Методика поверки «ГСИ. Аппаратура РС ТДЦК.468139.003» (651-21-022МП)

СОГЛАСОВАНО

Первый заместитель генерального

директора - заместитель по научной

Аппаратура PC ТДЦК.468139.003

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

651-21-022МП р. п. Менделеево

2021 г.

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

• 1.1 Настоящая методика распространяется на аппаратуру РСТДЦК.468139.003 (далее -аппаратура), изготовленную акционерным обществом «Конструкторское бюро навигационных систем», г. Москва, и устанавливает методы и средства ее первичной и периодической поверок.

Прослеживаемость результатов измерений при поверке по государственной поверочной схеме для координатно-временных измерений, утвержденной приказом Госстандарта № 2831 от 29 декабря 2018 г., обеспечена.

• 1.2 Объем первичной и периодической поверок приведен в таблице 1.

• 1.3 Интервал между поверками - один год.

2 ПЕРЕЧЕНЬ ОПЕРАЦИЙ ПОВЕРКИ

• 2.1 При проведении поверки выполнить операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции проведения поверки

• 2.2 Не допускается проведение поверки отдельных измерительных каналов или отдельных автономных блоков или меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений.

• 2.3 При получении отрицательных результатов при выполнении любой из операций, приведенных в таблице 1, поверка прекращается и аппаратура признается непригодной к применению.

3 ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 3.1 Поверка должна проводиться в климатических условиях, соответствующих рабочим условиям применения эталонов и поверяемой аппаратуры:

• - температура окружающего воздуха от 15 до 25 °C в лабораторных условиях;

• - температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60 °C в полевых условиях;

• - атмосферное давление от 90 до 100 кПа;

• - относительная влажность окружающего воздуха до 80 %.

• 3.2 Перед проведением поверки выполнить следующие подготовительные работы:

• - проверить комплектность аппаратуры, в соответствии с формуляром;

• - проверить наличие действующих свидетельств о поверке средств измерений;

• - аппаратура и средства поверки должны быть выдержаны при нормальных условиях не менее 1 ч.

4 ТРЕБОВАНИЯ К СПЕЦИАЛИСТАМ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИМ ПОВЕРКУ

• 4.1 К проведению поверки допускаются лица с высшим или средним техническим образованием, аттестованные в качестве поверителей в области геодезических средств измерений и изучившие настоящую методику, документацию на аппаратуру и эксплуатационную документацию на используемые средства поверки.

5 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ПОВЕРКИ

• 5.1 Для поверки применять средства поверки, приведенные в таблице 2.

Таблица 2- Средства поверки

• 5.2 Вместо указанных в таблице 2 средств поверки допускается применять другие средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик поверяемой аппаратуры с требуемой точностью.

• 5.3 Применяемые при поверке средства измерений должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке или оттиск поверительного клейма на приборе или в технической документации.

6 ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ

• 6.1 При проведении поверки необходимо соблюдать:

• - требования по технике безопасности, указанные в эксплуатационной документации (далее - ЭД) на используемые средства поверки;

• - правила по технике безопасности, действующие на месте поверки;

• - ГОСТ 12.2.007.0-75 «ССТБ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности».

7 ВНЕШНИЙ ОСМОТР СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

• 7.1 При внешнем осмотре аппаратуры установить:

• - комплектность аппаратуры и наличие маркировки (заводской номер, тип) путём сличения с ЭД на аппаратуру, наличие поясняющих надписей;

• - исправность переключателей, работу подсветок, исправность разъемов и внешних соединительных кабелей;

• - качество гальванических и лакокрасочных покрытий;

• - наличие и исправность съёмных накопителей измерительной информации или управляющего ПЭВМ (в соответствии с ЭД);

• - отсутствие коррозии, механических повреждений и других дефектов, влияющих на эксплуатационные и метрологические характеристики.

Если перечисленные требования не выполняются, аппаратуру признают негодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

• 7.2 Результаты поверки считать положительными, если результаты внешнего осмотра удовлетворяют п. 7.1. В противном случае аппаратура бракуется, дальнейшие операции поверки не производят.

8 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ И ОПРОБОВАНИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

• 8.1 При опробовании установить соответствие аппаратуры следующим требованиям:

• - отсутствие качки и смещений неподвижно соединенных деталей и элементов;

• - плавность и равномерность движения подвижных частей;

• - правильность взаимодействия с комплектом принадлежностей;

• - работоспособность аппаратуры с использованием всех функциональных режимах;

Если перечисленные требования не выполняются, аппаратуру признают негодной к применению, дальнейшие операции поверки не производят.

• 8.2 Результаты поверки считать положительными, если результаты опробования и проверки работоспособности удовлетворяют п. 8.1.

9 ПРОВЕРКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

• 9.1 Идентификационное наименование и идентификационный номер ПО получить при подключении аппаратуры к персональному компьютеру средствами ОС «Windows», основное меню/свойства файла.

Результаты поверки считать положительными, если идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО соответствуют приведенным в таблице 3.

Таблица 3

• 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

10.1 Определение абсолютной погрешности измерений длины базиса в режимах «Статика» и «Быстрая статика» (при доверительной вероятности 0,997)

• 10.1.1 Для определения абсолютной погрешности измерений длины базиса в этих режимах следует выбрать пять базисных линий протяженностью 75±10% м, 950±10% м, 10000±10% м, 35000±10% м и 95000±10% м, входящих в состав эталонного базиса или эталонного пространственного полигона (далее - эталон), аттестованного в качестве рабочего эталона 3-го разряда.

• 10.1.2 Установить поверяемую аппаратуру на пункты, расположенные на концах базисной линии, произвести измерения в режимах «Статика» и «Быстрая статика» в соответствии с руководством по эксплуатации (далее - РЭ). Повторить измерения, указанные в данном пункте не менее 10 раз.

Используя USB-кабель произвести передачу результатов полученных измерений в персональный компьютер, на котором установлено штатное ПО «STOREGIS», с помощью данного ПО произвести постобработку результатов выполненных измерений, используя сигналы всех ГНСС, и получить координаты пунктов, определяющих базисные линии.

• 10.1.3 Вычислить приращения координат между пунктами по формулам (1):

АВизмц = Baji — Bbji,

&Lu3Mji = Laji - Lbjt,                    (1)

&Hu3Mji = Нац — Hbji,

где Bji, Lji, Hjt - значения координат пункта, полученные в j-ый прием измерений;

dj, bj, ..., - номера пунктов в j-ый прием измерений;

j - номер приема измерения;

i - номер базисной линии;

АВ; AL; АН - приращения координат между пунктами в плане и по высоте.

Перевести значения приращения координат в плане (широты и долготы) из угловых секунд в метры по формулам (2):

- для широты:

а-(1-е²)

V(l-e²-sin²B_HCT)³’

^Ь_ИЗМ j‘ТС

180

- для долготы:

где а - большая полуось эллипсоида, м;

е - первый эксцентриситет эллипсоида;

В_ист - широта пункта эталонного геодезического стенда, градус.

• 10.1.4 Определить по полученным данным расстояние, полученное по i-ой линии с помощью поверяемой аппаратуры в j-ом приеме измерений между пункта в плане по формуле (3):

5изм_;£ = ^2ШизМд(м)} 4- (ЛЬизм^См))²

и по высоте AH_H3MJ1 по формуле (1).

• 10.1.5 Определить систематическую составляющую погрешности измерения длины базиса в плане по формулам (4) и (5):

  АС.. = Сычм.. — <?иСТр

  

  • (4)

  • (5)

  где Su3Mji - измеренная длина базиса; Sucm_t - действительное значение длины базиса; j - номер измерения; N - количество измерений.

  Определить систематическую составляющую погрешности измерения длины базиса по высоте по формулам (6) и (7):

  AW.. = Wuqm.. — MqcTj,

  

  (6)

  (7)

  где Низм_;7 - измеренная высота; Нист^ - действительное значение высоты; j - номер измерения; N - количество измерений.

  Определить среднее квадратическое отклонение (далее - СКО) случайной составляющей погрешности измерения длины базиса в плане по формуле (8):

  N-1

  (8)

  Определить СКО случайной составляющей погрешности измерения длины базиса по высоте по формуле (9):

  

  -ая,)²

  N —1

  (9)

  Определить максимальную абсолютную погрешность (при доверительной вероятности 0,997) измерений длины базиса в плане по формуле (10):

  (Ю)

  и по высоте по формуле (11):

  n_Hi = ±(|dH₍| + 3<7_Н.)

  (И)

• 10.1.6 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений длин базиса в режимах «Статика» и «Быстрая статика» (при доверительной вероятности 0,997) в диапазоне длин базиса от 0,07 до 100 км находятся в границах ±3-(5,0+0,5-10’⁶D) мм в плане и ±3-(10,0+0,5-10‘⁶D) мм по высоте, где D - измеренная длина базиса в миллиметрах.

• 10.2 Определение абсолютной погрешности измерений длины базиса в режимах «Кинематика с постобработкой» и «Кинематика в реальном времени (RTK)» (при доверительной вероятности 0,997)

  • 10.2.1 Для определения абсолютной погрешности измерений длины базиса в режиме «Кинематика с постобработкой» выбрать десять пунктов из состава эталона с известными координатами и их взаимного планового и высотного положения дополнительно к центральному пункту эталона.

Установить на центральном пункте эталона базовую станцию из состава эталона и ввести в ее память точные координаты точки установки антенны.

Поверяемую аппаратуру поочередно устанавливать на выбранных пунктах эталона. Произвести на них совместные измерения в режиме «Кинематика с постобработкой», используя сигналы ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/BEIDOU/SBAS, выбрав время инициализации и время наблюдений в соответствии с РЭ.

Используя USB-кабель, произвести передачу полученных результатов измерений на персональный компьютер (ПК), на котором установлено ПО, с помощью данного ПО произвести обработку выполненных результатов измерений, используя сигналы всех ГНСС и получить координаты пунктов.

Вычислить приращения координат между пунктами по формуле (1).

Перевести значения приращения координат в плане (широты и долготы) из угловых секунд в метры по формулам (2):

Определить по полученным данным расстояние, полученное по i-ой линии с помощью поверяемой аппаратуры в j-ом приеме измерений между пункта в плане по формуле (3) и по высоте AH_H3M.ji по формуле (1).

Определить систематическую составляющую погрешности измерения длины базиса в плане по формулам (4) и (5).

Определить систематическую составляющую погрешности измерения длины базиса по высоте по формулам (6) и (7).

Определить СКО случайной составляющей погрешности измерения длины базиса в плане по формуле (8).

Определить СКО случайной составляющей погрешности измерения длины базиса по высоте по формуле (9).

Определить максимальную абсолютную погрешность (при доверительной вероятности 0,997) измерений длины базиса в плане по формуле (10) и по высоте по формуле (11).

• 10.2.2 Для определения абсолютной погрешности измерений длины базиса в режиме «Кинематика в режиме реального времени (RTK)» следует выбрать десять пунктов из состава эталона с известными координатами и их взаимного планового и высотного положения дополнительно к центральному пункту эталона.

Установить на центральном пункте эталона базовую станцию из состава эталона и ввести в ее память точные координаты точки установки антенны (с поправкой за высоту).

Поверяемую аппаратуру поочередно устанавливать на выбранных пунктах эталона. Произвести на них измерения в режиме «RTK», используя сигналы ГЛОНАСС/GPS/ GALILEO/ BEIDOU/SBAS, выбрав время инициализации и время наблюдений в соответствии сРЭ.

Сравнить координаты пунктов, измеренные поверяемой аппаратурой, с их действительными значениями. Вычислить абсолютную погрешность измерений длины базиса в плане и по высоте по формулам (1) - (11).

• 10.2.3 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности измерений длины базиса в режимах «Кинематика с постобработкой» и «Кинематика в реальном времени (RTK)» (при доверительной вероятности 0,997) в диапазоне длин базиса от 0,07 до 100 км находятся в границах ±3*(8,0 + 0,5-10’⁶-D) мм в плане и ±3’(15,0 + 0,5- 10’⁶ D) мм по высоте, где D-измеренная длина базиса в миллиметрах.

10.3 Определение абсолютной погрешности определения координат в неподвижном состоянии в режиме «Автономный» (при доверительной вероятности 0,997)

• 10.3.1 Собрать схему измерений в соответствии с рисунком 1 установив модуль антенный гибридный ГНСС на одном из геодезических пунктов из состава рабочего эталона единиц координат местоположения 1 разряда.

  

  Рисунок 1 - схема подключения БП аппаратуры для определения абсолютной погрешности измерений координат в абсолютном режиме

  ПЭВМ
  -220 В		USB

  Блок приемника ПС
  micro USB		PWR10...36V

  в сеть

• 10.3.2 Включить ПЭВМ и БП аппаратуры согласно РЭ.

• 10.3.3  Запустить на ПЭВМ браузер и в поисковой строке ввести IP-адрес -192.168.200.200 для перехода в Web-интерфейс БП аппаратуры.

• 10.3.4 Пройти аутентификацию согласно РЭ.

• 10.3.5 Перейти на страницу Web-интерфейса «Настройка режима работы» и выбрать в контейнере «Режимы определения местоположения» - «Автономный».

• 10.3.6 Перейти на страницу Web-интерфейса «Накопления BINR2/NMEA» и включить режим накоплений.

• 10.3.7 Выждать 2 ч.

• 10.3.8 Выгрузить файл с результатами измерений БП аппаратуры с расширением «*.пте», находящийся по адресу ftp://192.168.200.200/data.

Примечание - Файл содержит координаты местоположения БП аппаратуры согласно протоколу NMEA 0183.

• 10.3.9 Выбрать из полученного файла измерения, соответствующие режиму работы (Абсолютный» - шестой параметр в строках «$**GGA» должен быть равен 1.

• 10.3.10 Пересчитать координаты геодезического пункта на фазовый центр антенны БП аппаратуры, получив координаты опорной точки.

• 10.3.11 Рассчитать абсолютную погрешность измерения широты по формуле (12):

  

(12)

где В; - широта, измеренная БП аппаратуры, градус; B_ref - широта опорной точки, градус.

(13)

где Ц -долгота, измеренная БП аппаратуры, градус;

Lref - долгота опорной точки, градус.

• 10.3.13 Перевести полученные значения абсолютной погрешности измерения широты и долготы в метры по формулам (14) и (15) соответственно:

(14)

где ABi, AL, -абсолютная погрешность измерения широты и долготы на i-ю эпоху, градус; а - большая полуось общеземного эллипсоида, м;

е - эксцентриситет общеземного эллипсоида.

• 10.3.14 Рассчитать математическое ожидание абсолютной погрешности измерения широты по формуле (16) и долготы по формуле (17):

  

(16)

где N - количество измерений.

• 10.3.15 Рассчитать CKO абсолютной погрешности измерения широты по формуле (18) и долготы по формуле (19):

  
  
  
  

• 10.3.16 Рассчитать максимальную абсолютную погрешность (при доверительной вероятности 0,997) измерения координат в плане по формуле (20):

• 10.3.17 Рассчитать абсолютную погрешность измерения высоты по формуле (21):

(21)

где hi - высота, измеренная БП аппаратуры, м;

h_ref - высота опорной точки, м.

• 10.3.18 Рассчитать математическое ожидание абсолютной погрешности измерения высоты по формуле (22):

  

(22)

• 10.3.19 Рассчитать СКО абсолютной погрешности измерения высоты по формуле (23):

/=1______________________

N-1

• 10.3.20 Рассчитать максимальную абсолютную погрешность (при доверительной вероятности 0,997) измерения высоты по формуле (24):

Щ ⁼±(|^Сг| ⁺ 3-<7_Л).                            (24)

• 10.3.21 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности определения координат в неподвижном состоянии в режиме «Автономный» (при доверительной вероятности 0,997) находятся в границах ±3,6 м в плане и ±6,0 м по высоте.

10.4 Определение абсолютной погрешности определения координат в неподвижном состоянии в режиме «дифференциальные кодовые измерения» (при доверительной вероятности 0,997)

• 10.4.1 Собрать схему измерений в соответствии с рисунком 2.

  г

  Безэхобая камера

  Переизлучовшоя антежа

  Имитотор сизналой

  

  Рисунок 2 - Схема подключения БП аппаратуры для определения абсолютной погрешности измерений координат в дифференциальном кодовом режиме

  Блок приемника ПС
  RS-232	j PWR10 36V
  micro USB

• 10.4.2 Запустить имитатор сигналов из состава государственного рабочего эталона координат местоположения 1 разряда согласно РЭ.

• 10.4.3 Выполнить операции п.п. 10.3.2-10.3.4.

• 10.4.4 Перейти на страницу Web-интерфейса «Настройка режима работы» и выбрать в контейнере «Режимы определения местоположения» - «Дифференциальный».

• 10.4.5 Перейти на страницу Web-интерфейса «Интерфейс ровера», выбрать поток данных от опорной станции «Последовательные порты» и сконфигурировать параметры порта в соответствии с сетевыми настройками имитатора сигналов для получения поправок по протоколу RTCM2.

• 10.4.6 Запустить на имитаторе сценарий согласно таблице 4.

аблица 4 - Параметры сценария

Продолжение таблицы 4

• 10.4.7 Выполнить операции п.п. 10.3.6-10.3.8.

• 10.4.8 Выбрать из полученного файла измерения, соответствующие режиму работы «Дифференциальные кодовые измерения» - значение в шестом поле строки «$**GGA» должно быть равно 2.

• 10.4.9  Выполнить расчёты п.п. 10.3.11-10.3.20 для измерений, полученных БП аппаратуры в ходе исполнения сценария, и координат местоположения объекта, указанных в таблице 4.

• 10.4.10 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности определения координат в неподвижном состоянии в режиме «Дифференциальные кодовые измерения» (при доверительной вероятности 0,997) находятся в границах ±1,8 м в плане и ±2,7 м по высоте.

10.5 Определение абсолютной погрешности определения координат в неподвижном состоянии в режиме «Абсолютное высокоточное позиционирование в реальном времени (РРР)» (при доверительной вероятности 0,997)

• 10.5.1 Собрать схему измерений, приведенную на рисунке 3, установив БП аппаратуры на одном из геодезических пунктов из состава рабочего эталона единиц координат местоположения 1 разряда.

  

  NTRIP-Kocmep

  Рисунок 3 - Схема измерений для определения абсолютной погрешности измерения координат в режиме РРР

  Блок приемника ПС
  micro USB	PWR10. 36V
  ETH

  в сеть

• 10.5.2 Выполнить операции п.п. 10.3.2-10.3.4.

• 10.5.3 Перейти на страницу Web-интерфейса «Настройка режима работы» и выбрать в контейнере «Режимы определения местоположения» - «РРР».

• 10.5.4 Перейти на страницу Web-интерфейса «Интерфейс ровера», выбрать поток данных от опорной станции «NTRIP» и сконфигурировать его параметры для получения поправок по протоколу RTCM3 доступного сервиса, например с параметрами, указанными в таблице 5.

Таблица 5 - Пример параметров точки доступа для получения поправок с опорной станции по протоколу RTCM3

Продолжение таблицы 5

• 10.5.5 Вьшолнить операции п.п. 10.3.6-10.3.8.

• 10.5.6 Выбрать из полученного файла измерения, соответствующие режиму работы «Абсолютное высокоточное позиционирование (РРР)» - значение в шестом поле строки «$**GGA» должно быть равно 3.

• 10.5.7 Вьшолнить операции 10.3.10-10.3.20.

• 10.5.8 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности определения координат в неподвижном состоянии в режиме «Абсолютное высокоточное позиционирование в реальном времени (РРР)» (при доверительной вероятности 0,997) находятся в границах ±0,3 м в плане и ±0,4 м по высоте.

11 ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ

• 11.1 Соответствие аппаратуры метрологическим требованиям подтверждается обработкой результатов измерений, полученных по методам, приведенных в п.п. 10.1-10.5.

12 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 12.1 Результаты поверки аппаратуры подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца аппаратуры или лица, представившего его на поверку, на аппаратуру наносится знак поверки, и (или) выдается свидетельство о поверке и (или) в формуляр аппаратуры вносится запись о проведенной поверке, заверяемая подписью поверителя и знаком поверки, с указанием даты поверки, или выдается извещение о непригодности к применению средства измерений.

• 12.2 Результаты поверки оформить в соответствии с приказом Минпромторга № 2510 от 31.07.2020.

  

  О.В. Денисенко

  И.С. Сильвестров

  А.В. Мазуркевич

Заместитель генерального директора-начальник НИО-8 ФГУП «ВНИИФТРИ»

Заместитель начальника НИО-8

ФГУП «ВНИИФТРИ»

Начальник отдела № 83

ФГУП «ВНИИФТРИ»