Баученков Сергей Андреевич Цифровые методы топографических съёмок и их применение в учебном процессе

2.2.3. Технология съёмки в сетях точного позиционирования. Под понятием «Сеть высокоточного позиционирования» нужно иметь в виду активную сеть непрерывно действующих базовых референц-станций GPS/ГЛОНАСС. Каждая такая базовая станция включает в себя (рис.12): приёмник ГНСС, спутниковую антенну, источник бесперебойного питания и средства связи, которые установлены стационарно на специально подготовленное место. Управление работой непрерывно работающих приёмников ГНСС осуществляется вычислительным центром (компьютером), который может быть расположен на удалении от приёмника. Главным отличием сети базовых станций (далее - БС) от одиночной БС является наличие инфраструктуры, обеспечивающей поддержание работы БС (электропитание, защита от неблагоприятных воздействий, контроль за состоянием приёмников ГНСС), а также наличие каналов связи для передачи данных с удалённых приёмников ГНСС БС на сервер единого вычислительного центра (Евстафьев, 2008). Зная точные координаты БС активной сети и используя постоянно поступающие данные спутниковых измерений с этих станций, вычислительный центр с помощью алгоритмов разрешения фазовых неоднозначностей находит невязки координат каждой из станций на каждый момент времени. Накапливаемые данные становятся основой для построения модели погрешностей определения местоположения в сети при помощи фильтра Калмана. В этой модели учитывается мгновенное состояние атмосферы, а также погрешности часов и орбит спутников ГНСС. На основе данной модели формируются дифференциальные поправки, общие для всех станций сети. Наконец, сетевые дифференциальные поправки передаются пользователям по различным каналам связи (GPRS, CDMA, GSM, 3G, 4G) для вычисления точных координат их местоположения (Евстафьев, 2008; Джоел ван Крейненброк, 2007). Рис.12. Сущность работы сетей базовых референц-станций. В настоящее время сети активных базовых станций действуют во многих странах мира (Россия, США, страны Европы, Великобритания, Австралия, Япония, Гонконг и.т.д.) и в городах России (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск и.т.д.). Примеры зарубежных сетей ПДБС (Евстафьев, 2008): • EPN (EUREF Permanent Network). Европейская сеть ПДБС, статус которой приравнен к статусу сети IGS (многие станции EPN одновременно являются и станциями сети IGS). Сеть насчитывает порядка 200 станций. • CORS (Contitiously Operating Reference Stations). Базовыми станциями CORS закреплена государственная координатная основа США. Сеть включает в себя 1274 станции, обслуживаемых Национальной геодезической службой США и около 200 станций, поддерживаемых другими организациями. Для каждой станции сети CORS публикуются координаты в общей земной системе отсчёта ITRF и в референцной системе отсчёта NAD-83, принятой в США. • SAPOS – Служба спутникового позиционирования Геодезического Управления Германией (250 станций). • SmartNET – Система национальной геослужбы Ordnance Survey, Великобритания и Ирландия (более 200 станций). А также, порядка 1200 референцных станций в Японии и около 1800 активных базовых станций в Китае, Таиланде и Корее. Примеры отечественных сетей ПДБС (ref.kgainfo.spb.ru; rusnavgeo.ru; zapsibagp.ru; geoskynet.com; geospider.ru): • Сеть «GeoSpider» (27 базовых станций, Санкт-Петербург) • Сеть «KGA» (10 базовых станций, Санкт-Петербург) • Сеть ОАО «Западно-Сибирское аэрогеодезическое предприятие» (23 базовые станции, Тюменская область) • Сеть НПП «Навгеоком» • Сеть «GeoSkyNet» (18 базовых станций, Москва и Московская область) • Сеть «Руснавгеосеть» (Более 300 базовых станций по всей России) Рис.13. Сеть референцных базовых станций г. Санкт-Петербурга (сеть KGA) Порядок работ при развитии съёмочного обоснования в режиме RTK от базовых станций: • Убедиться в отсутствии факторов, негативно влияющих на устойчивый приём сигнала со спутников (раскидистые кроны деревьев, плотная застройка и.т.д.). • Установить штатив. • Установить и отгоризонтировать трегер на штативе. • Центрировать штатив и трегер над определяемым пунктом. • Закрепить адаптер на трегере. • Закрепить антенну на адаптере трегера. • Вставить крюк для измерения высоты в адаптер трегера, измерить высоту антенны. • Включить антенну, затем включить контроллер, подключённый к интернет-сети. • Создать проект в памяти контроллера. • В настройках выбрать рабочую систему координат (к примеру, для Санкт-Петербурга – это СК GS_64) и убедиться, что GNSS – оборудование поддерживает протокол приёма поправок от базовых станций (к примеру, протокол NTRIP.v_03), там должно стоять галочка. • Выбрать в меню пункт «старт RTK», зайти в меню измерений, подождать, пока приёмник инициализируется (т.е. начнёт принимать поправки от базовых станций). • Запустить процесс накопления точности измерений. • По достижении точности в 0.003-0.005 м записать точку. Сеть ПДБС (постоянно действующих базовых станций ГНСС) является более эффективной, чем традиционные сети триангуляции и полигонометрии, так как между БС не требуется прямой видимости, точность определения координат выше, а геометрия построения сети оказывает меньшее влияние на точность измерений в сравнении с традиционными геодезическими сетями. Кроме того, сеть ПДБС является относительно надёжным хранителем координатной основы, которой являются центры антенн спутниковых приёмников, так как есть возможность отслеживать неизменность их пространственного положения в реальном времени. Точность определения плановых координат коротких базовых линий (до 30-50 км) в режиме RTK находится в пределах , в статическом режиме - около . Точность определения высотного положения обычно в 2-3 раза ниже. Стоит отметить, что использование сети базовых станций в сравнении с одиночной при кодово-фазовых измерениях обеспечивает схожий по точности результат, однако, надёжность сети БС выше (Евстафьев, 2008). Вышеупомянутый критерий надёжности сети является достаточно важным интегральным понятием. Надёжность сети БС может быть определена как способность сети выявлять грубые ошибки в наблюдениях и быть устойчивой к обнаруженным ошибкам. Различают внутреннюю надёжность (возможность обнаружения ошибок в наблюдениях, контроль наблюдений и обнаружение грубых ошибок по предельным допускам) и внешнюю (показатель влияния грубых ошибок измерений на нужные параметры и их функции, а также оценка влияния невыявленных ошибок на результаты уравнивания). Внешняя надёжность используется как мера для определения влияния возможной ошибки в наблюдениях на уравненные координаты (Антонович, 2014). Далее рассмотрим подробно каждый компонент сети базовых референц-станций (Евстафьев, 2008): • ГНСС-приёмник, периферия и контрольные датчики (метеодатчики, датчики наклона) • Программное обеспечение вычислительного центра и аппаратуры пользователей • Средства связи (беспроводные каналы и кабели) • Источники бесперебойного питания ГНСС-приёмник на базовой станции и его основные компоненты. Наиболее подходящими многоканальными двухчастотными приёмниками для использования в качестве базовых, являются такие, которые принимают все типы спутниковых сигналов (L1, L2, кодовые и фазовые) и генерируют выходные данные всех требуемых форматов. Базовый приёмник должен регистрировать данные на большой скорости, постоянно передавать непрерывный поток «сырых» данных и выводить RTK и DGPS поправки в таких форматах как RTCM, Leica, CMR и CMR+, а также иметь значительный объём внутренней памяти для накопления данных в случае сбоев связи. Некоторые ПДБС являются также частью всемирной международной сети IGS, поэтому к таким станциям предъявляются большие требования, в частности, обязательным является использование антенн особого типа – Choke-Ring, которые снабжены специальным экраном с кольцами для защиты от переотражённых сигналов со спутников, а также защитным куполом из радиопрозрачного материала во избежание попадания осадков и различного мусора. Для остальных сетей референцных станций (предназначенных для целей геодезического обеспечения процесса строительства и топографической съёмки) таких мер не требуется. ГНСС-приёмники базовых станций должны иметь соответствующие входы (порты) для подключения различных периферийных устройств, такие как: • COM-порт или Ethernet (для соединения с управляющим компьютером, на котором работает программное обеспечение БС) • Порт для подключения устройств, осуществляющих трансляцию RTK и DGPS поправок • Порт для подключения источников электропитания (основного и запасного) • PPS-порт для вывода меток точного времени • Порты для подключения датчиков наклона и метеодатчиков Вследствие того, что спутниковые сигналы, проходя через все слои атмосферы, претерпевают некоторые искажения и задержки, приёмник ГНСС соединяется с метеорологическим датчиком. Использование таких датчиков на каждой базовой станции не только позволяет учесть искажения сигналов за счёт меняющихся погодных условий, но и предоставлять ценную информацию метеослужбам. Также требуется периодически проверять пространственное положение антенны базовой станции, так как на неё оказывают влияние деформации из-за температурных колебаний и ветровой нагрузки. Для определения наклона основания антенны на нём закрепляют датчик наклона, соединённый с приёмником ГНСС. Электронный датчик измеряет величину наклона по двум плоскостям и передаёт измеренные значения в память приёмника ГНСС и могут быть внесены в RINEX-файл. Основные требования к размещению и закреплению антенн постоянно действующих базовых станций (ngs.noaa.gov): • Не допускается экранирование до угла возвышения 10ᵒ при наблюдении с точки размещения антенны, на углах возвышения от 0ᵒ до 10ᵒ следует минимизировать количество экранирующих объектов для обеспечения беспрепятственного обзора неба. Громоотводы и антенны систем связи должны располагаться не ближе 3 метров от спутниковой антенны. • Рядом не должно находиться объектов, которые могут стать источниками многолучёвости. Рекомендуется использование антенн конфигурации Choke-ring. • Все находящиеся вблизи пункта радиосредства должны быть указаны в паспорте пункта, чтобы была возможность учёта помех. • В общем случае, высота столба должна составлять не менее 1.5 м над уровнем земли, а фундамент столба заложен на глубину хотя бы 4 метров ниже глубины промерзания, а центр масс должен находиться ниже глубины промерзания. • Антенна может быть закреплена только на зданиях из кирпича или железобетона, и должно быть построено минимум за 5 лет до установки для обеспечения стабильности положения, так как пространственное положение фазового центра антенны является исходным при определении и задании координат базовой станции. Крепление должно осуществляться непосредственно к несущей стене здания, стойку рекомендуется использовать из нержавеющей стали, к тому же, стойка не должна мешать ремонту крыши. • Антенна стойки не должна уклоняться от вертикали на угол, превышающий 0.15ᵒ (2.5 мм на 1 метр). • Не допускается применение трегеров, так как их подъёмные винты не оснащены механизмом фиксации. • Антенну следует ориентировать таким образом, чтобы антенный разъём или нанесённый на корпусе маркер был направлен на истинный север, так как используемые при обработке параметры положения фазового центра зависят от азимута. • Рекомендуется установка грозоразрядника в антенном фидере, при этом он должен быть подключён к контуру заземления. Грозоразрядник предназначен для защиты электронных узлов при близком разряде молнии. Кроме того, под воздействием электромагнитных полей, возникающих во время грозы, в антенном кабеле может возникнуть электрический ток и повредить приёмник базовой станции. Грозоразрядник защищает не только антенну ГНСС, но и всё оборудование, которое к нему подключено. • Обеспечение антивандальных мер. Программное обеспечение вычислительного центра и аппаратуры пользователей Компьютер на ПДБС, прежде всего, нужен для обеспечения удалённого контроля состояния и настроек приёмника ГНСС, а также для хранения больших объёмов данных измерений на базовой станции, так как память жёсткого диска компьютера намного больше встроенной памяти приёмника. Также возможно управление ГНСС-приёмником можно через Интернет посредством стандартного браузера. Программное обеспечение БС на управляющем компьютере соединяется с приёмником ГНСС и автоматически, через определённые интервалы времени или непрерывно, передаёт файлы из встроенной памяти приёмника на жёсткий диск управляющего компьютера. В случае с непрерывной передачей данных, программным обеспечением ПДБС обеспечивается проверка данных на целостность и их фильтрация. «Сырые» данные измерений преобразуются в формат RINEX, Hatanaka или MDB, после чего архивируются и отправляются по электронной почте или на FTP-сервер или веб-сайт для дальнейшей постобработки. Если пользователь сети базовых станций работает в режиме RTK, то программное обеспечение базовой станции формирует дифференциальные поправки (RTK или DGPS) и транслирует их на ГНСС-приёмники пользователей по различным каналам связи. Способы передачи поправок будут рассмотрены ниже более подробно. Стоит добавить, что программное обеспечение базовой референц-станции включает в себя функции постобработки данных ГНСС-измерений пользователей. Кроме того, данное ПО должно выполнять ещё функции уравнивания результатов измерений, преобразования координат и составления итоговых отчётов. При необходимости и через определённые промежутки времени производится контроль целостности сети посредством расчёта взаимного положения антенн приёмников ПДБС и их смещений. Средства связи (беспроводные каналы и кабели) Любая информация, которая передаётся в пределах сети точного позиционирования («сырые» данные измерений, дифференциальные поправки, данные о состоянии антенн приёмников ГНСС и.т.д.), требует наличия соответствующих каналов связи с различной степенью пропускной способности. Каналы связи в сети точного позиционирования: • Между приёмником ГНСС базовой референц-станции и вычислительным центром • Между вычислительным центром и ровером (приёмником пользователя) • Между вычислительным центром и компьютером пользователя (для обмена данных, нужных для постобработки измерений) Типы средств коммуникаций для создания каналов связи: • Кабель (посредством интерфейса RS232) • Локальная сеть (посредством протокола TCP/IP) • Сеть Интернет (посредством протокола TCP/IP и других средств) • Модем (радиомодем, GSM, CDMA, 3G, 4G) Если поблизости места установки БС проходят телефонные линии, то они могут быть использованы для подключения приёмника ГНСС к серверу. Если же рядом нет линий телефонной связи, то используются каналы мобильной связи с модемами (GSM, CDMA, TDMA, 3G, 4G). Наиболее удобным является метод, основанный на передаче данных посредством Интернет-протоколов. В случае, когда используется протокол передачи данных TCP/IP, все устройства и компьютеры сети точного позиционирования связаны между собой. То есть, приёмники ГНСС, серверы и периферийные устройства вычислительного центра обмениваются данными через Интернет, либо объединяются в компьютерную сеть (LAN, WLAN). Если приёмник имеет подключенный модем сотовой связи, то после настроек, включения и инициализации модема, приёмник может получить временный динамический IP-адрес с помощью DNS-сервиса (система доменных имён). Таким образом, доступ к данным приёмника можно осуществлять с любого компьютера, подключенного к интернету. Так как каналы связи должны обеспечивать бесперебойную передачу данных, то наиболее надёжным способом может стать применение выделенных линий связи. На сервере сети БС должен располагаться модем и IP-порт для каждой БС, с которой поступают данные. В связи с тем, что сервер должен постоянно получать «сырые» данные спутниковых измерений одновременно с нескольких БС, применяется сетевой маршрутизатор удалённого доступа. Общая схема обмена данными в этом случае выглядит следующим образом: ровер пользователя передаёт собственные координаты на сервер вычислительного центра в формате NMEA, программное обеспечение центра определяет ближайшую к роверу базовую станцию сети и маршрутизатор передаёт на ровер дифференциальные поправки. Если же рядом с помещением, где находится вычислительный центр, проходят телефонные линии, то появляется возможность использования широкополосного ADSL-модема. В обоих случаях (подключение к интернету и к телефонным линиям) принцип работы программного обеспечения одинаковый. Поправки RTK и DGPS могут передаваться на ровер либо напрямую от приёмников ГНСС базовых станций, либо с сервера вычислительного центра (что является наиболее предпочтительным) посредством каналов связи, описанных выше (Байков, 2012). Для передачи на ровер сетевых поправок вида FKP и MAX подходят любые каналы связи, а для передачи поправок вида VRS и i-MAX используются только каналы мобильной связи и модемы. В настоящее время широко используется способ передачи данных посредством протокола NTRIP, который предназначен специально для передачи ГНСС-измерений через Интернет. В случае использования данного протокола, все данные проходят через единственный IP-порт на сервере. Пользовательские приёмники в данном случае имеют возможность обмена данными только при условии авторизации в системе. Схема обмена данными будет следующая: ровер пользователя обращается к IP-порту на сервер и запрашивает данные от точек подключения, которые являются источниками RTK или DGPS-поправок, если запрашиваемая точка доступна, то данные передаются на ровер, а если нет – из списка выбирается другая точка подключения к данным. Источники бесперебойного питания Как правило, подключение осуществляется к электросети переменного тока 220V с использованием AC/DC-адаптера. Помимо основного источника электропитания, базовая станция должна быть снабжена резервным источником, так как отключение электропитания может вывести БС из строя, тем самым подведя исполнителей, работающих в поле. При аварийном отключении оборудования базовой станции от электросети используется дополнительный источник питания различного типа и ёмкости (чем больше ёмкость резервной батареи, тем более длительное время возможно поддержание оборудования в рабочем состоянии). Как только электропитание из сети снова восстанавливается, ГНСС-приёмники на БС автоматически перезапускаются. Резервные источники питания могут быть общими для компьютера и приёмника, а могут быть подключены раздельно, второй вариант наиболее надёжен, так как если питание отключится только у компьютера, то ГНСС-приёмник будет и дальше работать в обычном режиме. В некоторых случаях есть возможность функционирования базовых станций в автономном режиме, в частности, в районах с повышенной солнечной активностью можно осуществлять подключение оборудования БС к солнечным батареям. Сущность сетевых дифференциальных поправок и способы их передачи На данный момент есть несколько способов создания сетевых RTK-поправок для передачи их на приёмники пользователей. Сетевые поправки могут быть индивидуального типа и неиндивидуального. Индивидуальные поправки позволяют получать точные координаты ровера с учётом данных о его предварительном пространственном положении (абсолютные координаты, получаемые ГНСС-приёмником в навигационном режиме). К настоящему времени известно несколько методов представления сетевых поправок: • FKP (Flachen-Korrektur Parameter) • VRS (Virtual Reference Station) • MAX (Master Auxiliary Corrections) • i-MAX (Individualized MAX) • SmartRTK Flachen-Korrektur Parameter (Метод площадных поправок) Данный метод подразумевает расчёт дифференциальных поправок на площади, охваченной несколькими базовыми станциями, но без учёта предварительного положения ровера. Сервер сети БС рассчитывает данные от одной из базовых станций сети вместе со специальными коэффициентами зависимости погрешностей от расстояния относительно станций, в качестве которых выступают площадные градиенты в плоскостях север-юг и восток-запад. Коэффициенты рассчитываются в вычислительном центре, основываясь на гипотезе линейности характера зависимости погрешностей определения местоположения внутри сети БС от расстояния. Такой метод создания поправок можно применять лишь в ограниченной области вокруг базовой станции, при этом, не всегда гарантируется высокое качество определения координат положения ровера. Но, несмотря на столь существенный недостаток, метод FKP широко применяется, так как не нуждается в предварительных данных о положении ровера пользователя. Данные передаются в формате RTCM посредством любых каналов связи. Virtual Reference Station (Виртуальная базовая станция) Для работы данного метода нужно, чтобы с ровера пользователя предварительно были переданы в вычислительный центр его текущие навигационные координаты. После чего, в центре управления сетью формируются дифференциальные поправки формата RTCM относительно некоторой виртуальной точки в пространстве (виртуальной БС), близкой к месторасположению ровера в данный момент времени. С помощью этих поправок вычисляются точные координаты положения ровера пользователя. Суть метода заключается в том, что каждый ровер получает сформированные специально для него индивидуальные дифференциальные поправки, используя которые, определяются его точные координаты также, как в случае определения координат по данным одиночной базовой станции. Метод VRS имеет как достоинства (•), так и недостатки (○): • Сведение к минимуму погрешности определения координат в режиме RTK, которые зависят от расстояния до базовой станции. • Возможность работы с одночастотными приёмниками (более дешёвыми), так как можно не волноваться о потере точного решения из-за удалённости базовой станции. ○ При перемещении приёмника от созданной для него VRS, точность определяемых координат падает, что требует выполнения всей процедуры её создания заново. ○ Для создания RTK-поправок относительно VRS используются данные только трёх ПДБС, ближайших к роверу. Существует также разновидность метода VRS – Pseudo Reference Station (PRS), где виртуальная станция создаётся на заданном расстоянии от текущего положения ровера. Для обмена данными между ровером и БС подходящей является сотовая связь, а вот при передаче информации по радиоканалу методы PRS и VRS не работают. Метод MAX (Мастер вспомогательного исправления) Данный метод, основанный на использовании концепции MAC, позволяет использовать сигналы всех ГНСС, включая GPS и ГЛОНАСС. Данные направляются на ровер в форматах RTCM 3.0 и RTCM 3.1. Сущность метода MAX заключается в том, что сервер вычислительного центра посылает роверу потоки данных, в том числе и «сырые» спутниковые наблюдения и координаты базовой станции сети, которая называется Мастер-станцией. Передаются также разности значений, исправленных после разрешения неоднозначности «сырых» наблюдений и координат других станций сети относительно данных Мастер-станции (все остальные базовые станции называются вспомогательными). Значения поправок вычисляются непосредственно в ровере пользователя (для этого на нём должно быть установлено соответствующее ПО). В приёмнике пользователя восстанавливаются значения исправленных после разрешения неоднозначности «сырых» ГНСС-измерений для всех базовых станций сети и определяются координаты его точного местоположения. Метод i-MAX (Individualized MAX) Данный метод используется для поддержки приёмников старого поколения, которые не поддерживают функцию приёма дифференциальных поправок вида MAX в формате RTCM 3.0 и RTCM 3.1. Поправки для пользователя создаются относительно базовых станций сети. Ровер получает индивидуальные поправки с учётом оптимально подобранных станций сети, исходя из их удалённости, качества и объёма спутниковой информации на данный момент. При использовании этого метода поправки могут передаваться в формате RTCM 2.x посредством системы прямой и обратной связи (GSM, CDMA, 3G,4G). Метод SmartRTK (Комбинированный метод формирования сетевых RTK-поправок) Суть этого метода заключается в том, что сервер сети ПДБС посылает всю имеющуюся у него информацию, в том числе и «сырые» спутниковые измерения и координаты всех БС. Ровер, получив данные с сервера центра управления, вычисляет сетевые дифференциальные поправки, а также поправки относительно одной из выбранных БС, затем ровер определяет свои координаты путём комбинации полученных решений с максимально эффективным использованием всех спутниковых данных в целях достижения наилучшей точности определения пространственного положения ровера. При этом, ровер может вычислять как сетевые поправки, так и простые – относительно Мастер-станции с самостоятельным моделированием погрешностей, зависящих от расстояния. Кроме того, данный метод поддерживает версию 3.1 формата RTCM, где поддерживается передача параметров перехода в локальную (местную) систему координат. Таким образом, появляется возможность получения координат в местной системе (например – МСК-64) без предварительного определения и загрузки в приёмник параметров трансформации в МСК из WGS-84. Сферы приложения сетей референцных станций: • Сохранение высокоточной координатной основы (локальной, местной, мировой) • Обеспечение сопровождения строительных работ (особенно при возведении сооружений повышенной этажности и большой протяжённости) • Топографическая съёмка или создание ПВО для её выполнения, а также поиск и восстановление пунктов ГГС • Выявление и анализ различного рода смещений и деформаций (применительно к инженерным сооружениям и природным объектам) • Удалённое управление механизмами, оснащёнными спутниковыми системами автоматического управления (работа на месторождениях, точное земледелие и.т.д.) • Увеличение эффективности управления различного рода инфраструктурами при интеграции спутниковых приёмников с муниципальными и иными ГИС • Выполнение кадастровых работ • Геофизические работы • Обеспечение точной наземной и воздушной навигации • Различные задачи локальной навигации: контроль за движением транспортных средств различных служб, такси, грузов, а также отслеживание угнанных автомобилей и других предметов Если обобщить всё вышесказанное, то можно сказать, что сеть базовых референц-станций используется как инфраструктура для точного позиционирования. Необходимость такой инфраструктуры более всего ощущается там, где требуется создание съёмочного обоснования для проведения геодезических работ, будь то наземное лазерное сканирование, цифровая фотограмметрия или же топографическая съёмка и вынос границ земельных участков, зданий и сооружений. Кроме того, сети референцных станций могут применяться при проведении работ по лазерному сканированию и цифровой аэрофотосъёмки для целей инженерных изысканий. Дело в том, что для спутниковой корректировки лётного маршрута воздушных судов при проведении воздушного лазерного сканирования и цифровой АФС, необходимо наземной инфраструктуры спутникового позиционирования, а конкретно – сети базовых референц-станций, располагающихся в районе работ. При проведении такого рода работ, производятся как измерения в режиме статики (для измерения координат опознавательных марок), так и кинематические измерения (спутниковые измерения траектории полёта летательного аппарата), в последнем случае обеспечивается точность порядка 10 см. Некоторые тенденции и прогнозы в развитии инфраструктуры точного позиционирования В настоящее время ведётся много инновационных разработок в областях, тесно взаимосвязанных со спутниковым позиционированием, а конкретно – ведутся исследования в области быстрой передачи данных. Например, ещё несколько лет назад были предприняты первые шаги к созданию сетей пятого поколения (5G), максимальная скорость передачи данных в которой предполагается на уровне 19 Гб/сек. Запуск сети следующего поколения планируется к 2018-2020 году в Японии. Применение такой технологии позволит мгновенно передавать большие массивы спутниковых и иных данных через Интернет, что значительно ускорит, тем или иным образом, все виды геодезических работ (Тихвинский, 2013, 2014). Также, относительно недавно (в 2010 году), компанией JAVAD GNSS была предложена технология LightSquared (Джавад, 2011), которая, по мнению её создателей, позволит предоставить более быстрый и дешёвый канал связи для передачи RTK и DGPS-данных. Однако, есть некоторые трудности с реализацией такой технологии, а именно – захват сигнала lightSquared приёмником GPS и отсутствие средств определения и проверки наличия посторонних сигналов в самих приёмниках GPS. Опять же, создатели данной технологии утверждают, что обе эти проблемы решены путём добавления специальных фильтров на входе сигнала в приёмник и добавления в приёмник функции самопроверки и анализа помех (анализ длится около 30 секунд). Также, в 2014 году, компанией АО «Прин» (geoskynet.com) было анонсировано появление новой технологии передачи поправок – APIS, которая даёт некоторые преимущества перед другими видами передачи дифференциальных поправок: от одной базы может работать неограниченное количество роверов, невысокие затраты на оплату трафика, так как за сутки базовая станция генерирует не более 8-10 Мб трафика, которым может пользоваться неограниченное количество роверов, стабильное будущее метода передачи информации посредством мобильного интернета в связи с активным развитием технологии операторами сотовой связи (сети связи 3G, 3.5G, 4G, 5G) и увеличением зоны покрытия сигнала, отсутствие необходимости получения и оплаты статического IP адреса и.т.д. Использование сети базовых референц-станций при топографической съёмке и для целей обучения в рамках учебных программ ВУЗов В связи с тем, что с недавнего времени стало возможной закладка базиса для создания планово-высотного обоснования при производстве топографической съёмки в режиме RTK с использованием сетей референцных станций (в случае с Санкт-Петербургом – это сеть Комитета Градостроительства и Архитектуры), появилась возможность значительно сократить временные и материальные расходы на выполнение топографических и кадастровых работ. Требуется лишь проверить в режиме RTK некоторое количество близлежащих пунктов ГГС (3 плановых и 2 высотных), после чего можно закладывать базис, от которого далее может быть проложен теодолитный ход, или сразу начинать съёмку, если местность на всём участке работ открытая (в области). Общий порядок создания ПВО в режиме RTK от базовых станций, с учётом требований КГА, выглядит следующим образом: • Приводим ровер в рабочее состояние • Производим контрольные измерения в режиме RTK на 4 близлежащих пунктах ГГС • Закладываем базисы на участке работ, от которых будет прокладываться теодолитный ход (в городе) или непосредственно снимаем пикеты GNSS-приёмником • Передаём файлы измерений на компьютер • Выключаем приёмник К сожалению, многие центры пунктов ГГС в настоящее время имеют весьма значительные расхождения от тех координат, которые даются по ним в выписках и данные спутниковых измерений на них часто не совпадают. Технологию выполнения статических и кинематических измерений в сетях точного позиционирования можно внедрить в процесс обучения студентов профильных ВУЗов на нескольких этапах: теоретическое ознакомление с материалом на лекциях, на этапе прохождения летней учебной практики, и, наконец во время прохождения производственной практики. Для организации учебного процесса с использованием данной технологии нужна договорённость с ведущими геодезическими фирмами, работающими в данной научно-производственной сфере. Перед непосредственным проведением полевых работ, необходимо ознакомление студентов со следующими разделами и материалами: • Составные элементы сети референцных станций (в общем виде) • Схема функционирования и взаимосвязи элементов сети РС (в общем виде) • Принципы работы различных методов передачи дифференциальных поправок • Типовая инструкция по работе с ровером от сети базовых станций Также возможно первичное ознакомление обучающихся со спецификой работы программ по обработке спутниковых измерений, произведённых в статическом режиме (например, LeicaGeoOffice или Trimble Business Centre). Соостветственно, в перечень вопросов для подготовки к экзамену по дисциплине «Геодезия» будет добавлено несколько необходимых для изучения разделов.

Похожие:

	Конспект лекций мдк 02. 02. Электронные средства и методы геодезических измерений ПМ. 02. Выполнение топографических съемок, графического и цифрового оформления их результатов		Методические указания по прохождению практики и составлению отчета... ПМ. 02 Выполнение топографических съемок, графического и цифрового оформления их результатов
	Рассмотрение заявлений адвокатов. Вопросы текущей деятельности. Голосовали: единогласно Присутствовали: Басов Юрий Романович, Гордеева Ольга Геннадьевна, Леднев Сергей Федорович, Мухаметов Ринат Равилевич, Ногин Сергей...		Рабочая программа профессионального модуля разработана на основе... ПМ. 02 Выполнение топографических съемок, графического и цифрового оформления их результатов
	«Методы определения рефракции» Методическая разработка утверждена на заседании предметной (цикловой) комиссии, рекомендована к использованию в учебном процессе...		Методическая разработка деловой игры «сахарный диабет. Гипергликемическая кома у детей» Деловые игры, как метод активного обучения, в настоящее время находит широкое применение в учебном процессе
	Применение акустико-эмиссионного метода для выявления дефектов сварного шва в процессе сварки При этом реализуется возможность определения с высокой точностью координат дефектов и их оперативного исправления в процессе сварки...		Убить билла (2003) Поэтому было обещано внести некоторые изменения в сюжетную линию фильма непосредственно в процессе съемок
	Рекомендации по использованию в учебном процессе интерактивных образовательных... Данные рекомендации развивают некоторые положения Рекомендаций по использованию инновационных образовательных технологий в учебном...		На выполнение исполнительных топографо-геодезических и маркшейдерских... Открытое акционерное общество «Газпромнефть-Хантос», именуемое в дальнейшем «Заказчик», в лице генерального директора Доктора Сергея...
	Общественная организация «союз маркшейдеров россии» Проект Методических указаний по проведению исполнительных съемок подземных сооружений (плановые и высотные съемки) и по проведению мониторинга...		Опыт применения пакета nastran в учебном процессе на кафедре «Космические... Опыт применения пакета nastran в учебном процессе на кафедре Космические аппараты
	Применение методов активного обучения в образовательном процессе вуза В данной статье рассматривается применение активных методов обучения, опыт использования которого дает возможность решать ряд труднодостижимых...		Авторы: Карауш Сергей Андреевич, заведующий кафедрой охраны труда и окружающей среды Мендовано в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 280102 "Безопасность технологических процессов...
	Материал и патологогистологические методы исследования В пособии изложены важнейшие гистологические и цитологические способы окраски срезов, а также основные гистохимические и электронно-микроскопические...		Инструкция о порядке контроля и приемки геодезических, топографических и В инструкции излагаются принципы организации и исполнения контроля и приемки геодезических, топографических и картографических работ...