Технологии высокоточного спутникового позиционирования

Высокоточное позиционирование – совокупность методов определения пространственного положения объектов и его изменения со временем. С развитием глобальных навигационных спутниковых систем GPS, ГЛОНАСС, Beidou, Galileo и т.д. технологии высокоточного позиционирования приобретают все большее распространение в различных сферах: горнодобывающей промышленности, геофизике, морской геодезии, строительстве, сельском хозяйстве и т.д[1].

Современные системы высокоточного позиционирования на базе GNSS-оборудования обладают следующими преимуществами по сравнению с традиционными методами:

• Позиционирование не требует дополнительной камеральной обработки измерений, результаты определений отображаются в реальном времени на дисплее оператора;
• Высокая точность определений (до 1-2 см);
• Высокая надежность получаемых данных;
• Максимальная автоматизация определений;
• Всепогодность: позиционирование может выполняться в любую погоду, 24 часа в сутки;
• Безопасность персонала.

В настоящее время пользователю предоставляется огромный выбор различных модификаций GNSS-систем для высокоточного позиционирования, которые можно условно разделить по точности определений (автономное позиционирование, DGPS, DGNSS, LocRTK, RTK и т.д.), применяемым сервисам дифференциальной коррекции (SBAS, Beacon, OmniSTAR, C-Nav, Starfix, Marinestar и т.д.), способу передачи поправки с базовой станции (CSD, GPRS, УКВ и т.д.) и/или варианту применения технологии Moving Base, объему предоставляемой информации (текущие координаты, скорость движения, курс, крен и т.д.) и т.д.

С помощью специального оборудования внедряются следующие решения для высокоточного позиционирования:

1. Гидрографическая съемка;
2. Позиционирование земснарядов и иных дноуглубительных систем;
3. Позиционирование для установки свай и других конструкций;
4. Позиционирование сейсмических вибраторов;
5. Позиционирование иных движущихся объектов.

Цель реферата рассмотреть технологии высокоточного спутникового позиционирования 2021 года       , дать им характеристику, выявить достоинства и недостатки такой техники.

Технологии высокоточного спутникового позиционирования 2021 года   

Представить окружающий нас мир без цифровых технологий просто невозможно. Тем более, когда речь идет о таких сложных процессах, как геология, картография, геодезия. Так, например, существенно облегчил жизнь геодезистам GNSS-приемник, позволяющий рассчитать координаты за короткий промежуток времени[2].

Каждую минуту над нами незримо пролетают десятки спутников, часть из них — научные, другие обеспечивают связь. А глобальные навигационные спутники позволяют определить расположение объекта на земле, околоземной орбите. Причем спутники либо имеют свою скорость вращения вокруг земли, либо находятся все время над определенной местностью (геостационарные спутники). Самой первой глобальной навигационной системой, ставшей доступной широкому кругу пользователей, стала американская GPS. По сию пору многие, не вдаваясь в подробности называют все ГНСС системы GPS. Сейчас же почти у каждой страны есть своя навигационная сеть:

• GPS – самая первая, наиболее распространенная глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) работающая практически во всех уголках земли;
• Galileo – европейская навигационная система, начавшая свою работу с 2011 года;
• QZSS – японская навигационная система (НС) работающая с квазизенитными спутниками, что делает ее похожей на американскую GPS, с повышенной, до нескольких сантиметров, точностью определения координат объекта;
• ГЛОНАСС – российская НС появившаяся раньше американской, но изначально создававшаяся для военных целей, ее отличие от GPS — более стабильная работа всей структуры, но меньший срок службы самих спутников;
• BEIDOU – китайская НС чья группировка спутников пополняется с каждым днем;
• NavIc – самая «молодая» НС работающая преимущественно узко-регионально, то есть обеспечивает информацией пользователь субконтинента Индия плюс 1500 км по его границам.

Такое разнообразие ГНСС объясняется прежде всего их стратегическим значением, и каждая страна хочет иметь определенную независимость, например, от той же GPS. Принцип работы НС одинаков вне зависимости от ее происхождения. На приемник передается пакет данных, который включает в себя три составляющие[3]:

6 источников