Меню

Спутниковое оборудование для съемки



GPS-координирование в геодезии

Спутниковые приемники прочно укрепились в списках обязательного оборудования для геодезических изысканий и кадастровых работ, поэтому стоит разобраться в их предназначении и особенностях. В этой статье мы объясним принцип действия GPS приемников ( система ГЛОНАС работает аналогично), как они помогают в геодезических работах, а также отличия от обычных GPS модулей на телефонах и навигаторах.

Что из себя представляет GPS?

Аббревиатура GPS расшифровывается как Global Positioning System, что означает «Система глобального позиционирования». Изначально эта система разрабатывалась военными армии США. Но со временем «ушла в народ», где нашлось для неё множество мирных применений.

GPS состоит из 24-х искусственных спутников Земли семейства NAVSTAR, первый из которых отправился на орбиту ещё в 1978 году. Именно такое количество спутников нужно для обеспечения работоспособности системы навигации. На борту каждого из них находится работающий на частоте 1575,42 МГц и 1227,6 МГц передатчик мощностью 50 Вт передающий пучок данных на Землю и атомные часы, обеспечивающие постоянную абсолютную координацию всей группы.

В систему входят и спутниковые приемники. Их может быть бессчетное множество. Как самых простых, установленных в навигаторах, так и технически сложных, находящихся в геодезическом и другом высокоточном оборудовании. Задача приемников уловить и записать данные, принимаемые от спутниковых передатчиков.

Задача GPS измерений

Основная задача, которая в геодезии решается с помощью GPS, — это создание или реконструкция различных опорных и съемочных сетей. Используется система и в крупномасштабных топографических съемках, при выносе в натуру проектов, в кадастровых работах (межевание, вынос в натуру границ земельного участка) для обеспечения привязки геодезических измерений относительно пунктов геодезической государственной сети (ГГС).

Важным вопросом является выбор пунктов ГГС, к которым будет привязываться опорная геодезическая сеть. Исследования показали, что стоит отдавать предпочтение пунктам более высокого класса, расположенным на расстоянии 5–15 км от промышленных объектов, чтобы исключить влияние техногенных факторов.

Принцип работы GPS приемников

Имея в своём распоряжении GPS-приемник, любой его пользователь на Земле может получить орбитальные координаты за сутки всех спутников, время с точностью до наносекунды, текущие дату и точное время отправки сообщения. Такую информацию отправляет каждый спутник. GPS-приемник рассчитывает расстояние до него, а при получении информации от нескольких спутников — взаимное их расположение, а также собственные координаты.

Чтобы определить просто положение на местности (широту и долготу), потребуется поймать сигнал минимум трёх спутников, а если нужна ещё и высота над уровнем моря — минимум четырёх. Это относится к ЛЮБЫМ спутниковым приемникам. Конечно, чем больше сигналов ловит приемник-тем точнее и быстрее определяется его местоположение.

Принцип определения координат приемника достаточно прост. Они получаются методом обратных засечек от передатчиков спутников. Обо всем по порядку. Передатчик и приемник имеют высокоточные часы. В спутнике они атомные с погрешностью 10¯9 секунды/год. В приемниках часы попроще, но тоже гораздо точнее наручных. Передатчик высылает кодированный сигнал с данными о времени передачи, своей орбите и координатах и многое другое. Сигнал со скоростью света достигает приемника и обрабатывается им. Время передачи и приема различается на незначительную величину, но именно по этим данным можно определить расстояние до спутника. Поэтому и часы должны быть очень точными. Расстояние есть скорость помноженная на время. Перемножив скорость света и время прохождения сигнала и определяется пространственная засечка. И так происходит со всеми спутниковыми сигналами.

Получается, что в каждый момент времени приемник получает одновременно сигналы от нескольких спутников и определяет свое местоположение относительно их. Понятно, что спутники постоянно движутся по разным орбитам, и приемник не стоит на месте. Учет этих и других факторов ложится на вычислительную мощь приемника и наземных центров управления системой.

Разница в GPS приемниках геодезических и обычных

Сначала необходимо немного рассказать о сигналах, которые передают спутники. На самом деле сигналы передаются в закодированном виде на двух модулированных частотах, названных выше. Навигационные приемники, не имеющие специальных дешифраторов (платных), могут обработать только «грубый» открытый код, посылаемый передатчиками. В него преднамеренно введена случайная незначительная ошибка. И именно она обуславливает столь невысокую точность обычных навигаторов. Сделано это из коммерческих соображений- «неиспорченную частоту» нужно покупать. И цена на данный момент каждой частоты превышает 100 тыс. рублей. Бытовым навигаторам достаточно точности открытого кода, поэтому они не так дороги, как геодезические приемники.

Второе различие- приемники в навигаторах работают в одиночку и определяют свое абсолютное местоположение. То есть без дополнительных уравниваний и других приемников. Они самодостаточны. Точность определения может достигать 20 и более метров. А геодезические приемники работают минимум в паре. Один находится на пункте с известными координатами (база), а второй- на определяемом пункте (ровер). Они находятся в относительной близости друг от друга (до 50 км) и должны получать сигналы от одинаковых спутников. Получается, что координаты определяемого пункта вычисляются не относительно летающих спутников, а относительно известного пункта. За счет этого точность определения положения приемника достигает 1-2 сантиметра.

Из отличий можно отметить цену (многократная разница), мощность, внутренняя начинка, размер (геодезические значительно больше).

Методы геодезических измерений GPS приемниками

Один из приемников должен находится на базе (с известным местоположением). Второй перемещается по определяемым пунктам. Есть несколько вариантов его передвижения. В этом и заключаются методологические отличия.

• Статический метод- самый точный- 5мм + 1мм/км. На пункте необходимо наблюдать не менее 1 часа. Применяется для создания и развития опорных геодезических сетей.

• Быстростатический метод- точность сопоставима с кинематическим, но менее достоверен. Длительность наблюдений 15-20 минут. Применяется для создания сетей сгущения.

• Кинематический метод Stop-and-Go- около 1-2см + 2мм/км. Продолжительность на пункте около 30 сек. Часто применяется в топосъемке на открытой местности с небольшим количеством контуров.

• Непрерывный кинематический метод- точность порядка 10-15см. Приемник движется непрерывно. Используется для трассирования линейных объектов (дороги, ЛЭП, подземные коммуникации и т.д)

• С развитием GSM технологий появился самый «продвинутый метод»- RTK. Точность сопоставима с быстростатическим методом, но измерения проводятся несколько сукунд. В Москве и ближайшем Подмосковье в связи с большим количеством непрерывно работающих базовых станций этот метод считается предпочтительным (если , конечно, оборудование позволяет).

Как видно- методы отличаются временем непрерывного нахождения приемника на определяемом пункте. Чем дольше-тем точнее.

Стоимость работ с использованием GPS приемников

GPS измерения включаются в состав большинства инженерно-изыскательских и кадастровых работ, поэтому и стоимость измерений прописывается в смете на данный вид работ. То есть эти измерения являются одним из этапов проведения топографической съемки, межевания и т.д.

Как отдельный вид- GPS определение координат пунктов проводится для создания опорных сетей для разных строительных и не только нужд. Стоимость этих работ можно узнать, пройдя по синей ссылке справа. Стоимость GPS определений в составе других видов работ сопоставима с представленной.

Источник

GPS приёмник геодезический

GPS приёмник геодезический

Gps приёмник геодезический

25-09-2018

Стремительное развитие технологий позволило существенно расширить линейку геодезических приборов, которые используют специалисты в ходе изысканий. Таким оборудованием стал GPS приёмник геодезический, который позволяет получить максимально точные данные, практически без погрешностей. Кроме того, оборудование позволяет ускорить проведение изысканий, что позволяет завершить работы в сжатые сроки.

Читайте также:  Сублимационное оборудование что это такое

Функциональные особенности GPS приёмников

GPS или Global Positioning System, является ничем иным, как глобальной системой позиционирования, которая изначально была создана для повышения эффективности ведения военных действий. Однако с течением времени потенциал данной системы существенно расширился, и она стала служить для вполне мирных целей. Доказательством тому стали геодезические приёмники с поддержкой GPS и ГЛОНАСС.

Система глобального позиционирования сформирована 24 спутниками, выведенных на земную орбиту. Именно они и обеспечивают поддержку работоспособности всей навигационной системы. Спутниковые передатчики, мощность которых составляет 50 Вт, передают данные приемникам с Земли. Обеспечение бесперебойной координации группе спутников гарантируют атомные часы, считающиеся самыми точными. Частота работы передатчиков составляет 1575,42 МГц, а также 1227,6 МГц. Система комплектуется спутниковыми приемниками, количество которых не ограничено. Для высокоточного оборудования, такого как GPS приёмник геодезический, используются сложные элементы, которые принимают сигналы от специальных передатчиков и фиксируют их.

Геодезисты, вооружившись GPS оборудованием, получают данные, отосланные сразу всей группой орбитальных спутников. Информация сопровождается датой и временем, указанным с максимальной точностью. Такие данные отправляются каждым вращающимся на орбите спутником, а задача GPS оборудования просчитать фактическое расстояние до объекта. Информативными считаются данные, полученные минимум с 4 спутников, которые дадут четкое представление о координатах наземных объектов. Суть работы, в которой заключен GPS приёмник геодезический, – это разработка, а также реконструкция всевозможных съемочных, а также опорных сетей. Кроме того, система применяется при производстве кадастровых работ, например, выносе в натуру границ наделов, межевании. Актуальным является применение спутникового оборудования и при измерениях, которые относятся к государственной геодезической сети (ГГС).

Застройщики, планирующие работы, должны прежде всего ориентироваться именно на ГГС. Инвестиции в строительство нового объекта будут вполне оправданы, если стройка располагается на удалении от ГГС не более чем 5 – 15 километров от производственных, а также промышленных объектов, которые могут представлять опасность для людей. Таким образом, исследования помогут исключить возможность техногенных катастроф, грозящих непредсказуемыми последствиями.

Отличия GPS приёмников от другого геодезического оборудования

На данный момент GPS приёмник геодезический считается наиболее совершенным оборудованием для проведения изысканий, хотя и не самым распространенным, за счет стоимости услуг, которые в большей части формируются ценой приборов и операционной части. Дело в том, что эталонную частоту необходимо приобретать, в противном случае поставщиком услуг будет предоставлена случайная частота, изобилующая ошибками и минимальной точностью. Данные условия предопределяют достаточно высокую стоимость геодезических услуг.

Gps приёмник геодезический - фото

Однако заказчикам не стоит забывать, что применение приемника геодезического, гарантирует абсолютную точность измерений объектов, а значит и их безопасность, а также абсолютное соответствие установленным нормативам. Как результат, заказчики получают максимально точные схемы участков, без личного присутствия специалистов, так как все работы, связанные с мониторингом, будут проведены дистанционно.

Как выполняются измерения?

Специалисты выезжают на объект, предварительно установив на одном из ближайших пунктах ГГС базовый GPS приёмник. Другой GPS приёмник (ровер) будет перемещаться по объекту, согласно выбранной траектории. Зависимо от того, как передвигается GPS приёмник геодезический (ровер), различают несколько методов измерения:

  • Статический, считается наиболее точным способом, погрешность которого не превышает 5 миллиметров. Измерения производятся на протяжении часа, или чуть дольше. Этот метод измерений применяется, если необходимо создать или развивать опорные геодезические сети.
  • Быстростатический, не самый достоверный способ измерений. На основании этого метода создается схема сгущения сетей. Для выполнения измерений достаточно 15 или 20 минут, чтобы получить необходимые данные.
  • Кинематический, очень быстрый способ измерений, который чаще всего используется в топографической съёмке, на масштабных объектах. Погрешность измерений составляет не более 2 сантиметров.
  • Непрерывный кинематический способ, с погрешностью не более 15 сантиметров применяется для исследования подземных коммуникаций, дорог, линий электропередач, и т.д.
  • RTK способ – является новинкой, и может быть использован в местах, с развитой сетью вышек мобильной связи. Для проведения измерений достаточно нескольких секунд, что существенно экономит время. Однако, этот способ не относится к наиболее точным методам геодезических измерений.

В целом, точность измерений зависит от времени, выделенного на изыскания. Чем дольше приёмник будет находиться на объекте, тем точнее будут полученные данные.

Преимущества GPS приёмников

Применение приёмника геодезического упрощает проведение изысканий, так как исключается необходимость в прямой видимости на пункты ГГС, соответственно исключается потребность в проведении работ для создания полигонометрических и тахеометрических ходов. По большому счету, приёмником может выступать даже смартфон, с соответствующим ПО, но, естественно, геодезические компании пользуются высокочастотными, специализированными приёмниками. Среди преимуществ GPS приёмников стоит выделить:

  • Оперативность.
  • Мобильность.
  • Возможность проведения измерений в сложных условиях.
  • Исключается необходимость в прямой видимости на пункты государственной геодезической сети.

Полученные в ходе изысканий данные обрабатываются специалистами и на их основе составляются схемы.

Источник

Комплекты GNSS приемников

Готовые комплекты GNSS приемников — все нужное в одной «упаковке»

GNSS приемник предназначен для определения координат разных объектов, точного времени, скорости, сторон света и для установления иных важных значений. Приемник может быть использован в следующих сферах: добыча полезных ископаемых, землеустроительные работы, картография и пр. При необходимости GNSS приемник можно интегрировать с эхолотом, тепловизором, трассоискателем и иным подобным оборудованием.

Когда возникает необходимость в масштабных исследованиях, при реализации которых нужно установить большое количество разных значений, то рациональнее всего использовать целый комплект GNSS приемников.

Готовые комплекты GNSS приемников: чем они удобны?

Готовые комплекты GNSS приемников очень выгодны с экономической точки зрения. Оплачивая один комплект, вы получаете целый набор требуемого оборудования и приборов.

Комплекты GNSS приемников предлагаются в разных исполнениях, поэтому подобрать нужный вариант будет несложно. Так, к примеру, можно приобрести комплект для работы в режимах кинематика и статика с возможностью последующего совершенствования до DGPS. Здесь многое зависит от ваших потребностей.

Лучшие готовые комплекты GNSS приемников купить недорого и с доставкой!

Лучшие готовые комплекты GNSS приемников купить можно в нашей компании. На всю продукцию у нас установлены демократичные цены. Это стало возможно благодаря прямому сотрудничеству с производителем таких комплектов.

Заказать нужный комплект вы можете в любое удобное для себя время. Доставка заказов осуществляется по Москве, МО и в регионы. Оплатить покупку можно по безналичному расчету или наличными.

Если вас интересуют готовые комплекты GNSS приемников, которые не подведут, и при этом переплачивать вы не желаете, тогда обращайтесь к нам!

Источник

Инструкция по работе с GNSS/GPS оборудованием

Основы работы с GPS оборудованием

Ниже приведу краткий набор теоретических знаний, которые помогут при работе с GPS оборудованием. О том что такое GPS, про всякие там спутники, частоты и т.д. – почитаете в интернете. Мы будем заниматься конкретными вещами, необходимыми для успешной съемки.

Виды GPS-Оборудования

  • Навигатор туристический. Это все, что встроено в телефоны, навигаторы Garmin и прочие туристические приблуды. Реальная точность таких приборов 5-30 метров. Подходят для поиска дороги, пунктов и т.д. Топографическую съемку такими приборами делать нельзя, но можно использовать для сбора ГИС-данных, где точность 5-30 м допустима.
  • Одночастотные (L1) GPS – это приборы, которые работают только по первой базовой частоте. С них начиналась эра GPS-приемников. По факту – работают медленнее, чем другие приборы. Подходят только для измерений по созданию геодезической основы. Работают ими методом «статика». В изысканиях могут использоваться, чтобы привязать наши заложенные репера к пунктам геодезической основы.
  • Двухчастотные (L1+L2) – более совершенные приборы. Используются для того же, что и приборы на L1, но работают быстрее и более точнее.
  • Двухчастотные с поддержкой RTK – на сегодняшний день одни из самых современных приборов. Позволяют проводить топографическую съемку местности.
Читайте также:  Замена лифтового оборудования что это означает

Что влияет на качество сигнала GPS?

Понижают качество измерений следующие факторы:

Наличие препятствий вокруг приемника (строений, деревьев). Каждый приемник обычно показывает количество спутников, сигнал от которых он принимает. В теории для работы приемника достаточно 4 общих спутника (общих для базы и ровера).

На практике при числе спутников:

Число спутников Действия
меньше 6 Нельзя проводить измерения. Надо дождаться повышения количества спутников или поменять позицию
6-8 Можно начинать работать, но время измерений желательно увеличить
9 и более Нормальное количество

Так что GPS могут хуже работать в лесу, между домами, которые закрывают горизонт прибору и т.д. Также если вы устанавливаете GPS на пункте триангуляции, где сохранилась металлическая пирамида – увеличьте время стояния. Металл над антенной GPS тоже плохо влияет на измерения.

Объекты создающие активные помехи:

Объекты, которые формируют вокруг себя электромагнитное поле – негативно влияют на прием сигналов GPS. К таким объектам относятся линии электропередач, активные радары аэропортов и военных объектов, промышленное электронное мощное оборудование. То есть лучше избегать ставить GPS под линиями электропередач.

Геометрический фактор PDOP

PDOP – это коэффициент, который показывает «насколько хорошо GPS сейчас работается» Это основной параметр, который отображается во многих GPS приборах.
Значения PDOP:

Значение Действия
1-3 Хорошее качество можно работать
3-7 Удовлетворительное качество, но лучше увеличить время сеанса на 50%
7 и более Плохое качество. Измерения могут не обрабатываться.

Режимы работы GPS

«Статика» (STATIC)

Метод статических определений. Наиболее точный из всех методов. Позволяет получить миллиметровую точность. Используется для передачи координат от изветсных пунктов к определяемым пунктам. Минимальный комплект приемников: 2 штуки. Один из приемников называют «база», второй «ровер». Базовый приемник устанавливается над пунктом с известными координатами. Замеряется его высота над точкой и он включается. Затем второй приемник (ровер) устанавливается на объекте над точкой, координаты которой мы хотим узнать. Приемники работают некоторое время. После измерений ровер переставляют на другие определяемые точки и повторяют наблюдения. Потом данные обрабатывают на компьютере и получают координаты определяемых точек. При этом измерения можно вводить в «сеть». Например провести насколько сеансов в разное время с разных пунктов, разными приемниками – свести их в единую сеть на компьютере, обсчитать и уравнять.

Цепочка информации будет выглядеть так:

Тут критически важно знать, что время измерений – это время в течении которого работают оба приемника (совместно). Именно совместная работа приемников с наличием общих спутников потом позволит получить координаты точек. От одной базы может работать множество роверов.

Пример временной записи:

В этом примере всего процесс занял у нас 2 часа (12-14), но полезное время совместных измерений было только 30 минут (12:30 – 13:30). Надо указать, что расстояние между базой и ровером для приемников L1 не должно превышать 20км, а для приемников L2 – до 50 км. Измерения при базисе больше 50 км для приборов L2 проводить можно, но они обрабатываются в специальных программах. Ограничение по расстоянию связано с кривизной земли и наличием общих спутников во время сеанса наблюдений. Однако стоит сказать, что когда я работал в аэрофотосъемке — мы используя специальные программы и приборы типа L2 обрабатывали базисы в 200-300 км. То есть это возможно, но требует дополнительных знаний.

Расчет времени работы в статике:

Каждая модель GPS приемника имеет обычно свои указания по расчету времени работы. Ниже приведу «примерное» время работы исходя из своего опыта. Основные параметры влияющие на время сеанса: количество спутников, расстояние между приемниками и PDOP. Обычно достаточно знать расстояние между приемниками для планирования сеанса.

Источник

Прикладная геодезия: азы космических измерений

Процесс наблюдения за первыми искусственными спутниками Земли выявил одну интересную закономерность — пространственное положение спутника можно рассчитать с хорошей точностью на любой момент времени. Этот научный факт подтолкнул ученых к поистине революционному открытию — использовать спутники, находящиеся за сотни километров от Земли, для определения пространственного положения земных объектов.

Из прошлых статей нашего цикла «Прикладная геодезия» мы узнали, что для определения координат неизвестной точки нам потребуется две точки с известными координатами, которые жестко закреплены на местности (пункты Государственной геодезической сети). Иногда они находились далеко от объекта съемки, что вынуждало исполнителей прокладывать теодолитные хода, зачастую на несколько километров. Теперь же постоянно перемещающиеся в пространстве спутники стали этакими «жесткими» точками, относительно которых и определяются координаты объектов на местности.

GPS (Global Positioning System — система глобального позиционирования) — это совокупность радиоэлектронных средств, позволяющих вычислить местоположение и скорость движения объекта на поверхности Земли или в атмосфере. Данные параметры определяются благодаря GPS-приемнику, который принимает и обрабатывает сигналы со спутников. Для повышения точности измерений система позиционирования включает в себя еще и наземные центры управления и обработки данных.

Когда речь идет о GPS, чаще всего имеется ввиду система NAVSTAR, разработанная по заказу Министерства обороны США. Вообще, много чего инновационного было сперва «обкатано» военными, а потом было «спущено в массы». На долгие годы термин «GPS» стал синонимом спутниковой навигации, также как неологизм «ксерокс» обозначает в принципе любой копировальный аппарат, а не только производства фирмы XEROX. В данный момент кроме NAVSTAR GPS разрабатываются или запущены китайская Бэйдоу, европейская Galileo, индийская IRNSS, японская QZSS и наш родной ГЛОНАСС.

Методы космических измерений применяются для:

  • геодезии и картографии
  • строительства
  • навигации
  • мониторинга транспорта
  • мобильной связи
  • спасательных работ
  • мониторинга за тектоническим движением плит земной коры

и во многих других сферах деятельности человека. Рассмотрим некоторые основные сферы применения систем космических измерений более подробно.

С устройствами этой системы навигации мы сталкиваемся на бытовом уровне, под аббревиатурой GNSS скрывается термин «Глобальная навигационная спутниковая система» (англ. — Global Navigation Satellites System). Принцип работы спутниковой системы навигации состоит в измерении расстояния от антенны приемника до спутников, положения которых известны с достаточно высокой точностью. Таблица положения спутника называется альманахом и передается в момент начала измерений с ИСЗ на приемник. Таким образом, зная расстояния между спутниками, и руководствуясь альманахом, можно с помощью простейших геодезических построений, которые мы рассмотрели в предыдущих статьях нашего цикла, вычислить пространственное положение объекта.

Метод измерений расстояния от спутника к приемнику основан на определении скорости прохождения радиоволн. Для возможности измерений спутники передают сигналы точного времени, синхронизированные в свою очередь с высокоточными атомными часами. В начале работы системное время приемника синхронизируется со спутниковым, и дальнейшие измерения базируются на разнице между временем излучения сигнала и временем его приемки. На основании этих данных навигационное устройство вычисляет пространственное положение наземной антенны, ну а скорость объекта, курс и другие параметры — производные от первоначального положения приемника. Как вы наверняка помните из школьного курса физики, скорость прохождения радиоволн равна скорости света, так что можете представить, какая общая точность системы, определяющей расстояние по миллисекундам.

Читайте также:  Повреждение оборудования при перевозке

Почему же в некоторых случаях мы получаем достаточно точное значение местоположения, а в некоторых значение не совсем корректное? Не в каждом приемнике встроены атомные часы, поэтому для синхронизации и определения местоположения с приемлемой точностью необходимо получать сигнал одновременно минимум с трех спутников. На мощность принимаемого сигнала влияет гравитационное поле земли, преграды в виде деревьев, домов, отраженные (фантомные) сигналы, атмосферные помехи и ряд других причин. Так как на спутнике невозможно разместить передатчики высокой мощности, наиболее точное местоположение вы получите на открытых пространствах при чистом горизонте.

Теперь, дорогой читатель, обладающий смартфоном со встроенным GPS-приемником, спешим вас огорчить — вам нельзя подавать заявку на открытие геодезической фирмы. Дело в том, что для вычисления местоположения в карманном приемнике используется метод, называемый абсолютным. При одновременном наблюдении 4-х спутников точность определения местоположения может достигать 8 метров, этого достаточно для навигационных измерений. Для геодезии применяют относительный метод измерений, в котором используют минимум два приемника. Один из них устанавливается на точку с известными координатами (т.н. «базу»), а с помощью второго определяют координаты неизвестных точек. При совместной работе 2-х приемников точность измерений возрастает в 100 раз, и мы уже можем получить координаты с сантиметровой точностью, которой достаточно для геодезических нужд.

GPS для геодезических работ

Для использования систем космических наблюдений для проведения топографических работ используют несколько способов, которые отличаются точностью полученных значений и временем, потраченным для их получения.

Статика

Для определения координат неизвестной точки один приемник устанавливается на пункт триангуляции или полигонометрии (известная точка), а другой приемник — на точку, координаты которой необходимо определить. Далее проводится синхронная инициализация устройств, ведь измерения начинаются только тогда, когда два приемника включаются одновременно. Если одно из устройств проработало полчаса, а другое — 15 минут, для получения данных будет использовано только 15 минут совместной работы. После нахождения приемниками спутников начинается сбор данных, которые впоследствии обрабатываются на компьютере.

От включения инструмента до начала работы (получения корректных значений) обычно проходит 15–30 минут, в зависимости от одновременно наблюдаемых спутников. В первые 20–30 минут «база» обеспечивает покрытие с достаточной точностью измерений 5-километровой зоны, затем каждые 10 минут этот радиус расширяется на 5 км, соответственно, зная приблизительное расстояние от точки стояния до базисной точки, можно примерно рассчитать время стояния инструмента для точного определения координат.

Как мы видим на скриншоте одной из программ уравнивания данных, зеленая полоска — это время работы базы, а короткие цветные полоски — время нахождения приемников на станции с неизвестными координатами. С помощью специализированного ПО можно отбраковать некорректные значения измерений и поднять общую точность полученных значений.

Плюс этого метода — высокая точность измерений, минус — затраченное время на инициализацию каждой точки.

Кинематика

«База» таким же образом располагается на пункте с известными координатами, а второй приемник после инициализации может в движении регистрировать точки без дополнительной инициализации перед каждым измерением. Если при первом способе мы получаем, предположим, две базовые точки, с которых будет вестись тахеометрическая съемка, т.е. для работы нам еще необходимо иметь тахеометр, то в случае с кинематическими измерениями достаточно двух приемников, один из которых выполняет функцию тахеометра, время регистрации точки — 1–2 минуты.

Этот способ хорошо подходит для съемки линейно-протяженных объектов, таких как линии ЛЭП, каналы, дороги, нефтепроводы, и т.д. Достоинство такого способа — экономия времени, недостаток — измерения желательно проводить на небольшом удалении от базы, примерно 5–15 км. Если внезапно сигнал от спутника пропадет, процедуру инициализации придется проходить заново, поэтому такой способ не всегда возможно применить в крупных городах, где высокие здания и деревья закрывают горизонт.

RTK GPS

Если первые два способа дают нам положение точки в международной системе координат, которую потом необходимо перевести в региональную, то метод RTK (от англ. Real Time Kinematic — кинематика в реальном времени) позволяет нам получать значения пространственного положения точек в принятой для нашей местности системе координат, используя при этом всего один приемник. Нет, базовая точка, несомненно, существует, но в этом случае базовые точки неподвижно закреплены на высоких зданиях, и в совокупности образуют сеть, сродни мобильной. И приемник, и базовые станции, обмениваются информацией посредством интернета, что позволяет им синхронизироваться не только со спутниками, но и друг с другом, минуя цепочку пересчета и уравнивания координат в специализированном ПО.

Как вы понимаете, базовые станции строят далеко не энтузиасты, доступ к ним платный, но он с лихвой окупается количеством затраченных человеко-часов. Действительно, если в случае со статическими измерениями бригада состоит минимум из трех человек, один из которых стережет «базу», а два других выполняют съемку с помощью тахеометра, то для измерений RTK достаточно всего одного специалиста. Инициализация таких устройств происходит практически мгновенно, через несколько минут инструмент готов набирать данные или выполнять обратное действие — осуществлять вынос в натуру съемочных точек, заранее рассчитанных на компьютере, что необходимо, к примеру, при разбивке участка под строительство. Это — технология будущего. Вообще, как ни парадоксально звучит, уже следующее поколение геодезистов будет представлено IT-шниками, век программируемых калькуляторов и таблиц Брадиса безвозвратно ушел.

GPS vs ГЛОНАСС

Для определения координат NAVSTAR GPS и ГЛОНАСС используют 21 действующий спутник и три запасных, вращающиеся на круговых орбитальных плоскостях, причем этих плоскостей в системе GPS в три раза больше, чем в ГЛОНАСС. Спутники оснащены солнечными батареями, и совершают свой полет на высте более 20 км от поверхности Земли. Такое удаление от планеты и количество спутников обечпечивают практически в любой точке земного шара одновременное наблюдение минимум 4-х спутников. Время полного витка вокруг Земли — 12 космических часов.

В системе GPS все спутники излучают сигнал на двух одинаковых частотах, и каждый аппарат посылает свой индивидуальный код, который позволяет распознавать спутники. У ГЛОНАСС код одинаков для всех спутников, вещание ведется так же в двух диапазонах. Как видим, параметры у систем примерно одинаковые, так кто же лучше?

Если GPS обеспечивает достаточную точность определения координат по всему миру, то ГЛОНАСС «заточен» под российские реалии, что теоретически позволяет ему с большей точностью определять пространственное положение точек на местности именно в нашей стране. Российская система позиционирования не зависит от настроения «дяди Сэма», который во время военных конфликтов специально понижал точность измерений, частично кодируя сигнал. В любом случае, GPS и ГЛОНАСС — это не конкуренты, а в некотором роде союзники, так что имеет смысл приобретать приемники, одновременно поддерживающие две системы, точность от этого только выиграет.

Источник