Публичная базовая станция

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ GPS БАЗОВОЙ СТАНЦИИ

Введение

GPS — одна из наиболее точных глобальных систем определения координат. Но её точность ухудшают ряд факторов, возникающих из-за влияния атмосферных явлений и солнечной радиации на параметры спутниковых сигналов, ухода часов спутников и т.п. Такие ошибки можно значительно уменьшить, применив дифференциальную коррекцию с использованием стационарного GPS приёмника, установленного в точке с заранее определёнными координатами. Такой приёмник называют базовым. С помощью этого приёмника можно вычислять корректирующие значения погрешностей, возникающих в дальномерных спутниковых сигналах.

Существуют два метода дифференциальной коррекции координат, с помощью которых достигается точность позиционирования от 2-5 метров до нескольких миллиметров.

  • Метод дифференциальной коррекции реального времени позволяет определить уточнённые непосредственно на месте измерения. Для этого мобильный GPS приёмник должен кроме сигналов от спутников принимать также корректирующие данные от базового GPS приёмника. Такие данные, как правило, передаются с помощью УКВ/FM радиостанций по протоколу RTCM, по каналам мобильной GSM связи или по сети Интернет. Такой метод хорош тем, что позволяет проводить точную навигацию непосредственно на месте определения координат. Его недостатками является снижения надёжности системы из-за наличия дополнительного оборудования и сужения области действия, по причине ограниченной дальности действия радиостанций. Стоимость такого оборудования достаточно высока.
  • Метод постобработки основан на накоплении данных для последующей дифференциальной коррекции на базовой станции, которая состоит из приёмника с антенной, компьютера и соответствующего программного обеспечения. Мобильный GPS приёмник также накапливает данные в собственной памяти или в памяти мобильного компьютера в объёме, достаточном для последующей дифкоррекции. По окончании работ данные базы и мобильного GPS приёмника (сырые данные измерений) совместно обрабатываются, при помощи специального программного обеспечения. Этот метод более надёжен, чем метод реального времени, на его область применения влияют только ограничения самого метода дифференциальной коррекции.

В Тамбове работает постоянно действующая GPS базовая станция TAMB, созданная на базе ООО «Аудит-Инвест». Основными компонентами базовой станции является двухчастотный GPS приемник, установленный в фиксированной точке и программное обеспечение для управления таким приемником и регистрации данных на компьютере. Данные базовой GPS станции позволяют корректировать погрешности автономного определения координат подвижными приемниками при постобработке полевых данных а так же в режиме реального времени с помощью соединения через сеть Интернет. Коректный учет погрешностей осуществляется при выполнении следующих условий:

  • Подвижный приемник накапливает данные в радиусе действия базовой станции.
  • При этом наблюдается как минимум 4 или более общих спутников
  • Накопление данных подвижным приемником происходит синхронно с базовой станцией.

Программное обеспечение базовой станции позволяет записывать сырые данные GPS на диск компьютера и использовать их в последствии для дифференциальной коррекции при постобработке, а также публиковать эти данные в сети Internet для обеспечения доступа к ним заинтересованных пользователей.

 

Состав оборудования базовой GPS станции

Ядром существующей системы является двухчастотный GPS приёмник Trimble серии 5700 и антенна Trimble Zephyr Geodetic L1/L2. Приёмник круглосуточно записывает данные для постобработки, с интервалом в 2 секунды, в формате Rinex версии 2.11 (этот формат поддерживается программным обеспечением всех производителей). Продолжительность файла данных можно выбрать вручную в пределах суток. При этом пользователь получает доступ к нему практически сразу же и может проводить дифференциальную коррекцию полевых данных.

Радиус действия базовой станции

Различные производители GPS оборудования рекомендуют практически одинаковые методики полевых работ, но при этом есть некоторые различия в максимальном удалении от базовой станции, которые надо учитывать для получения заданной точности, в зависимости от типа приемников и компании изготовителя. Для оценки радиуса действия базовой станции, при использовании различных типов GPS приемников, за основу взяты рекомендации компании Trimble по использованию оборудования и наш практический опыт работ с GPS приемниками Trimble, Ashtech, Magellan и Specctra Precision. При этом указываемая дальность обеспечивает гарантированный результат и не стремится отобразить максимальный радиус действия.

Радиус действия 15 км (максимум до 20 км) для одночастотных фазовых GPS приемников

Радиус действия 50 км (максимум до 150 км) для двухчастотных фазовых приемников при использовании бортовых эфемерид.

карта

Потенциальные пользователи и перспективы развития

Потенциальными пользователями такого сервиса являются организации проводящие, какие-либо геодезические определения в радиусе действия станции: геодезисты, землеустроители, кадастровые организации, создатели ГИС, строительные управления, проектно-изыскательские предприятия, городские коммунальные службы и т.д. Для получения данных от базовой станции пользователям необходимо иметь подключение к сети Internet и зарегистрироваться в системе доступа к данным. По всем вопросам обращайтесь по телефонам, указанным в разделе контакты.

Преимущества при использовании данных накопленных базовой GPS станцией:

  • Для тех организаций, кто уже применяет GPS приемники, использование данных базовой GPS станции позволяет отказаться от установки своей локальной «базы» и использовать освободившийся приемник для полевых работ, для комплекта из 2-x приемников GPS производительность увеличивается в два раза. Так же экономится время и средства уходившие на размещение базового приёмника на пункте Государственной Геодезической Сети.
  • Для предприятий только планирующих закупку GPS оборудования, стоимость «стартового» комплекта сокращается вдвое.
  • Данные базовой GPS станции также могут использоваться для увеличения надежности ваших определений, путем включения пункта базовой GPS станции в свою локальную сеть для улучшения её конфигурации.

Так же на базовой GPS станции организован канал передачи дифференциальных поправок в реальном времени с помощью сети Интернет, пользователь получает возможность определять точные координаты объекта непосредственно в поле. При этом, радиус зоны приема поправок зависит от качества доступа к сети Интернет в конкретном районе, а точность определения координат от типа подвижного приемника и от удаления от базовой станции.