Prijemnici globalnih satelitskih navigacijskih sustava (GNSS) posebni su uređaji koji su dizajnirani za primanje signala iz globalnih sustava za pozicioniranje QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS, kao i SBAS korekcijskih sustava. Ti se sateliti nalaze u različitim orbitama koje okružuju naš planet ili iznad njegovih određenih teritorija. Prijemnici (oni su ujedno i satelitski prijamnici), koji imaju mogućnost rada s nekoliko sustava odjednom, nazivaju se višustavnim.

Ovi uređaji koriste ljude za određivanje točnih koordinata na zemlji i ne samo (moguće je pozicioniranje u bliskom zemaljskom prostoru). Osim toga, u stanju su izmjeriti točno vrijeme i razne parametre kada se predmeti kreću (na primjer, smjer i brzina). Metoda kojom se vrši pozicioniranje je izračunavanje udaljenosti između satelita i antene GNSS prijamnika.

Dakle, ako je poznat položaj nekoliko satelita, tada je pomoću metode triangulacije moguće vrlo precizno utvrditi položaj željenog objekta, koristeći jednostavne geometrijske proračune.

Sami sateliti prenose digitalni signal koji sadrži efemeride (to jest informacije o orbiti satelita s koje se provodi prijenos) i zajednički almanah (odnosno informacije o položaju svih satelita u sustavu koji se koristi), kao i ažurirano vrijeme. Prijenos informacija odvija se na posebnim frekvencijama koje su dodijeljene za satelitski prijenos. To su u pravilu rasponi od 1100 do 1600 megaherca.

Suvremena upotreba satelitskih uređaja dovela je geodetsku opremu na potpuno novu razinu - sada je pomoću nje postalo lako rješavati probleme koji su neophodni ne samo za izgradnju, već i za druga područja ljudske djelatnosti. Ova grana industrije visoke preciznosti razvija se velikom brzinom, različita poboljšanja se neprestano pojavljuju, pa odabir pravog GNSS prijamnika može biti vrlo težak zbog jednostavne nemogućnosti trajnog praćenja novih predmeta. Štoviše, teško je odrediti parametre prijemnika koji će korisniku definitivno trebati.

Neke značajke funkcioniranja prijamnika

GNSS prijamnici ne mogu samo odrediti mjesto na zemlji i u zraku, već mogu mjeriti i svojstva predmeta, bez obzira jesu li u statičnom položaju ili se kreću. Bit proračuna je kontinuirano mjerenje udaljenosti između satelita i objekta za praćenje. Svake se godine pogreška takvih izračuna neprestano smanjuje i, shodno tome, određivanje koordinata objekta za praćenje postaje točnije. Trenutno je točnost već nekoliko metara.

Sastav satelitskog GNSS-skupa

Prijemnici se u pravilu ne prodaju pojedinačno, već su uključeni u komplet. Standardni set takve opreme sastoji se od:

  • Dva satelitska prijamnika;
  • Terenski kontroler s instaliranim softverom;
  • Tip satelitske antene GNSS;
  • Odašiljački uređaj (modem).

Trenutne tehnologije već su dostigle takav nivo razvoja da se svi gore navedeni skupovi mogu zatvoriti u jedan uređaj. Glavno područje primjene ovih monoblokova su katastarski i geodetski radovi. Postoje uređaji u kojima se regulator vadi odvojeno i takvi se uređaji nazivaju "ručni uređaji". Vrlo je jednostavno ažurirati operativni sustav i upravljati programima u njima.

VAŽNO! Vrijedno je razlikovati GNSS prijamnike od GPS turističkih prijamnika. Prvi su visoko precizna industrijska oprema i namijenjeni su uporabi u strogo definiranim područjima. Potonji su potrebni za putovanja i turizam i imaju puno manje funkcionalnosti.

Trenutna potreba za GNSS instrumentima

Prijemnici za geodetske radove podijeljeni su na jedno- i dvosustavne, te jedno- i dvofrekventne. Gotovo svi suvremeni modeli imaju mogućnost uzeti u obzir diferencijalne korekcije za provedbu navigacijskih zadataka. Kada se koristi najnoviji softver, moguće je unaprijed planirati geodetsko snimanje, spremiti i prenijeti dobivene podatke na vanjske uređaje (računalo), provesti primarnu obradu prikupljenih podataka i oblikovati digitalnu kartu prostora.

Primjene GNSS opreme

Takvi se geodetski sustavi naširoko koriste u početnim fazama gradnje zgrada i građevina, kao i za izmjeru zemljišnih čestica i njihovo vezivanje za zemljopisne objekte. Glavna prednost korištenja ovih uređaja je njihovo izuzetno brzo vrijeme rada, što omogućuje gotovo dobivanje koordinata za obradu. Između ostalog, koordinacija GNSS-a omogućit će ne samo kompetentnu izgradnju kuće, već i precizno postavljanje različitih komunikacija: od vodoopskrbnog sustava do mreže za prijenos električne energije.

Kao rezultat toga, prioritetna područja su:

  • Održavanje geodetskih veza na svim razinama - od globalnog do klasičnog snimanja;
  • Proučavanje prirodnih pojava koje se javljaju na zemljinoj površini (kretanje stijena i ledenjaka, seizmička aktivnost i vulkanizam, itd.);
  • Održavanje polaganja cjevovoda, razne faze gradnje, kao i rješavanje mnogih inženjerskih i primijenjenih problema;
  • Pomoć u upravljanju zemljištem i dodjeli zemljišta;
  • Organizacija manipulacija niveliranjem;
  • Uspostavljanje konzistentne vremenske crte u načinu visoke preciznosti;
  • Rješavanje problema iz područja geoinformatike i kartografije.

Osnovne metode provođenja GNSS ankete pomoću prijamnika

Tradicionalno metoda je statističko istraživanje koje se optimalno kombinira sa svim trenutnim dimenzijama baza. Da biste to učinili, potrebno je instalirati dvije antene na naznačenim kontrolnim točkama, one će obraditi cijeli volumen dolaznih podataka. Zauzvrat će prijamnici pratiti satelite i snimati relativno slične parametre.Za ovu metodu moguće je koristiti metode "brze statike" - u skriptu primljenih podataka korisnik stavlja malu pogrešku, ali sve potrebne informacije mogu se prikupiti u roku od 15 minuta.

Kinematički metoda se sastoji u brzom praćenju nekoliko točaka odjednom, ali u ovom slučaju potrebno je osigurati da se oprema nalazi na željenoj točki prije početka postupka inicijalizacije (grubo rečeno, do sljedećeg trenutka primanja satelitskog signala). Ako to ne napravite na vrijeme, tada će cijeli postupak morati početi ispočetka. Preporučljivo je koristiti ovu metodu na relativno velikim područjima kada je moguće brzo doći do sljedeće točke, na primjer automobilom.

Također, kinematička metoda može se koristiti na izuzetno malim površinama, koristeći princip "stani i hodaj". U ovom slučaju, udaljenost između točaka trebala bi biti minimalna, a glavno je da na tom području nema predmeta koji mogu ometati prolazak satelitskog signala (visoke zgrade, dalekovodi itd.).

Između ostalog, pozicioniranje se može provesti u stvarnom vremenu: komunikacija između prijamnika i satelita praktički se ne prekida. Međutim, ova metoda zahtijevat će velike troškove energije, s kojima baterija GNSS prijamnika možda neće moći podnijeti. Takva rješenja obično koriste inženjeri katastra ili geodeti.

Odabir pravog mjesta za osnovni prijemnik

Mjesto je presudno za uspješno istraživanje. Kada izvodite naknadnu obradu ili snimanje u stvarnom vremenu s jedno ili dvofrekventnim prijamnikom, imajte na umu da će se položaj rovera (pokretne antene) neprestano referencirati na osnovni položaj. Svaka pogreška u određivanju koordinata baze pomičnom antenom neizbježno će dovesti do izobličenja koordinata samog rovera.

Dakle, moraju biti ispunjena dva uvjeta:

  • Pouzdanost prijema GNSS-a;
  • Poznate / nepoznate koordinate same baze.

Može postojati i treće stanje, a to je okoliš baze. Osnovnu antenu treba instalirati što je više moguće kako ne bi bilo prepreka za prijam signala duž vodoravne ravnine i postigao se maksimalni domet.

Uvjet br. 1: GNSS prijem

Provjerite je li antena instalirana na mjestu gdje nema prepreka za gledanje određenog područja neba u okomitom smjeru (ovdje ne govorimo o zaštitnim preprekama na tlu koje se nalaze vodoravno). Prazan prostor iznad baze omogućit će prikupljanje podataka s maksimalnog broja satelita koji lete iznad nje. Takav aranžman jamči povoljan rad sustava u cjelini i primanje pouzdanih podataka čak i sa satelita u geostacionarnoj orbiti, a da ne spominjemo niskoleteće.

Uvjet br. 2: poznato / nepoznato mjesto baze

S nekim metodama snimanja, možda se čini da položaj baze nije točno poznat roveru. Stoga se moraju poduzeti sljedeće mjere: ako je potrebno postići centimetarsku točnost mjerenja, tada biste trebali koristiti približne koordinate u centimetrima, koje su poznate po području na kojem je instalirana osnovna antena. Ako to nije moguće, tada bi u scenarij mjerenja trebalo unijeti malu pogrešku, koja se zatim može ukloniti poznavanjem točnih koordinata baze.

Postupak inicijalizacije

Inicijalizacija je postupak u kojem prijamnik u stvarnom vremenu (ili program u naknadnoj obradi) može postaviti dvosmislenost cjelobrojnog koordinatnog broja koji je karakterističan za fazu nosača obrade. Ovo rješenje nužan je uvjet da prijemnik i njegov softver mogu izmjeriti točnost do centimetra. Sukladno tome, za vrlo točne izračune potrebno je stalno nadzirati ovaj parametar.

VAŽNO! Ovaj se postupak ne smije miješati s inicijalizacijom prijemnika od strane satelita kada se uspostavi primarna komunikacija između uređaja.Kod primarne komunikacije točnost koordinata je 5-10 metara.

Glavni parametri GNSS opreme koji zahtijevaju pomnu pažnju

Ključnu ulogu u radu prijemnika igrat će:

  • Tehnologija obrade signala i broj korištenih kanala. Kada radite u teškim vremenskim ili zemljopisnim uvjetima, točnost mjerenja izravno će ovisiti o stabilnosti signala, a time i o broju korištenih kanala. Suvremene tehnologije za suzbijanje stranih buka i višeslojna svjetlost nekih modela omogućuju vam učinkovit rad u lošem vremenu na neravnom terenu;
  • Trajanje i snaga baterije. Vrijedno je voditi računa o prisutnosti dodatne baterije u kompletu za "vruću zamjenu". Trenutni standard za jednu bateriju je jedan dan rada na terenu;
  • Zaštita od prašine i vlage opreme i temperaturnih uvjeta. Najskuplji i modernizirani uzorci mogu raditi u rasponu od -40 do +60 Celzijevih stupnjeva. IP ocjena kućišta mora biti navedena na samom uređaju. Primjerice, IP67 znači da uređaj može biti nakratko uronjen u vodu, a kućište je u potpunosti zaštićeno od prašine;
  • Format podataka za prijenos. Moraju biti jednaki za rover i baznu opremu. Sva odstupanja odmah se isključuju ako se radi o opremi iste tvrtke. Ako su proizvođači uređaja različiti, tada je moguće koristiti RTCM standard, koji je univerzalan za sve uzorke.

Pravi izbor GNSS prijamnika prilikom kupnje

Čak i ako potencijalni kupac nije profesionalni geodet i nikada se prije nije bavio takvom opremom, dolje navedeni kriteriji pomoći će vam da ne pogriješite s izborom:

  • Jednostavnost upotrebe i pouzdanost. Bilo koja oprema ove vrste trebala bi imati jednostavno i intuitivno sučelje, ne bi trebala imati previše izbornika i opcija na više razina. Jednostavno rečeno, mora se slijediti princip plug-and-play;
  • Mogućnost povezivanja prijamnika s drugim vanjskim uređajima: od modema i računala do pametnog telefona;
  • Podržana satelitska zviježđa. Ovdje je potrebno odlučiti na kojem se području očekuje duži rad. Za Europu je pogodan Galileo, za Rusiju i zemlje ZND-a bolje je koristiti GLONASS, na globalnoj razini - GPS. Vrijedno je unaprijed znati je li odabrani model višesistemski - oni su obično skuplji;
  • Prisutnost digitalnog zaslona. Naravno, bolje je kad je prisutan u modelu. Štoviše, poželjno je odabrati model s LCD zaslonom s više piksela, umjesto s unaprijed instaliranim slikama. Puno je lakše i ugodnije raditi s dobrim nestatičnim zaslonom;
  • Proizvođač. GNSS prijamnici tehnički su složena oprema, pa geodeti preferiraju uzorke zapadnih proizvođača. Istodobno, ne zaobilaze ni Japan - posebno su popularni modeli iz Leice (odjel Panasonica) koje odlikuje povećana točnost.

Rangiranje najboljih GNSS prijamnika za 2020

5. mjesto: SP ProMark 220

Ovaj model koristi naprednu ZED-Blade tehnologiju za bržu inicijalizaciju i veću točnost čak i na produženim osnovnim crtama. Prijemnik pokušava maksimalno iskoristiti sva GNSS zviježđa, što znači visoku učinkovitost i preciznost čak i u teškim uvjetima.

ImeIndeks
Zemlja proizvođačaKina
Broj kanala45
Trajanje baterije, u satima8
Radna temperatura, u stupnjevima Celzija-20 do +60
Učestalost snimanja podataka2 Hz
Cijena, rubalja165000
SP ProMark 220
Prednosti:
  • Korištene inovativne tehnologije;
  • Izuzetno pristupačna cijena;
  • Dobra kompletnost kompleta.
Mane:
  • Radi samo s dva sustava: GLONASS i GPS.

4. mjesto: Set SOUTH S660

Ovaj uzorak izuzetno je jednostavan za upotrebu, ima relativno malu težinu i kompleks otporan na udarce za sve uređaje koji su uključeni u set.Jedinstveni dizajn antene omogućuje ultra precizna mjerenja u statičnom načinu rada i u stvarnom vremenu. Dizajn uređaja primjer je ergonomije, a upravljačko sučelje jednostavno i intuitivno. Najčešće se koristi za pejzažnu arhitekturu.

ImeIndeks
Zemlja proizvođačaKina
Broj kanala692
Trajanje baterije, u satima11
Radna temperatura, u stupnjevima Celzija-25 do +70
Učestalost snimanja podataka1-20 Hz
Cijena, rubalja340000
SOUTH S660 set
Prednosti:
  • Stvarna vrijednost za novac;
  • Ergonomski dizajn
  • Podržava sva poznata satelitska zviježđa (civilna, naravno).
Mane:
  • Modem radi samo u 2G / 3G mrežama.

3. mjesto: JUŽNI Galaxy G1 set

Ovaj uređaj predstavlja novu generaciju prijemnika male veličine i poboljšane funkcionalnosti. Prijemnik je opremljen automatskim podešavanjem razina prijema, što jedinstveno povećava točnost mjerenja. Također, u dizajn je uključen i poseban senzor nagiba koji vam omogućuje uklanjanje pogrešaka u centriranju i automatizaciju komunikacije duž rute. Komplet je osvojio najboljeg prijatelja geodeta za 2015. na Reddot Design Award.

ImeIndeks
Zemlja proizvođačaKina
Broj kanala220
Trajanje baterije, u satima7
Radna temperatura, u stupnjevima Celzija-45 do +65
Učestalost snimanja podataka1-50 Hz
Cijena, rubalja420000
JUŽNI Galaxy G1 set
Prednosti:
  • Gotovo potpuno automatiziran model - u nekim slučajevima ne trebate ni pritisnuti tipku za mjerenje;
  • Počašćena marka s međunarodnom nagradom;
  • Radi u svim postojećim Microsoftovim operativnim sustavima (osim 10. verzije).
Mane:
  • Nije pronađeno (za njegov segment).

2. mjesto: LEICA GS18T LTE

Ovaj je model opremljen posebnim kompenzatorom koji izravnava netočnosti u mjerenjima kada se dogodi kut nagiba stupa. Dakle, nije potrebno stalno izravnavanje uređaja. Vrlo je otporan na elektromagnetske utjecaje, što omogućuje stabilnu komunikaciju sa satelitom čak i u blizini dalekovoda. Kućište ima povećanu razinu zaštite od prašine i vlage (IP68). Izuzetno nepretenciozan prema vremenskim uvjetima.

ImeIndeks
Zemlja proizvođačaJapan
Broj kanala556
Trajanje baterije, u satima7
Radna temperatura, u stupnjevima Celzija-40 do +65
Učestalost snimanja podataka1-20 Hz
Cijena, rubalja820000
LEICA GS18T LTE
Prednosti:
  • Radi sa svim satelitskim sustavima;
  • Nema potrebe za dodatnom kalibracijom;
  • Podaci se mogu pohraniti na vanjski medij (do 8 GB).
Mane:
  • Visoka cijena za nepotpuni set.

1. mjesto: GPS Leica GR50

Ovaj se prijemnik može nazvati "serverom iz svijeta GNSS opreme". Može raditi i kao stalna stacionarna stanica i kao referentni (referentni) model. Izuzetna točnost uređaja omogućuje mu upotrebu u izuzetno preciznim područjima, na primjer prilikom praćenja deformacija zemljine površine. Ima vlastiti softver "SmartWorks", usmjeren na izvršavanje posebnih zadataka. Može raditi s mnogim klijentima.

ImeIndeks
Zemlja proizvođačaJapan
Broj kanala555
Trajanje baterije, u satima24
Radna temperatura, u stupnjevima Celzija-40 do +65
Učestalost snimanja podataka1-50 Hz
Cijena, rubalja1800000
GPS Leica GR50
Prednosti:
  • Multifunkcionalnost;
  • Vlastiti softver;
  • Podrška za veliki broj rovera;
  • Radi sa svim satelitskim sustavima.
Mane:
  • Izuzetno visoka cijena (dostupna samo velikim kupcima za određene primjene).

Umjesto epiloga

S obzirom na to da je opisana oprema tehnički složena, nju treba kupiti samo od pouzdanih dobavljača. Štoviše, profesionalci savjetuju kupnju na internetskim stranicama, jer će tamo biti moguće uštedjeti na razlici u maloprodajnim troškovima. Ova je okolnost najrelevantnija, jer je cijena uređaja izuzetno visoka.

Računala

Sport

ljepota