Najlepšie hodnotenie prijímačov GNSS pre rok 2020

Prijímače globálnych navigačných satelitných systémov (GNSS) sú špeciálne zariadenia určené na príjem signálov z globálnych pozičných systémov QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS a korekčných systémov SBAS. Tieto satelity sú umiestnené na rôznych obežných dráhach, ktoré obklopujú našu planétu alebo nad jej konkrétnymi územiami. Prijímače (sú to aj satelitné prijímače), ktoré majú schopnosť pracovať s niekoľkými systémami naraz, sa nazývajú viacsystémové.

Tieto zariadenia používajú ľudia na určenie presných súradníc na zemi, a to nielen (je možné umiestnenie v blízkosti pozemského priestoru). Okrem toho sú schopní merať presný čas a rôzne parametre, keď sa objekty pohybujú (napríklad smer a rýchlosť). Spôsob, ktorým sa vykonáva určovanie polohy, je výpočet vzdialenosti medzi satelitom a anténou prijímača GNSS.

Ak je teda známa poloha niekoľkých satelitov, potom je pomocou metódy triangulácie možné pomocou jednoduchých geometrických výpočtov určiť polohu požadovaného objektu s vysokou presnosťou.

Samotné satelity vysielajú digitálny signál obsahujúci efemeridy (to znamená informácie o obežnej dráhe satelitu, z ktorého sa prenos uskutočňuje) a bežný almanach (tj. Informácie o polohe všetkých satelitov v používanom systéme), ako aj aktualizovaný čas. Prenos informácií sa uskutočňuje na špeciálnych frekvenciách, ktoré sú pridelené na satelitný prenos. Spravidla ide o rozsahy od 1 100 do 1 600 megahertzov.

Moderné využitie satelitných zariadení prinieslo geodetické zariadenie na úplne novú úroveň - teraz je ľahké pomôcť vyriešiť problémy, ktoré sú potrebné nielen pre stavbu, ale aj pre ďalšie oblasti ľudskej činnosti. Toto odvetvie vysoko presného priemyslu sa vyvíja míľovými krokmi, neustále sa objavujú rôzne vylepšenia, takže výber správneho prijímača GNSS môže byť veľmi ťažký z dôvodu jednoduchej nemožnosti permanentného sledovania nových položiek. Okrem toho je ťažké určiť parametre prijímača, ktoré bude užívateľ určite potrebovať.

Niektoré funkcie fungovania prijímačov

Prijímače GNSS sú schopné nielen určiť polohu na zemi aj vo vzduchu, ale môžu tiež merať vlastnosti objektov bez ohľadu na to, či sú v statickej polohe alebo či sa pohybujú. Podstatou výpočtu je nepretržité meranie vzdialenosti medzi satelitom a sledovacím objektom. Chyba takýchto výpočtov sa každý rok ustavične znižuje a podľa toho sa určovanie súradníc sledovacieho objektu stáva presnejším. Momentálne je presnosť už niekoľko metrov.

Zloženie satelitnej sady GNSS

Prijímače sa spravidla nepredávajú jednotlivo, ale okamžite sa dodávajú v súprave. Štandardná sada takéhoto vybavenia pozostáva z:

• Dva satelitné prijímače;
• Poľný radič s nainštalovaným softvérom;
• Satelitná parabola typ GNSS;
• Vysielacie zariadenie (modem).

Súčasné technológie už dosiahli takú úroveň vývoja, že všetky vyššie uvedené súbory možno uzavrieť do jedného zariadenia. Hlavnou oblasťou použitia týchto monoblokov sú katastrálne a geodetické práce. Existujú zariadenia, v ktorých je radič vyberaný samostatne, a tieto zariadenia sa nazývajú „vreckové počítače“. Aktualizácia operačného systému a riadiacich programov v nich je veľmi jednoduchá.

DÔLEŽITÉ! Stojí za to rozlišovať medzi GNSS prijímačmi a GPS turistickými prijímačmi. Prvé z nich sú vysoko presné priemyselné zariadenia a sú určené na použitie v prísne definovaných oblastiach. Posledné menované sú potrebné pre cestovanie a turistiku a majú oveľa menšiu funkčnosť.

Súčasná potreba nástrojov GNSS

Prijímače geodetických prác sa dajú rozdeliť na jedno- a dvojsystémové, ako aj jedno- a dvojfrekvenčné. Takmer všetky moderné modely majú schopnosť zohľadniť diferenciálne korekcie pri vykonávaní navigačných úloh. Pri použití najnovšieho softvéru je možné vopred naplánovať geodetické zameranie, uložiť a preniesť získané údaje do externých zariadení (počítač), vykonať primárne spracovanie zhromaždených informácií a vytvoriť digitálnu mapu vesmíru.

Aplikácie zariadení GNSS

Takéto geodetické systémy sa široko používajú v počiatočných fázach výstavby budov a stavieb, ako aj na zameranie pozemkov a ich väzby na geografické objekty. Hlavnou výhodou použitia týchto zariadení je ich extrémne rýchly prevádzkový čas, ktorý umožňuje takmer okamžite preniesť získané súradnice na spracovanie. Koordinácia GNSS okrem iného umožní nielen kompetentné vybudovanie domu, ale aj presné položenie rôznych komunikácií, od vodovodného systému po sieť na prenos elektrickej energie.

Výsledkom je, že prioritnými oblasťami sú:

• Udržiavanie geodetických spojení na všetkých úrovniach - od globálneho po klasické filmovanie;
• Štúdium prírodných javov vyskytujúcich sa na zemskom povrchu (pohyb hornín a ľadovcov, seizmická aktivita a vulkanizmus atď.);
• Údržba kladenia potrubí, rôzne etapy výstavby, ako aj riešenie mnohých inžinierskych a aplikovaných problémov;
• Pomoc pri obhospodarovaní a prideľovaní pôdy;
• Organizácia nivelačných manipulácií;
• Vytvorenie konzistentnej časovej osi v režime vysokej presnosti;
• Riešenie problémov v oblasti geoinformatiky a kartografie.

Základné metódy vykonávania prieskumu GNSS pomocou prijímačov

Tradičné metódou je štatistické zisťovanie, ktoré je optimálne kombinované so všetkými súčasnými rozmermi základní. K tomu je potrebné nainštalovať dve antény na určené kontrolné body, tie spracujú celý objem prichádzajúcich dát. Prijímače zase budú sledovať satelity a zaznamenávať relatívne podobné parametre.Pre túto metódu je možné použiť metódy „rýchlej statiky“ - do skriptu prijatých údajov sa vloží malá chyba, ale všetky potrebné informácie je možné zhromaždiť do 15 minút.

Kinematický metóda spočíva v rýchlom sledovaní niekoľkých bodov naraz, ale v takom prípade je potrebné zabezpečiť, aby bolo zariadenie v požadovanom bode pred začiatkom procesu inicializácie (zhruba povedané, do ďalšieho okamihu príjmu satelitného signálu). Ak to nestihnete včas, potom sa celý postup bude musieť začať odznova. Túto metódu je vhodné použiť na pomerne veľkých plochách, keď je možné rýchlo sa dostať k ďalšiemu bodu, napríklad autom.

Kinematickú metódu je možné použiť aj na extrémne malých plochách pomocou princípu „stoj a choď“. V takom prípade by vzdialenosť medzi bodmi mala byť minimálna a hlavnou vecou je, že v oblasti sa nenachádzajú žiadne objekty, ktoré by mohli rušiť priechod satelitného signálu (výškové budovy, elektrické vedenia atď.).

Polohovanie sa dá okrem iného uskutočniť v reálnom čase: komunikácia medzi prijímačom a satelitom je prakticky neprerušovaná. Táto metóda však bude vyžadovať vysoké náklady na energiu, ktoré batéria prijímača GNSS nemusí byť schopná zvládnuť. Takéto riešenia zvyčajne používajú katastrálni inžinieri alebo geodeti.

Výber správneho umiestnenia základného prijímača

Pre úspešný prieskum je rozhodujúca poloha. Pri vykonávaní dodatočného spracovania alebo prieskumu v reálnom čase pomocou jedno alebo dvojfrekvenčného prijímača nezabudnite, že poloha roveru (pohybujúca sa anténa) bude neustále odkazovať na základnú polohu. Akákoľvek chyba pri určovaní súradníc základne pohybujúcou sa anténou nevyhnutne povedie k skresleniu súradníc samotného roveru.

Musia byť teda splnené dve podmienky:

• Spoľahlivosť príjmu GNSS;
• Známe / neznáme súradnice samotnej základne.

Môže existovať aj tretia podmienka, ktorou je prostredie základne. Základná anténa by mala byť inštalovaná čo najvyššie, aby v horizontálnej rovine neboli prekážky brániace príjmu signálu a aby sa dosiahol maximálny dosah.

Podmienka č. 1: Príjem GNSS

Uistite sa, že je anténa nainštalovaná na mieste, kde nie sú prekážky vo výhľade na konkrétnu oblasť oblohy vo zvislom smere (tu nehovoríme o prekážkach tienenia zeme umiestnených vodorovne). Voľný priestor nad základňou umožní zhromažďovanie údajov z maximálneho počtu satelitov preletujúcich nad ňou. Takéto usporiadanie zaručuje priaznivú prevádzku systému ako celku a príjem spoľahlivých údajov aj zo satelitov na geostacionárnej obežnej dráhe, nehovoriac o nízko letiacich.

Podmienka 2: známe / neznáme umiestnenie základne

Pri niektorých metódach prieskumu sa môže stať, že rover nie je roveru presne známy. Preto je potrebné prijať nasledujúce opatrenia: ak je potrebné dosiahnuť presnosť merania na centimetre, mali by ste použiť približné súradnice v centimetroch, ktoré sú známe pre oblasť, kde je nainštalovaná základná anténa. Ak to nie je možné urobiť, mala by sa do meracieho skriptu vložiť malá chyba, ktorú je možné eliminovať poznaním presných súradníc základne.

Proces inicializácie

Inicializácia je postup, pri ktorom prijímač v reálnom čase (alebo program v následnom spracovaní) môže nastaviť nejednoznačnosť celého čísla súradníc, ktoré je charakteristické pre nosnú fázu spracovania. Toto riešenie je nevyhnutnou podmienkou pre prijímač a jeho softvér na získanie meraní s presnosťou na centimeter. Preto je pre vysoko presné výpočty potrebné tento parameter neustále monitorovať.

DÔLEŽITÉ! Tento proces by sa nemal zamieňať s inicializáciou prijímača satelitom, keď je medzi zariadeniami nadviazaná primárna komunikácia.Pri primárnej komunikácii je presnosť súradníc 5-10 metrov.

Hlavné parametre zariadení GNSS, ktoré si vyžadujú osobitnú pozornosť

Kľúčovú úlohu v prevádzke prijímača budú hrať:

• Technológia spracovania signálu a počet použitých kanálov. Pri práci v zložitých poveternostných alebo geografických podmienkach bude presnosť získaných meraní priamo závisieť od stability signálu, a teda od počtu použitých kanálov. Moderné technológie na potlačenie vonkajšieho hluku a viacnásobné lúče niektorých modelov vám umožňujú efektívne pracovať v nepriaznivom počasí na nerovnom teréne;
• Výdrž a výkon batérie. Stojí za to postarať sa o prítomnosť ďalšej batérie v súprave na „výmenu za tepla“ použitej batérie. Aktuálnym štandardom pre jednu batériu je jeden deň práce v teréne;
• Ochrana zariadenia proti prachu a vlhkosti a teplotné podmienky. Najdrahšie a modernizované vzorky môžu pracovať v rozmedzí od -40 do +60 stupňov Celzia. Stupeň IP krytu musí byť uvedený na samotnom prístroji. Napríklad IP67 znamená, že zariadenie je možné dokonca na krátky čas ponoriť do vody a jeho obal je úplne chránený pred prachom;
• Formát údajov na prenos. Musia byť rovnaké pre rover aj základnú výbavu. Akékoľvek nezrovnalosti sú okamžite vylúčené, ak ide o vybavenie tej istej spoločnosti. Ak sú výrobcovia zariadení rozdielni, je možné použiť štandard RTCM, ktorý je univerzálny pre všetky vzorky.

Správna voľba prijímačov GNSS po zakúpení

Aj keď potenciálny kupujúci nie je profesionálnym geodetom a nikdy sa s takýmto vybavením nezaoberal, nižšie uvedené kritériá vám pomôžu neurobiť chybu pri výbere:

• Ľahko použiteľné a spoľahlivé. Akékoľvek vybavenie tohto typu by malo mať jednoduché a intuitívne rozhranie, nemalo by mať príliš veľa viacúrovňových ponúk a možností. Jednoducho povedané, musí sa dodržať princíp plug-and-play;
• Schopnosť prepojiť prijímač s inými externými zariadeniami: od modemu a počítača po smartphone;
• Podporované satelitné konštelácie. Tu je potrebné rozhodnúť, v ktorej oblasti sa očakáva dlhšia práca. Pre Európu je vhodný program Galileo, pre Rusko a krajiny SNŠ je lepšie používať GLONASS v globálnom meradle - GPS. Vopred stojí za to vedieť, či je zvolený model multisystémový - zvyčajne sú drahšie;
• Prítomnosť digitálneho displeja. Prirodzene, je lepšie, keď je v modeli. Okrem toho je lepšie zvoliť model s viacpixelovou obrazovkou LCD než s predinštalovanými obrázkami. Je to oveľa jednoduchšie a príjemnejšie pracovať s dobrou nestatickou obrazovkou;
• Výrobca. Prijímače GNSS sú technicky zložité zariadenia, takže inšpektori uprednostňujú vzorky od západných výrobcov. Zároveň neobchádzajú ani Japonsko - populárne sú najmä modely od Leica (divízia Panasonic), ktoré sa vyznačujú zvýšenou presnosťou.

Najlepšie hodnotenie prijímačov GNSS pre rok 2020

5. miesto: SP ProMark 220

Tento model využíva pokrokovú technológiu ZED-Blade na rýchlejšiu inicializáciu a vyššiu presnosť aj na predĺžených základných líniách. Prijímač sa snaží čo najviac využiť všetky konštelácie GNSS, čo znamená vysokú účinnosť a presnosť merania aj v zložitých podmienkach.

• Použité inovatívne technológie;
• Mimoriadne prijateľná cena;
• Dobrá úplnosť súpravy.

• Funguje iba s 2 systémami: GLONASS a GPS.

4. miesto: Sada JUH S660

Táto vzorka sa veľmi ľahko používa, má relatívne nízku hmotnosť a nárazuvzdorný komplex pre všetky zariadenia obsiahnuté v súprave.Unikátny dizajn antény umožňuje ultra presné merania v statickom režime aj v reálnom čase. Dizajn zariadenia je príkladom ergonómie a ovládacie rozhranie je jednoduché a intuitívne. Najčastejšie sa používa na záhradnú architektúru.

• Skutočná hodnota za peniaze;
• Ergonomický dizajn
• Podporuje všetky známe satelitné konštelácie (samozrejme civilné).

• Modem funguje iba v sieťach 2G / 3G.

3. miesto: SOUTH Galaxy G1 set

Táto jednotka predstavuje novú generáciu prijímačov s malými rozmermi a vylepšenou funkčnosťou. Prijímač je vybavený automatickým nastavením úrovní príjmu, čo jedinečným spôsobom zvyšuje presnosť merania. V dizajne je zahrnutý aj špeciálny snímač náklonu, ktorý umožňuje eliminovať chyby centrovania a automatizuje komunikáciu pozdĺž trasy. Súprava získala v roku 2015 cenu Najlepší priateľ prieskumníka na súťaži Reddot Design Award.

• Takmer plne automatizovaný model - v niektorých prípadoch nemusíte na meranie ani stlačiť tlačidlo;
• Poctená značka s medzinárodným ocenením;
• Funguje vo všetkých existujúcich operačných systémoch od spoločnosti Microsoft (okrem 10. verzie).

• Nenašiel sa (pre jeho segment).

2. miesto: LEICA GS18T LTE

Tento model je vybavený špeciálnym kompenzátorom, ktorý vyhladzuje nepresnosti v meraniach, keď dôjde k uhlu sklonu tyče. Preto nie je potrebné neustále vyrovnávanie zariadenia. Je vysoko odolný voči elektromagnetickým vplyvom, čo umožňuje zabezpečiť stabilnú komunikáciu so satelitom aj v blízkosti elektrických vedení. Puzdro má zvýšenú úroveň ochrany proti prachu a vlhkosti (IP68). Mimoriadne nenáročný na poveternostné podmienky.

• Funguje so všetkými satelitnými systémami;
• Nie je potrebné vykonať ďalšiu kalibráciu;
• Dáta je možné ukladať na externé médiá (do 8 GB).

• Vysoká cena za neúplnú sadu.

1. miesto: GPS Leica GR50

Tento prijímač sa dá nazvať „serverom zo sveta zariadení GNSS“. Môže fungovať ako trvalá stacionárna stanica, aj ako referenčný (referenčný) model. Výnimočná presnosť prístroja umožňuje jeho použitie v extrémne presných oblastiach, napríklad pri sledovaní deformácií zemského povrchu. Má vlastný softvér „SmartWorks“ zameraný na vykonávanie špeciálnych úloh. Môže fungovať s mnohými klientmi.

• Multifunkčnosť;
• Vlastný softvér;
• Podpora veľkého počtu roverov;
• Funguje so všetkými satelitnými systémami.

• Mimoriadne vysoká cena (k dispozícii iba pre veľkých zákazníkov pre konkrétne aplikácie).

Namiesto epilógu

Vzhľadom na to, že opísané zariadenie je technicky zložité, malo by sa nakupovať iba od dôveryhodných dodávateľov. Odborníci navyše odporúčajú nakupovať na internetových stránkach, pretože tam bude možné ušetriť na rozdiele v maloobchodných nákladoch. Táto okolnosť je najrelevantnejšia, pretože cena zariadení je mimoriadne vysoká.