Приемники, работающие в системе GPS (или системе ГЛОНАС) – высокоточное оборудование, используемое для получения точных данных при выполнении кадастровых и геодезических работах. GPS геодезия позволяет сократить временные и трудовые затраты и облегчает выполнение инженерно-геодезических изысканий.
GPS (система глобального позиционирования) представляет собой 24 спутника, скоординированных между собой, и передающих навигационную информацию на землю. Прием данных осуществляется спутниковыми приемниками, как простыми, задействованными в навигаторах, так и технически сложными, установленными в высокоточном, в том числе и геодезическом, оборудовании.
При помощи GPS решаются задачи по созданию съемочных и опорных сетей, проводится исполнительная топографическая съемка, вынос проектов в натуру, привязка результатов измерений к государственной геодезической сети.
Все спутники постоянно передают сигналы с орбитальными координатами и точным временем отправки. GPS-приемник, принимающий информацию от нескольких таких спутников, рассчитывает их взаимное расположение и расстояние до каждого, получая в итоге абсолютно точные координаты точки приема. Расстояние до спутника вычисляется благодаря разнице времени отправки и получения сигнала, а точность данных гарантируется высокоточными часами, установленными как на спутнике (погрешность которых составляет 10¯9 секунды/год), так и в принимающем устройстве.
Для определения широты и долготы места установки приемника, достаточно сигналов, получаемых от трех источников, для того, чтобы выяснить и высоту от уровня мора – четырех. Скорость и точность определения местоположения зависит от количества принимаемых сигналов.
Существует несколько методов работы с GPS приемниками, которые различаются по времени нахождения приемника на точке, координаты которой определяются:
статический – наблюдения проводятся не меньше часа, точность измерений 5мм + 1мм/км;
быстростатический – 15-20 минут, точность сравнима со статическим методом, но менее достоверна;
непрерывный кинематический – с непрерывным движением приемника по линейным объектам, точность 10-15 см;
RTK-метод, наиболее современный, скорость измерений несколько секунд, а точность сопоставима с быстростатическим способом.
Вы можете оставить заявку на инженерные изыскания:
Закажите
Напишите через
или позвоните по телефонам: +7 (343) 206-95-92 | +7 (904) 983-01-46
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Оглавление:
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.
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.
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.
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).
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)
Как видно- методы отличаются временем непрерывного нахождения приемника на определяемом пункте. Чем дольше-тем точнее.
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.
Загрузка...