Geriausių 2022 m. GNSS imtuvų reitingas

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) imtuvai yra specialūs įrenginiai, skirti priimti signalus iš pasaulinės padėties nustatymo sistemų QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS, taip pat SBAS korekcijos sistemų. Šie palydoviniai įrenginiai yra įvairiose mūsų planetą supančiose orbitose arba tam tikrose jos teritorijose. Imtuvai (jie taip pat yra palydoviniai imtuvai), galintys vienu metu dirbti su keliomis sistemomis, vadinami kelių sistemų.

Šiuos prietaisus žmonės naudoja tikslioms koordinatėms nustatyti ant žemės ir ne tik (galima nustatyti padėtį artimoje Žemės erdvėje).Be to, jie gali išmatuoti tikslų laiką ir įvairius parametrus judant objektus (pavyzdžiui, kryptį ir greitį). Padėties nustatymo metodas yra atstumo tarp palydovo ir GNSS imtuvo antenos apskaičiavimas.

Taigi, jei žinoma kelių palydovų padėtis, tai naudojant trianguliacijos metodą galima labai tiksliai nustatyti norimo objekto padėtį, naudojant paprastus geometrinius skaičiavimus.

Patys palydovai perduoda skaitmeninį signalą, kuriame yra efemeris (t. y. informacija apie palydovo, iš kurio perduodama, orbitą) ir bendrą almanachą (t. y. informaciją apie visų naudojamų sistemos palydovų padėtį), taip pat atnaujintą laiką. . Informacija perduodama specialiais dažniais, kurie yra skirti palydoviniam perdavimui. Paprastai tai yra nuo 1100 iki 1600 megahercų.

Šiuolaikinis palydovinių įrenginių panaudojimas pakėlė geodezinę įrangą į visiškai naują lygmenį – dabar jos pagalba tapo nesunku išspręsti problemas, reikalingas ne tik statyboms, bet ir kitoms žmogaus veiklos sritims. Ši didelio tikslumo pramonės šaka vystosi šuoliais, nuolat atsiranda įvairių patobulinimų, todėl išsirinkti tinkamą GNSS imtuvą gali būti labai sunku, nes paprasčiausiai nesugebama nuolat sekti naujų daiktų. Be to, sunku nustatyti imtuvo parametrus, kurių vartotojui tikrai reikės.

Kai kurios imtuvų veikimo ypatybės

GNSS imtuvai gali ne tik nustatyti padėtį tiek ant žemės, tiek ore, bet ir matuoti objektų savybes, nepriklausomai nuo to, ar jie yra statinėje padėtyje, ar juda. Skaičiavimo esmė – nuolatinis atstumo tarp palydovo ir sekimo objekto matavimas. Kiekvienais metais tokių skaičiavimų paklaida nuolat mažėja ir atitinkamai sekimo objekto koordinačių nustatymas tampa tikslesnis. Šiuo metu jau kelių metrų tikslumas.

Palydovinio GNSS rinkinio sudėtis

Paprastai imtuvai nėra parduodami atskirai, o komplektuojami. Standartinį tokios įrangos komplektą sudaro:

• du palydoviniai imtuvai;
• Lauko valdiklis su įdiegta programine įranga;
• GNSS tipo palydovinė lėkštė;
• Siųstuvas (modemas).

Dabartinės technologijos jau pasiekė tokį išsivystymo lygį, kad visas aukščiau pateiktas rinkinys gali būti talpinamas viename įrenginyje. Pagrindinė šių monoblokų apimtis – kadastro ir geodeziniai darbai.Yra įrenginių, kuriuose valdiklis dedamas atskirai ir tokie įrenginiai vadinami „dešiniais“. Jose itin paprasta atnaujinti operacinę sistemą ir valdymo programas.

SVARBU! Verta atskirti GNSS imtuvus nuo turistinių GPS imtuvų. Pirmieji yra didelio tikslumo pramoninė įranga ir yra skirti naudoti griežtai apibrėžtose srityse. Pastarosios reikalingos kelionėms, turizmui ir turi daug mažiau funkcionalumo.

Šiuolaikinis GNSS instrumentų poreikis

Imtuvai geodeziniams darbams skirstomi į vienos ir dviejų sistemų, taip pat vieno ir dviejų dažnių. Beveik visi šiuolaikiniai modeliai turi galimybę atsižvelgti į diferencines pataisas navigacijos užduočių įgyvendinimui. Naudojant naujausią programinę įrangą galima iš anksto planuoti geodezinį tyrimą, išsaugoti ir perkelti gautus duomenis į išorinius įrenginius (kompiuterį), atlikti pirminį surinktos informacijos apdorojimą, suformuoti skaitmeninį erdvės žemėlapį.

Taikymas GNSS įrangai

Tokios geodezinės sistemos plačiai naudojamos pradiniuose pastatų ir statinių statybos etapuose, taip pat žemei matuoti ir susieti su geografiniais objektais. Pagrindinis šių įrenginių naudojimo pranašumas – itin greitas veikimo laikas, leidžiantis gautas koordinates apdoroti beveik iš karto. Be kita ko, GNSS koordinavimas leis ne tik teisingai pastatyti namą, bet ir tiksliai nutiesti įvairias komunikacijas: nuo vandentiekio iki elektros linijų elektros tinklo.

Dėl to prioritetines sritis galima vadinti:

• Geodezinių ryšių palaikymas visais lygiais – nuo ​​globalaus iki klasikinio filmavimo;
• Žemės paviršiuje vykstančių gamtos reiškinių (uolienų ir ledynų judėjimo, seisminio aktyvumo ir vulkanizmo ir kt.) tyrimas;
• Palydėjimas tiesiant vamzdynus, įvairius statybos etapus, taip pat sprendžiant daugybę inžinerinių ir taikomųjų problemų;
• Pagalba tvarkant žemę ir skirstant žemę;
• Niveliavimo manipuliacijų organizavimas;
• Vienodos laiko skalės nustatymas didelio tikslumo režimu;
• Geoinformatikos ir kartografijos srities uždavinių sprendimas.

Pagrindiniai GNSS tyrimo atlikimo metodai naudojant imtuvus

Tradicinis metodas yra statistinis tyrimas, kuris optimaliai derinamas su visų dabartinių bazių dydžiais. Norėdami tai padaryti, tam skirtuose valdymo taškuose reikia sumontuoti dvi antenas, jos apdoros visą gaunamų duomenų kiekį. Imtuvai savo ruožtu stebės palydovus ir fiksuos palyginti panašius parametrus. Šiam metodui galima naudoti „greitos statikos“ metodą – į vartotojo gautų duomenų scenarijų įdedama nedidelė klaida, tačiau visą reikiamą informaciją galima surinkti per 15 minučių.

Kinematinė metodas yra greitai sekti kelis taškus vienu metu, tačiau tokiu atveju būtina įsitikinti, kad įranga yra norimame taške prieš inicijavimo proceso pradžią (grubiai tariant, iki kito palydovo signalo priėmimo momento) . Jei to nepadarysite laiku, visą procedūrą teks pradėti iš naujo. Šį būdą pageidautina taikyti gana dideliuose plotuose, kai galima greitai pasiekti kitą tašką, pavyzdžiui, automobiliu.

Taip pat kinematinį metodą galima naudoti itin mažuose plotuose, naudojant „stop-go“ principą.Šiuo atveju atstumas tarp taškų turėtų būti minimalus, o svarbiausia, kad toje vietoje nebūtų objektų, galinčių trukdyti palydovo signalui praeiti (aukštybiniai pastatai, elektros linijos ir kt.).

Be kita ko, galimas padėties nustatymas realiuoju laiku: ryšys tarp imtuvo ir palydovo praktiškai nenutrūksta. Tačiau šis metodas pareikalaus didelių energijos sąnaudų, kurių GNSS imtuvo baterija gali neatlaikyti. Paprastai tokius sprendimus naudoja kadastro inžinieriai arba topografai.

Tinkamas bazinio imtuvo vietos pasirinkimas

Vieta yra labai svarbi sėkmingam fotografavimui. Atliekant papildomo apdorojimo ar realaus laiko apklausas su vieno ar dviejų dažnių imtuvu, atminkite, kad roverio (judančios antenos) padėtis bus nuolat siejama su pagrindo padėtimi. Bet kokia klaida nustatant bazės koordinates judančia antena neišvengiamai iškraipys paties roverio koordinates.

Taigi turi būti įvykdytos dvi sąlygos:

• GNSS priėmimo patikimumas;
• Pačios bazės žinomos/nežinomos koordinatės.

Gali būti ir trečioji sąlyga – bazės aplinka. Bazinė antena turi būti sumontuota kuo aukščiau, kad nebūtų kliūčių priimti signalą horizontalioje plokštumoje ir būtų pasiektas maksimalus diapazonas.

1 sąlyga: GNSS priėmimas

Būtina pasirūpinti, kad antena būtų sumontuota tokioje vietoje, kur nėra kliūčių tam tikrą dangaus dalį matyti vertikalia kryptimi (čia nekalbame apie horizontaliai esančias žemės ekranavimo kliūtis).Virš bazės laisva erdvė leis rinkti duomenis iš maksimalaus skaičiaus virš jos skrendančių palydovų. Toks išdėstymas garantuoja palankų visos sistemos veikimą ir patikimų duomenų gavimą net iš geostacionarioje orbitoje esančių palydovų, jau nekalbant apie žemai skraidančius.

2 sąlyga: žinoma / nežinoma bazės vieta

Taikant kai kuriuos tyrimo metodus, gali būti, kad tikslios pagrindo padėties roveris nežino. Todėl būtina imtis šių priemonių: jei reikia pasiekti centimetrų matavimų tikslumą, tuomet reikia naudoti apytiksles koordinates centimetrais, kurios yra žinomos plotui, kuriame sumontuota bazinė antena. Jei tai taip pat neįmanoma, į matavimo scenarijų reikėtų įtraukti nedidelę paklaidą, kurią vėliau galima pašalinti žinant tikslias pagrindo koordinates.

Inicializacijos procesas

Inicijavimas yra tokia procedūra, kurios metu imtuvas realiu laiku (arba programa po apdorojimo) gali nustatyti sveikojo skaičiaus koordinačių skaičiaus dviprasmiškumą, būdingą nešlio apdorojimo fazei. Toks sprendimas yra būtina sąlyga, kad imtuvas ir jo programinė įranga gautų matavimus centimetro tikslumu. Atitinkamai, norint atlikti itin tikslius skaičiavimus, būtina nuolat stebėti šį parametrą.

SVARBU! Šio proceso nereikėtų painioti su imtuvo inicijavimu per palydovą, kai tarp įrenginių užmezgamas pirminis ryšys. Pirminio ryšio metu koordinačių tikslumas yra 5-10 metrų.

Pagrindiniai GNSS įrangos parametrai, kuriems reikia skirti daug dėmesio

Pagrindinį vaidmenį imtuvo veikime atliks:

• Signalų apdorojimo technologija ir naudojamų kanalų skaičius.Dirbant sudėtingomis oro ar geografinėmis sąlygomis gautų matavimų tikslumas tiesiogiai priklausys nuo signalo stabilumo, taigi ir nuo naudojamų kanalų skaičiaus. Šiuolaikinės pašalinio triukšmo slopinimo ir kai kurių modelių kelių kelių slopinimo technologijos leidžia efektyviai dirbti net esant nepalankiam orui nelygioje vietovėje;
• Baterijos veikimo laikas ir galia. Verta pasirūpinti, kad komplekte būtų išnaudota papildoma baterija, skirta „karštajam keitimui“. Šiandienos standartas vienam akumuliatoriui yra viena šviesi diena lauke;
• Įrangos apsauga nuo dulkių ir drėgmės bei darbo temperatūros režimas. Brangiausi ir modernizuoti pavyzdžiai gali veikti nuo -40 iki +60 laipsnių Celsijaus. Korpuso apsaugos laipsnis pagal tarptautinį IP standartą turi būti nurodytas ant paties įrenginio. Pavyzdžiui, IP67 reiškia, kad įrenginį galima net trumpam panardinti į vandenį, o jo korpusas yra visiškai apsaugotas nuo dulkių;
• Duomenų formatas, kurį reikia siųsti. Rover ir bazinė įranga turi būti vienoda. Bet kokie neatitikimai nedelsiant pašalinami, jei tai tos pačios įmonės įranga. Jei instrumentų gamintojai yra skirtingi, tuomet galima naudoti RTCM standartą, kuris yra universalus visiems pavyzdžiams.

Tinkamo GNSS imtuvo pasirinkimas perkant

Net jei potencialus pirkėjas nėra profesionalus matininkas ir anksčiau nebuvo dirbęs su tokia įranga, šie kriterijai padės kuo geriau pasirinkti:

• Lengvas valdymas ir patikimumas. Bet kokia tokio tipo įranga turi turėti paprastą ir intuityvią sąsają, neturėti per daug kelių lygių meniu ir parinkčių.Paprasčiau tariant, turi būti laikomasi „plug and play“ principo;
• Galimybė prijungti imtuvą prie kitų išorinių įrenginių: nuo modemo ir kompiuterio iki išmaniojo telefono;
• Palaikomi palydovų žvaigždynai. Čia reikia nuspręsti, kurioje srityje jis turėtų dirbti ilgiau. Europai tinka Gallileo, Rusijai ir NVS šalims geriau naudoti GLONASS, pasauliniu mastu - GPS. Verta iš anksto žinoti, ar pasirinktas modelis yra kelių sistemų – dažniausiai tokie yra brangesni;
• Skaitmeninio ekrano buvimas. Žinoma, geriau, kai jis yra modelyje. Be to, geriau rinktis modelį su kelių pikselių LCD ekranu, o ne su iš anksto įdiegtais vaizdais. Su geru nestatiniu ekranu dirbti daug lengviau ir maloniau;
• Gamintojas. GNSS imtuvai yra techniškai sudėtinga įranga, todėl geodezijos specialistai pirmenybę teikia Vakarų gamintojų pavyzdžiams. Kartu jie neaplenkia ir Japonijos – itin populiarūs yra Leica (Panasonic padalinio) modeliai, pasižymintys padidintu tikslumu.

Geriausių 2022 m. GNSS imtuvų reitingas

5 vieta: SP ProMark 220

Šiame modelyje naudojama pažangi ZED-Blade technologija, kuri leidžia greičiau inicijuoti ir pasiekti didesnį tikslumą net esant išplėstoms bazinėms linijoms. Imtuvas stengiasi išnaudoti visas GNSS konsteliacijas, o tai reiškia didelį efektyvumą ir matavimo tikslumą net ir sudėtingomis sąlygomis.

• Naudojamos inovatyvios technologijos;
• Itin demokratiška kaina;
• Geras pilnas komplektas.

• Veikia tik su 2 sistemomis: GLONASS ir GPS.

4 vieta: SOUTH S660 komplektas

Šį pavyzdį itin paprasta naudoti, turi palyginti mažą masę ir atsparų smūgiams kompleksą visiems komplekte esantiems įrenginiams. Unikali antenos konstrukcija leidžia atlikti itin tikslius matavimus tiek statiniu, tiek realiu laiku. Įrenginio dizainas yra ergonomikos pavyzdys, o valdymo sąsaja paprasta ir intuityvi. Dažniausiai naudojamas kraštovaizdžio architektūrai.

• Esamas kainos ir kokybės santykis;
• Ergonomiškas dizainas;
• Palaiko visus žinomus palydovinius žvaigždynus (žinoma, civilius).

• Modemas veikia tik 2G/3G tinkluose.

3 vieta: SOUTH Galaxy G1 Bundle

Šis įrenginys yra naujos kartos imtuvai, turintys mažą dydį ir pažangias funkcijas. Imtuve įrengtas automatinis priėmimo lygių valdymas, kuris akivaizdžiai pagerina matavimų tikslumą. Taip pat į dizainą įtrauktas specialus pakreipimo jutiklis, leidžiantis pašalinti centravimo klaidas ir automatizuoti ryšius pakeliui. Rinkinys laimėjo „Surveyor's Best Friend 2015 Reddot“ dizaino apdovanojimą.

• Beveik visiškai automatizuotas modelis – kai kuriais atvejais net nereikia spausti mygtuko norint atlikti matavimus;
• Nusipelnęs prekės ženklas su tarptautiniu apdovanojimu;
• Veikia valdant visas esamas „Microsoft“ operacines sistemas (išskyrus 10-ąją versiją).

• Nerasta (segmentui).

2 vieta: LEICA GS18T LTE

Šiame modelyje sumontuotas specialus kompensatorius, kuris išlygina matavimų netikslumus, kai atsiranda stulpo pasvirimo kampas. Taigi, nuolatinis įrenginio išlyginimas nereikalingas. Jis yra labai atsparus elektromagnetiniam poveikiui, todėl galima užtikrinti stabilų ryšį su palydovu net šalia elektros linijų. Korpusas turi padidintą apsaugą nuo dulkių ir drėgmės (IP68). Itin nepretenzingas oro sąlygoms.

• Veikia su visomis palydovinėmis sistemomis;
• Nereikia papildomo kalibravimo;
• Duomenys gali būti saugomi išorinėje laikmenoje (iki 8 GB).

• Didelė kaina už nepilną komplektą.

1 vieta: GPS Leica GR50

Šį imtuvą galima pavadinti „serveriu iš GNSS įrangos pasaulio“. Jis gali veikti kaip nuolatinė stacionari stotis ir kaip atskaitos (atskaitos) modelis. Išskirtinis įrenginio tikslumas leidžia jį naudoti itin tiksliose srityse, pavyzdžiui, stebint žemės paviršiaus deformacijas.Turi savo programinę įrangą „SmartWorks“, orientuotą į specialių užduočių atlikimą. Gali dirbti su daugeliu klientų roverių.

• Daugiafunkciškumas;
• Nuosavo programinė įranga;
• Daugelio roverių palaikymas;
• Veikia su visomis palydovinėmis sistemomis.

• Itin aukšta kaina (galima naudoti tik stambiems pirkėjams tam tikrose srityse).

Vietoj epilogo

Atsižvelgiant į tai, kad aprašyta įranga yra techniškai sudėtinga, ją reikia įsigyti tik iš patikimų tiekėjų. Be to, specialistai pataria pirkti interneto svetainėse, nes ten bus galima sutaupyti nuo mažmeninių kainų skirtumo. Ši aplinkybė aktualiausia, nes įrenginių kaina itin didelė.