکتاپ خود کلیک کنید تا برنامه اجرا شود. کافی است در قسمت CSRS User ID، اطلاعات ثبت نام خود در این سرویس یعنی ID خود را وارد کنید. (نیازی به وارد کردن کلمه عبور نیست).

پس از آن تنظیمات مورد نظر خود را شبیه به تنظیمات نسخه تحت وب که در بالا توضیح دادم، وارد کنید. در این نرم افزار، هم می توانید گزارش ها و خروجی سرویس را به صورت ایمیل (شبیه به نسخه وب) دریافت کنید و هم می توانید یک پوشه در سیستم خود تعریف کنید تا اطلاعات پس از پردازش به صورت مستقیم در آن دانلود و ذخیره شود. حتی می توانید هر دو حالت دریافت ایمیل و دریافت مستقیم را نیز فعال کنید. پس از آن بر روی دکمه OK کلیک کنید.

حال نرم افزار آماده ارسال فایل راینکس مشاهداتی است. برای ارسال یک فایل راینکس برای پردازش توسط این سرویس کافی است آن فایل را بر روی آیکون نرم افزار کشانده و آن را رها کنید. عملیات فشرده سازی، آپلود و پردازش به صورت اتوماتیک انجام شده و نتیجه برای شما ارسال می شود. بدیهی است در طول ارسال فایل راینکس ، نباید ارتباط شما با اینترنت قطع شود. پیشنهاد می کنم حتما ایمیل خود را نیز وارد کنید، زیرا در صورتی که به هر علت اینترنت شما دچار اختلال شود، گزارش ها و نتایج پردازش برای شما ایمیل شود. جالب است بدانید می توانید تا بیش 10 فایل راینکس مشاهداتی همزمان نیز ارسال نمایید.

بدون شک سرویس تعیین موقعیت دقیق CSRS-PPP یکی از بهترین سرویس های آنلاین و رایگان موجود در زمینه تعیین موقعیت دقیق مشاهدات GNSS می باشد. به شخصه بیش از 12 هزار فایل را با این سرویس تعیین موقعیت کرده ام. در نوشته های آینده درباره نحوه استفاده از پارامترهای برآورد شده توسط این سرویس و سایر سرویس های مشابه بیشتر صحبت خواهم کرد.

امیر اللهویردی زاده

دانشجوی دکترای GNSS دانشگاه Curtin، کارشناس ارشد ژئودزی از دانشگاه اصفهان، مدرس دانشگاه، علاقه مند به سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای، مدیریت پروژه، برنامه نویسی