GNSS (Global Navigation Satellite Systems) -vastaanottimet ovat erikoislaitteita, jotka on suunniteltu vastaanottamaan signaaleja globaaleista paikannusjärjestelmistä QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS sekä SBAS-korjausjärjestelmistä. Nämä satelliitit sijaitsevat eri kiertoradoilla, ympäröivät planeettamme, tai sen tietyillä alueilla. Vastaanottimia (ne ovat myös satelliittivastaanottimia), joilla on kyky työskennellä useiden järjestelmien kanssa kerralla, kutsutaan monijärjestelmiksi.

Ihmiset käyttävät näitä laitteita tarkkojen koordinaattien määrittämiseen maassa eikä vain (paikannus maapallon avaruudessa on mahdollista). Lisäksi he pystyvät mittaamaan tarkan ajan ja erilaiset parametrit esineiden liikkuessa (esimerkiksi suunta ja nopeus). Menetelmä, jolla paikannus suoritetaan, on laskea satelliitin ja GNSS-vastaanottimen antennin välinen etäisyys.

Jos siis tiedetään useiden satelliittien sijainti, voidaan triangulaatiomenetelmää käyttämällä määrittää yksinkertaisesti geometristen laskelmien avulla halutun kohteen sijainti suurella tarkkuudella.

Satelliitit itse lähettävät digitaalisen signaalin, joka sisältää efemeristit (eli tiedot satelliitin kiertoradalta, josta lähetys suoritetaan) ja yleisen almanakkan (eli tiedot kaikkien käytettyjen järjestelmien satelliittien sijainnista) sekä päivitetyn ajan. Tiedonsiirto tapahtuu erityisillä taajuuksilla, jotka on varattu satelliittilähetykseen. Tyypillisesti nämä vaihtelevat välillä 1100 - 1600 Megahertsi.

Satelliittilaitteiden nykyaikainen käyttö on tuonut geodeettiset laitteet täysin uudelle tasolle - nyt sen avulla on tullut helppoa ratkaista ongelmia, jotka ovat välttämättömiä paitsi rakentamiselle myös muille ihmisen toiminnalle. Tämä tarkkuusteollisuuden haara kehittyy harppauksin, erilaisia ​​parannuksia esiintyy jatkuvasti, joten oikean GNSS-vastaanottimen valitseminen voi olla hyvin vaikeaa, koska uusien tuotteiden pysyvä seuranta on mahdotonta. Lisäksi on vaikea määrittää vastaanottimen parametreja, joita käyttäjä varmasti tarvitsee.

Jotkut vastaanottimien toiminnan ominaisuudet

GNSS-vastaanottimet pystyvät paitsi määrittämään sijainnin sekä maalla että ilmassa, mutta ne voivat myös mitata esineiden ominaisuuksia riippumatta siitä, ovatko ne staattisessa asennossa vai liikkuvatko ne. Laskennan ydin on mitata jatkuvasti satelliitin ja seurantaobjektin välistä etäisyyttä. Joka vuosi tällaisten laskelmien virhe pienenee tasaisesti ja vastaavasti seurantaobjektin koordinaattien määritys tulee tarkemmaksi. Tällä hetkellä tarkkuus on jo useita metrejä.

Satelliitti GNSS-sarjan kokoonpano

Vastaanottimia ei yleensä myydä erikseen, vaan ne toimitetaan heti pakkauksessa. Tällaisten laitteiden vakiosarja koostuu:

  • Kaksi satelliittivastaanotinta;
  • Kenttäohjain asennetulla ohjelmistolla;
  • Satelliittiantenni GNSS-tyyppi;
  • Lähettävä laite (modeemi).

Nykyiset tekniikat ovat jo saavuttaneet sellaisen kehitystason, että kaikki yllä olevat joukot voidaan sulkea yhteen laitteeseen. Näiden yksilohkojen pääasiallinen käyttöalue on katastrofi- ja geodeettiset työt. On laitteita, joissa ohjain otetaan erikseen, ja tällaisia ​​laitteita kutsutaan "kämmenlaitteiksi". Käyttöjärjestelmän ja niissä olevien ohjausohjelmien päivittäminen on erittäin helppoa.

TÄRKEÄ! GNSS-vastaanottimet kannattaa erottaa GPS-matkailuvastaanottimista. Ensimmäiset ovat tarkkoja teollisuuslaitteita ja on tarkoitettu käytettäviksi tarkasti määritellyillä alueilla. Jälkimmäisiä tarvitaan matkailuun ja matkailuun, ja niillä on paljon vähemmän toimintoja.

GNSS-laitteiden nykyinen tarve

Geodeettisten töiden vastaanottimet on jaettu yhden ja kaksi järjestelmään sekä yksi- ja kaksitaajuisiin. Lähes kaikilla nykyaikaisilla malleilla on kyky ottaa huomioon erilaiset korjaukset navigointitehtävien toteuttamiseksi. Uusinta ohjelmistoa käytettäessä on mahdollista suunnitella geodeettinen tutkimus etukäteen, tallentaa ja siirtää vastaanotetut tiedot ulkoisiin laitteisiin (tietokoneeseen), suorittaa kerättyjen tietojen ensisijainen käsittely ja muodostaa digitaalinen avaruuskartta.

GNSS-laitteiden sovellukset

Tällaisia ​​geodeettisia järjestelmiä käytetään laajalti rakennusten ja rakenteiden rakentamisen alkuvaiheessa sekä tonttien kartoittamiseen ja niiden sitomiseen maantieteellisiin kohteisiin. Näiden laitteiden käytön tärkein etu on niiden erittäin nopea käyttöaika, jonka avulla saadut koordinaatit voidaan siirtää lähes välittömästi käsittelyyn. Muun muassa GNSS-koordinointi mahdollistaa paitsi talon rakentamisen ammattitaitoisesti myös erilaisen viestinnän rakentamisen tarkasti vesihuoltojärjestelmästä sähkönsiirtoverkkoon.

Tämän seurauksena painopistealueet ovat:

  • Geodeettisten yhteyksien ylläpitäminen kaikilla tasoilla - globaaleista klassisiin kuvauksiin;
  • Tutkimus maan pinnalla esiintyvistä luonnonilmiöistä (kivien ja jäätiköiden liike, seisminen aktiivisuus ja tulivuori jne.)
  • Putkilinjojen asennuksen ylläpito, erilaiset rakennusvaiheet sekä ratkaisu moniin suunnittelu- ja sovellettuihin ongelmiin;
  • Apu maankäytössä ja maan jakamisessa;
  • Tasoituskäsittelyjen järjestäminen;
  • Yhdenmukaisen aikajanan luominen tarkassa tilassa;
  • Geoinformatiikan ja kartografian ongelmien ratkaiseminen.

Perusmenetelmät GNSS-kyselyn suorittamiseksi vastaanottimilla

Perinteinen menetelmä on tilastollinen tutkimus, joka on yhdistetty optimaalisesti kaikkien alustojen nykyisten mittojen kanssa. Tätä varten on tarpeen asentaa kaksi antennia nimettyihin ohjauspisteisiin, ne käsittelevät koko saapuvan datan määrän. Vastaanottimet puolestaan ​​seuraavat satelliitteja ja tallentavat suhteellisen samanlaisia ​​parametreja.Tätä menetelmää varten on mahdollista käyttää "nopean staattisuuden" menetelmiä - käyttäjä lisää pienen virheen vastaanotettujen tietojen komentosarjaan, mutta kaikki tarvittavat tiedot voidaan kerätä 15 minuutin kuluessa.

Kinemaattinen Menetelmä koostuu useiden pisteiden nopeasta seurannasta kerralla, mutta tässä tapauksessa on välttämätöntä varmistaa, että laite on toivotussa kohdassa ennen alustamisprosessin alkua (karkeasti sanottuna seuraavaan satelliittisignaalin vastaanottoon asti). Jos et onnistu ajoissa, koko menettely on aloitettava alusta. Tätä menetelmää on suositeltavaa käyttää suhteellisen suurilla alueilla, kun seuraavaan pisteeseen on mahdollista päästä nopeasti esimerkiksi autolla.

Kinemaattista menetelmää voidaan käyttää myös erittäin pienillä alueilla "seiso ja kävele" -periaatetta käyttäen. Tässä tapauksessa pisteiden välisen etäisyyden tulisi olla minimaalinen ja tärkeintä on, että alueella ei ole esineitä, jotka voivat häiritä satelliittisignaalin kulkua (korkeat rakennukset, voimajohdot jne.).

Paikannus voidaan suorittaa muun muassa reaaliajassa: vastaanottimen ja satelliitin välinen tiedonsiirto on käytännössä keskeytymätöntä. Tämä menetelmä vaatii kuitenkin korkeita energiakustannuksia, joita GNSS-vastaanottimen akku ei ehkä pysty käsittelemään. Tällaisia ​​ratkaisuja käyttävät yleensä katastrofi-insinöörit tai katsastajat.

Oikean sijainnin valitseminen tukivastaanottimelle

Sijainti on kriittinen onnistuneen kyselyn kannalta. Suorittaessasi jälkikäsittelyä tai reaaliaikaista kartoitusta yhden tai kahden taajuuden vastaanottimella, muista, että roverin (liikkuvan antennin) asentoon viitataan jatkuvasti perusasentoon. Mikä tahansa virhe tukiaseman koordinaattien määrittämisessä liikkuvan antennin avulla johtaa väistämättä itse kuljettajan koordinaattien vääristymiin.

Siksi kahden ehdon on täytyttävä:

  • GNSS-vastaanoton luotettavuus;
  • Itse tukikohdan tunnetut / tuntemattomat koordinaatit.

Saattaa olla myös kolmas ehto, joka on tukikohdan ympäristö. Perusantenni tulee asentaa mahdollisimman korkealle, jotta signaalin vastaanottoon ei tule esteitä vaakasuorassa tasossa ja suurin kantama saavutetaan.

Ehto 1: GNSS-vastaanotto

Varmista, että antenni on asennettu paikkaan, jossa ei ole esteitä tietyn taivaan alueen näkymälle pystysuunnassa (tässä ei puhuta vaakasuorassa olevista maadoitusesteistä). Tukiaseman yläpuolella oleva vapaa tila mahdollistaa tietojen keräämisen enimmäismäärästä sen yli lentäviä satelliitteja. Tällainen järjestely takaa koko järjestelmän suotuisan toiminnan ja luotettavan tiedon vastaanottamisen jopa geostationaalisella kiertoradalla olevista satelliiteista, puhumattakaan matalasta lentävistä.

Ehto # 2: tukikohdan tunnettu / tuntematon sijainti

Joillakin tutkimusmenetelmillä voi hyvinkin olla, että pohjan sijainti ei ole tarkalleen tiedossa kuljettajalle. Siksi on toteutettava seuraavat toimenpiteet: jos on tarpeen saavuttaa senttimetrin mittaustarkkuus, sinun on käytettävä likimääräisiä koordinaatteja senttimetreinä, jotka tunnetaan alueesta, johon perusantenni on asennettu. Jos tämä ei ole mahdollista, mittausskenaarioon tulisi laittaa pieni virhe, joka voidaan sitten poistaa tietämällä perustan tarkat koordinaatit.

Alustusprosessi

Alustus on menettely, jossa vastaanotin reaaliajassa (tai jälkikäsittelyssä oleva ohjelma) voi asettaa kokonaislukukoordinaattiluvun epäselvyyden, joka on ominaista prosessoinnin kantoaallon vaiheelle. Tämä ratkaisu on välttämätön edellytys vastaanottimelle ja sen ohjelmistolle mittausten saamiseksi senttimetrin tarkkuudella. Näin ollen erittäin tarkkoja laskelmia varten on tarpeen seurata tätä parametria jatkuvasti.

TÄRKEÄ! Tätä prosessia ei pidä sekoittaa vastaanottimen alustamiseen satelliitin toimesta, kun laitteiden välillä on muodostettu ensisijainen tiedonsiirto.Ensisijaisessa viestinnässä koordinaattien tarkkuus on 5-10 metriä.

GNSS-laitteiden keskeiset parametrit, jotka vaativat tarkkaa huomiota

Keskeinen rooli vastaanottimen toiminnassa on:

  • Signaalinkäsittelytekniikka ja käytettyjen kanavien määrä. Kun työskentelet vaikeissa sää- tai maantieteellisissä olosuhteissa, mittausten tarkkuus riippuu suoraan signaalin vakaudesta ja siten käytettyjen kanavien määrästä. Joidenkin mallien nykyaikainen tekniikka vieraan melun ja monisäteen vaimentamiseksi antaa sinun työskennellä tehokkaasti epätasaisessa säässä epätasaisessa maastossa;
  • Akun kesto ja virta. On syytä huolehtia siitä, että paketissa on ylimääräinen paristo käytettyjen "kuumavaihtoa" varten. Yhden akun nykyinen standardi on yksi kenttätyö;
  • Laitteiden pöly- ja kosteussuojaus sekä lämpötilaolosuhteet. Kalleimmat ja modernisoidut näytteet voivat toimia välillä -40 - +60 celsiusastetta. Kotelon IP-luokitus on ilmoitettava itse laitteessa. Esimerkiksi IP67 tarkoittaa, että laite voidaan jopa upottaa veteen lyhyeksi ajaksi ja sen kotelo on täysin suojattu pölyltä;
  • Tietojen muoto lähetystä varten. Niiden on oltava samat kuljettajalle ja perusvarustukselle. Mahdolliset ristiriidat suljetaan välittömästi pois, jos kyseessä ovat saman yrityksen laitteet. Jos laitteiden valmistajat ovat erilaiset, on mahdollista käyttää RTCM-standardia, joka on universaali kaikille näytteille.

Oikea valinta GNSS-vastaanottimiin ostettaessa

Vaikka potentiaalinen ostaja ei olisikaan ammattimainen katsastaja eikä hän ole koskaan aikaisemmin käsitellyt tällaisia ​​laitteita, alla luetellut kriteerit auttavat sinua olemaan tekemättä virhettä valinnassa:

  • Helppokäyttöisyys ja luotettavuus. Kaikilla tämän tyyppisillä laitteilla on oltava yksinkertainen ja intuitiivinen käyttöliittymä, eikä niissä saa olla liikaa monitasoisia valikoita ja vaihtoehtoja. Yksinkertaisesti sanottuna plug-and-play-periaatetta on noudatettava;
  • Kyky liittää vastaanotin muihin ulkoisiin laitteisiin: modeemista ja tietokoneesta älypuhelimeen;
  • Tuetut satelliittien tähdistöt. Tässä on tarpeen päättää, millä alueella pidempää työtä odotetaan. Euroopalle Galileo sopii, Venäjälle ja IVY-maille on parempi käyttää GLONASSia, maailmanlaajuisesti - GPS. On syytä tietää etukäteen, onko valittu malli monijärjestelmäinen - nämä ovat yleensä kalliimpia;
  • Digitaalisen näytön läsnäolo. Luonnollisesti se on parempi, kun sitä on mallissa. Lisäksi on parempi valita malli, jossa on monipikselinen LCD-näyttö ennalta asennettujen kuvien sijaan. Hyvä ei-staattinen näyttö on paljon helpompaa ja miellyttävämpää työskennellä;
  • Valmistaja. GNSS-vastaanottimet ovat teknisesti monimutkaisia ​​laitteita, joten katsastajat suosivat länsimaisten valmistajien näytteitä. Samanaikaisesti he eivät myöskään ohita Japania - Leican (Panasonicin divisioona) mallit, joille on ominaista lisääntynyt tarkkuus, ovat erityisen suosittuja.

Paras GNSS-vastaanottimen sijoitus vuodelle 2020

5. sija: SP ProMark 220

Tämä malli käyttää edistynyttä ZED-Blade-tekniikkaa nopeampaan alustukseen ja tarkkuuteen jopa laajennetuilla perusviivoilla. Vastaanotin yrittää hyödyntää kaikkia GNSS-konstellaatioita, mikä tarkoittaa korkeaa hyötysuhdetta ja mittaustarkkuutta vaikeissakin olosuhteissa.

NimiIndeksi
ValmistajamaaKiina
Kanavien lukumäärä45
Akun kesto tunteina8
Käyttölämpötila celsiusasteina-20 - +60
Tiedon tallennustaajuus2 Hz
Hinta, ruplaa165000
SP ProMark 220
Edut:
  • Käytetyt innovatiiviset tekniikat;
  • Erittäin edullinen hinta;
  • Paketin hyvä täydellisyys.
Haitat:
  • Toimii vain kahden järjestelmän kanssa: GLONASS ja GPS.

4. sija: Aseta SOUTH S660

Tätä näytettä on erittäin helppo käyttää, sillä on suhteellisen pieni paino ja iskunkestävä kompleksi kaikille sarjaan kuuluville laitteille.Antennin ainutlaatuinen muotoilu mahdollistaa erittäin tarkat mittaukset sekä staattisessa tilassa että reaaliajassa. Laitteen muotoilu on esimerkki ergonomiasta, ja käyttöliittymä on yksinkertainen ja intuitiivinen. Useimmiten käytetään maisema-arkkitehtuuriin.

NimiIndeksi
ValmistajamaaKiina
Kanavien lukumäärä692
Akun kesto tunteina11
Käyttölämpötila celsiusasteina-25 - +70
Tiedon tallennustaajuus1-20 Hz
Hinta, ruplaa340000
SOUTH S660 -sarja
Edut:
  • Todellinen vastine rahalle;
  • Ergonominen muotoilu
  • Tukee kaikkia tunnettuja satelliittien konstellaatioita (tietysti siviili).
Haitat:
  • Modeemi toimii vain 2G / 3G-verkoissa.

3. sija: SOUTH Galaxy G1 -sarja

Tämä yksikkö edustaa uuden sukupolven vastaanottimia, joilla on pieni koko ja parannetut toiminnot. Vastaanotin on varustettu automaattisella vastaanottotasojen säätämisellä, mikä lisää mittaustarkkuutta ainutlaatuisesti. Suunnitteluun sisältyy myös erityinen kallistustunnistin, jonka avulla voit poistaa keskitysvirheet ja automatisoida viestinnän reitin varrella. Sarja voitti vuoden 2015 Surveyorin parhaan ystävän Reddot Design Award -palkinnolla.

NimiIndeksi
ValmistajamaaKiina
Kanavien lukumäärä220
Akun kesto tunteina7
Käyttölämpötila celsiusasteina-45 - +65
Tiedon tallennustaajuus1-50 Hz
Hinta, ruplaa420000
SOUTH Galaxy G1 -sarja
Edut:
  • Lähes täysin automatisoitu malli - joissakin tapauksissa sinun ei tarvitse edes painaa painiketta mittausten tekemiseen;
  • Tunnettu tuotemerkki kansainvälisellä palkinnolla;
  • Toimii kaikissa Microsoftin olemassa olevissa käyttöjärjestelmissä (lukuun ottamatta 10. versiota).
Haitat:
  • Ei löydy (segmentilleen).

2. sija: LEICA GS18T LTE

Tämä malli on varustettu erityisellä kompensaattorilla, joka tasoittaa mittausten epätarkkuudet, kun navan kallistuskulma tapahtuu. Siksi laitteen tasaista tasoitusta ei tarvita. Se kestää erittäin hyvin sähkömagneettisia vaikutuksia, mikä mahdollistaa vakaan yhteyden satelliitin kanssa jopa lähellä sähkölinjoja. Kotelossa on korkeampi pöly- ja kosteussuojaus (IP68). Erittäin vaatimaton sääolosuhteille.

NimiIndeksi
ValmistajamaaJapani
Kanavien lukumäärä556
Akun kesto tunteina7
Käyttölämpötila celsiusasteina-40 - +65
Tiedon tallennustaajuus1-20 Hz
Hinta, ruplaa820000
LEICA GS18T LTE
Edut:
  • Toimii kaikkien satelliittijärjestelmien kanssa;
  • Ei tarvetta lisäkalibrointiin;
  • Tiedot voidaan tallentaa ulkoiselle tallennusvälineelle (enintään 8 Gt).
Haitat:
  • Korkea hinta keskeneräisestä sarjasta.

1. sija: GPS Leica GR50

Tätä vastaanotinta voidaan kutsua "palvelimeksi GNSS-laitteiden maailmasta". Se voi toimia sekä pysyvänä paikallaan olevana asemana että vertailumallina. Laitteen poikkeuksellisen tarkka tarkkuus sallii sen käytön erittäin tarkoilla alueilla, esimerkiksi seurattaessa maan pinnan muodonmuutoksia. Hänellä on oma ohjelmisto "SmartWorks", joka on erikoistunut erityistehtävien suorittamiseen. Se voi toimia monien asiakkaiden kanssa.

NimiIndeksi
ValmistajamaaJapani
Kanavien lukumäärä555
Akun kesto tunteina24
Käyttölämpötila celsiusasteina-40 - +65
Tiedon tallennustaajuus1-50 Hz
Hinta, ruplaa1800000
GPS Leica GR50
Edut:
  • Monitoiminnallisuus;
  • Oma ohjelmisto;
  • Tuki suurelle määrälle kuljettajia;
  • Toimii kaikkien satelliittijärjestelmien kanssa.
Haitat:
  • Erittäin korkea hinta (saatavana vain suurille ostajille tietyissä sovelluksissa).

Epiloogin sijaan

Koska kuvatut laitteet ovat teknisesti monimutkaisia, ne tulisi ostaa vain luotettavilta toimittajilta. Lisäksi ammattilaiset suosittelevat ostosten tekemistä Internet-sivustoista, koska siellä voidaan säästää vähittäiskaupan kustannuserolla. Tämä seikka on tärkein, koska laitteiden hinta on erittäin korkea.

Tietokoneet

Urheilu

kauneus