ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ RTK ПОПРАВОК В ГНСС СЪЕМКЕ

Неотъемлемой частью кадастровых работ являются геодезические измерения. Координаты точек межевых планов можно определить 5-ю методами.

На данный момент, наиболее оптимальной является спутниковая съемка. Сущность её заключается в определении координат точек земной поверхности с помощью спутников, основанном на радиодальномерных измерениях дальностей от спутников до приемника, установленного на определенной точке.

Популярность данного способа обусловлена рядом важных преимуществ:

• глобальность
• оперативность
• всепогодность
• оптимальная точность
• эффективность.

ГНСС состоит из трёх сегментов: космического, наземного и пользовательского. Космический сегмент представляет собой набор спутников, размещённых на разных орбитальных плоскостях, каждый из которых располагает атомными часами, задающими точную систему времени, и непрерывно передаёт радиосигналы с собственным уникальным идентификационным кодом. Наземный сегмент, или сегмент управления, включает в себя сеть станций, которые наблюдают за спутниками на орбите и выполняют контроль и корректировку их положения. Пользовательский сегмент включает все спутниковые приёмники, выполняющие определение своего местоположения.

Спутниковая съемка применяется во многих областях народного хозяйства. Развитие опорных геодезических сетей, геодезическое обеспечение строительства, кадастровые и землеустроительные работы выполняются с помощью ГНСС технологий. Также геодезические спутниковые приемники используются в метеорологии, картографии и геоинформатике.

Спутниковая съемка, в зависимости от поставленных задач, площади работ и необходимой точности, может производиться в разных режимах:

• статика;
• кинематика с постобработкой;
• кинематика в реальном времени (RTK).

 Наиболее точным методом съемки считается статика, она также хорошо подходит для всех размеров базисов. В этом режиме для съемки необходимы база и ровер, которые должны одновременно отслеживать сигналы не менее четырех спутников. Статика характеризуется продолжительными сеансами спутниковых наблюдений.

Кинематика с постобработкой включает кинематический режим измерений и режим измерений «стой-иди» они позволяют быстро наблюдать много точек, но требуют, чтобы приемник удерживал захват пунктов в течение всего времени перемещения. Для реализации этих режимов необходим полевой контроллер.

При использовании режима RTK дифференциальные поправки передаются от базового приемника одному или нескольким подвижным приемникам с тем, чтобы они производили местоопределение в режиме реального времени. Метод RTK является самым быстрым методом съемки спутниковыми приемниками, но менее точным.

Для передачи поправок необходимо, чтобы приемники вели обмен информацией. Для этого существуют модемы – это устройства, обеспечивающие канал связи между базовым и подвижным (роверным) ГНСС приёмниками. В зависимости от используемой технологии связи модемы по типу подразделяются на УКВ-модемы и модемы GSM/GPRS, а конструктивно – на внешние и встраиваемые в корпус спутникового приемника.

Оснащение прибора дополнительным оборудованием ведет к повышению его стоимости, однако модемы положительно зарекомендовали себя, значительно повышая производительность. Стоимость модема может составлять десятки и даже сотни тысяч рублей. Например, GSM модем стоит в среднем 50-60 тыс. руб., а радиомодем 110 – 190 тыс. руб.

GSM-модемы применяются при съемке в RTK-режиме для организации канала сотовой связи между базовой ГНСС станцией и подвижным приемником с целью передачи данных для обеспечения работы в режиме RTK (рис. 1).

Рисунок 1. Модем GSM M5 с антенной и кабелем подключения

Обязательным условием для запуска GSM-модемов является наличие в обоих модемах SIM-карт, выбранного оператора мобильной связи.

Передача данных осуществляется по технологии CSD или GPRS/EDGE.

• CSD технология передачи данных, разработанная для мобильных телефонов стандарта GSM. CSD использует один временной интервал для передачи данных на скорости 9,6 кбит/с в подсистему сети и коммутации, где они могут быть переданы через эквивалент нормальной модемной связи в телефонную сеть;
• GPRS/EDGE цифровая технология беспроводной передачи данных для мобильной связи, которая функционирует как надстройка над 2G и 2.5G (GPRS)-сетями.

УКВ модем используется как для приема, так и для передачи корректирующей информации при работе спутникового оборудования в режиме RTK. Передача данных происходит на малой мощности 1 Вт. (рис. 2)

Отличительной особенностью модема является возможность его использования в качестве ретранслятора данных. В таком режиме работы модем получает пакет данных, помещает его в буфер и ретранслирует эти данные следующему абоненту с использованием того же радиоканала, на котором данные были приняты.

Рисунок 2. ГНСС приемник со встроенной антенной

Такой режим работы модема позволяет увеличить дальность RTK связи и, как следствие, обеспечить возможность RTK измерений при более значительных удалениях RTK роверов от базовой станции, особенно в условиях сильно пересеченной местности.

Современные ГНСС приемники обычно сразу комплектуются модемами, либо опционно докупаются. ГНСС приемники предыдущего поколения можно также дооснастить модемами, хотя это не всегда возможно технически.

В целом развитие ГНСС идет по пути мультисистемности, мультичастотности с обязательными многофункциональными модемами. Также активно внедряются инерционные (гироскопические) технологии.

Список литературы:

1. Использование ГНСС референцных станций в землеустройстве и кадастре / Заварин Д. А., Бараева В. С., Евсейчик П. А. // Вузовская наука – региону: материалы XV Всероссийской научной конференции. – 2017. – С. 293-295.
2. Маркова Н.А. Исследование возможностей сотовой связи для ГНСС измерений в режиме RTK в вологодской области // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XLVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(46) – 793-797 c.