Global Navigasyon Uydu Sistemleri (GNSS) alıcıları, küresel konumlandırma sistemleri QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS ve ayrıca SBAS düzeltme sistemlerinden sinyal almak için tasarlanmış özel cihazlardır. Bu uydu cihazları, gezegenimizi çevreleyen çeşitli yörüngelerde veya belirli bölgeleri üzerinde yer almaktadır. Aynı anda birkaç sistemle çalışma yeteneğine sahip alıcılara (aynı zamanda uydu alıcılarıdır) çoklu sistem denir.
Bu cihazlar, insanlar tarafından sadece yerdeki kesin koordinatları belirlemek için değil (Dünya'ya yakın uzayda konumlandırma mümkündür).Ek olarak, nesneleri hareket ettirirken tam zamanı ve çeşitli parametreleri (örneğin yön ve hız) ölçebilirler. Konumlandırmanın yapıldığı yöntem, uydu ile GNSS alıcısının anteni arasındaki mesafeyi hesaplamaktır.
Bu nedenle, birkaç uydunun konumu biliniyorsa, üçgenleme yöntemini kullanarak, basit geometrik hesaplamalar kullanarak istenen nesnenin konumunu yüksek doğrulukla belirlemek mümkündür.
Uyduların kendileri, efemeris (yani, iletimin yapıldığı uydunun yörüngesi hakkında bilgi) ve ortak bir almanak (yani, kullanılan sistemdeki tüm uyduların konumu hakkında bilgi) ve güncellenmiş zaman içeren bir dijital sinyal iletir. . Bilgi aktarımı, uydu iletimi için tahsis edilen özel frekanslarda gerçekleşir. Kural olarak, bunlar 1100 ila 1600 megahertz arasındadır.
Uydu cihazlarının modern kullanımı, jeodezik ekipmanı tamamen yeni bir seviyeye getirdi - şimdi onun yardımıyla sadece inşaat için değil, aynı zamanda insan faaliyetinin diğer alanları için de gerekli olan sorunları çözmek kolaylaştı. Yüksek hassasiyetli endüstrinin bu dalı sıçramalar ve sınırlarla gelişiyor, çeşitli iyileştirmeler sürekli olarak ortaya çıkıyor, bu nedenle yeni öğeleri kalıcı olarak takip edememe nedeniyle doğru GNSS alıcısını seçmek çok zor olabilir. Ayrıca kullanıcının kesinlikle ihtiyaç duyacağı alıcı parametrelerini belirlemek zordur.
Alıcıların işleyişinin bazı özellikleri
GNSS alıcıları hem yerdeki hem de havadaki konumu belirleyebilmekle kalmaz, aynı zamanda nesnelerin statik konumda veya hareketli olmasına bakılmaksızın özelliklerini de ölçebilirler. Hesaplamanın özü, uydu ile takip edilen nesne arasındaki mesafenin sürekli olarak ölçülmesidir. Her yıl bu tür hesaplamaların hatası giderek azalır ve buna bağlı olarak izleme nesnesinin koordinatlarının belirlenmesi daha doğru hale gelir. Şu anda, doğruluk zaten birkaç metredir.
Uydu GNSS kitinin bileşimi
Kural olarak, alıcılar tek tek satılmaz, set olarak gelir. Bu tür ekipmanların standart seti şunlardan oluşur:
- iki uydu alıcısı;
- Yüklü yazılıma sahip saha kontrolörü;
- Uydu çanak tipi GNSS;
- Verici cihaz (modem).
Mevcut teknolojiler, yukarıdaki setin tümü tek bir cihazda yer alabilecek kadar gelişmiş bir düzeye ulaşmıştır. Bu monoblokların ana kapsamı kadastro ve jeodezik çalışmalardır.Denetleyicinin ayrı olarak yerleştirildiği cihazlar vardır ve bu tür cihazlara "el bilgisayarları" denir. İşletim sistemini güncellemek ve içindeki programları kontrol etmek çok kolaydır.
ÖNEMLİ! GNSS alıcılarını turist GPS alıcılarından ayırt etmeye değer. Birincisi, yüksek hassasiyetli endüstriyel ekipmanlardır ve kesin olarak tanımlanmış alanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. İkincisi seyahat ve turizm için gereklidir ve çok daha az işlevselliğe sahiptir.
GNSS Cihazlarına Modern İhtiyaç
Jeodezik çalışma için alıcılar, tek ve çift sistemin yanı sıra tek ve çift frekansa ayrılmıştır. Hemen hemen tüm modern modeller, navigasyon görevlerinin uygulanması için farklı düzeltmeleri dikkate alma yeteneğine sahiptir. En son yazılımı kullanırken, önceden bir jeodezik araştırma planlamak, alınan verileri harici cihazlara (bilgisayar) kaydetmek ve aktarmak, toplanan bilgilerin birincil işlemlerini gerçekleştirmek ve dijital bir alan haritası oluşturmak mümkündür.
GNSS ekipmanı için uygulamalar
Bu tür jeodezik sistemler, binaların ve yapıların inşasının ilk aşamalarında ve ayrıca araziyi araştırmak ve bunları coğrafi nesnelere bağlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu cihazları kullanmanın ana avantajı, alınan koordinatları neredeyse anında işlemek üzere aktarmanıza izin veren son derece hızlı çalışma süreleridir. Diğer şeylerin yanı sıra, GNSS koordinasyonu sadece bir evin doğru bir şekilde inşa edilmesine değil, aynı zamanda çeşitli iletişimlerin doğru bir şekilde kurulmasına da izin verecektir: su kaynağından elektrik hatlarının elektrik şebekesine.
Sonuç olarak, öncelikli alanlar çağrılabilir:
- Küreselden klasik çekime kadar her seviyede jeodezik bağlantıların sürdürülmesi;
- Dünya yüzeyinde meydana gelen doğal olayların incelenmesi (kayaların ve buzulların hareketi, sismik aktivite ve volkanizma, vb.);
- Boru hatlarının döşenmesine, çeşitli inşaat aşamalarına eşlik etmenin yanı sıra birçok mühendislik ve uygulamalı problemin çözümü;
- Arazi yönetimi ve arazi tahsisinde yardım;
- Tesviye manipülasyonlarının organizasyonu;
- Yüksek hassasiyet modunda tek tip bir zaman ölçeği oluşturma;
- Jeoinformatik ve haritacılık alanındaki problemlerin çözümü.
Alıcıları kullanarak GNSS anketi yürütmenin temel yöntemleri
Geleneksel yöntem, mevcut tüm taban boyutlarıyla en uygun şekilde birleştirilen istatistiksel bir ankettir. Bunu yapmak için, belirlenen kontrol noktalarına iki anten kurmak gerekir, bunlar gelen tüm veri miktarını işleyecektir. Alıcılar da uyduları takip edecek ve nispeten benzer parametreleri kaydedecektir. Bu yöntem için “hızlı statik” yöntemini kullanmak mümkündür - kullanıcı tarafından alınan verilerin komut dosyasına küçük bir hata eklenir, ancak gerekli tüm bilgiler 15 dakika içinde toplanabilir.
Kinematik yöntem aynı anda birkaç noktayı hızlı bir şekilde takip etmektir, ancak bu durumda başlatma işleminin başlamasından önce ekipmanın istenen noktada olduğundan emin olmak gerekir (kabaca söylemek gerekirse, bir sonraki uydu sinyali alınana kadar) . Zamanında yapmazsanız, tüm prosedür baştan başlamak zorunda kalacak. Bu yöntemin, örneğin araba ile bir sonraki noktaya hızlı bir şekilde ulaşmanın mümkün olduğu durumlarda nispeten geniş alanlarda uygulanması arzu edilir.
Ayrıca kinematik yöntem, "dur-kalk" ilkesi kullanılarak son derece küçük alanlarda kullanılabilir.Bu durumda, noktalar arasındaki mesafe minimum olmalıdır ve asıl mesele, bölgede uydu sinyalinin geçişini engelleyebilecek hiçbir nesnenin olmamasıdır (yüksek binalar, elektrik hatları vb.).
Diğer şeylerin yanı sıra, gerçek zamanlı konumlandırma mümkündür: alıcı ve uydu arasındaki bağlantı neredeyse kesintisizdir. Ancak bu yöntem, GNSS alıcı pilinin destekleyemeyeceği yüksek enerji maliyetleri gerektirecektir. Tipik olarak, bu tür çözümler kadastro mühendisleri veya topograflar tarafından kullanılır.
Baz alıcının konumunun doğru seçimi
Başarılı bir çekim için konum çok önemlidir. Tek veya çift frekanslı bir alıcıyla işlem sonrası veya gerçek zamanlı araştırmalar yaparken, gezicinin (hareket eden anten) konumunun sürekli olarak tabanın konumuna göre referans alınacağını unutmayın. Hareket eden bir anten tarafından tabanın koordinatlarının belirlenmesindeki herhangi bir hata, kaçınılmaz olarak gezicinin koordinatlarının bozulmasına yol açacaktır.
Bu nedenle, iki koşulun karşılanması gerekir:
- GNSS alımının güvenilirliği;
- Tabanın kendisinin bilinen/bilinmeyen koordinatları.
Üssün ortamı olan üçüncü bir koşul da olabilir. Taban anteni, yatay düzlemde sinyali almak için hiçbir engel olmayacak ve maksimum menzile ulaşılacak şekilde mümkün olduğunca yükseğe kurulmalıdır.
Koşul 1: GNSS alımı
Antenin, gökyüzünün belirli bir bölümünü dikey yönde görüntülemek için hiçbir engelin olmadığı bir yere kurulduğundan emin olmak gerekir (burada yatay olarak yerleştirilmiş zemin koruyucu engellerden bahsetmiyoruz).Üssün üzerindeki boş alan, üzerinde uçan maksimum sayıda uydudan veri toplanmasına izin verecektir. Böyle bir düzenleme, sistemin bir bütün olarak uygun şekilde çalışmasını ve alçaktan uçan uydulardan bahsetmeden, sabit yörüngedeki uydulardan bile güvenilir verilerin alınmasını garanti eder.
Koşul #2: bilinen/bilinmeyen üs konumu
Bazı araştırma yöntemlerinde, üssün tam konumu gezici tarafından bilinmeyebilir. Bu nedenle, aşağıdaki önlemleri almak gerekir: ölçümlerin santimetre doğruluğunu sağlamak gerekiyorsa, taban anteninin kurulduğu alan için bilinen santimetre cinsinden yaklaşık koordinatlar kullanılmalıdır. Bu da mümkün değilse, ölçüm senaryosuna küçük bir hata dahil edilmelidir, bu hata daha sonra tabanın tam koordinatları bilinerek ortadan kaldırılabilir.
Başlatma süreci
Başlatma, alıcının gerçek zamanlı olarak (veya son işlemdeki program), taşıyıcı işleme aşamasının özelliği olan bir tamsayı koordinat numarasının belirsizliğini oluşturabildiği böyle bir prosedürdür. Böyle bir çözüm, alıcının ve yazılımının santimetre hassasiyetinde ölçümler elde etmesi için gerekli bir koşuldur. Buna göre, ultra hassas hesaplamalar için bu parametrenin sürekli olarak izlenmesi gerekir.
ÖNEMLİ! Bu işlem, cihazlar arasında birincil iletişim kurulduğunda alıcının uydu tarafından başlatılmasıyla karıştırılmamalıdır. Birincil bağlantı sırasında koordinatların doğruluğu 5-10 metredir.
GNSS ekipmanının yakın dikkat gerektiren ana parametreleri
Alıcının çalışmasında önemli bir rol oynayacaktır:
- Sinyal işleme teknolojisi ve kullanılan kanal sayısı.Zor hava koşullarında veya coğrafi koşullarda çalışırken, elde edilen ölçümlerin doğruluğu doğrudan sinyalin kararlılığına ve dolayısıyla kullanılan kanal sayısına bağlı olacaktır. Bazı modellerin yabancı gürültüyü ve çok yolunu bastırmak için modern teknolojiler, engebeli arazide sert hava koşullarında bile etkili bir şekilde çalışmanıza olanak tanır;
- Pil ömrü ve güç. Kullanılmış “çalışırken değiştirilebilir” için ek bir pil kitinde bulunmasına dikkat etmeye değer. Tek bir pil için günümüzün standardı, sahada bir ışık günüdür;
- Ekipmanın toz ve nem koruması ve çalışma sıcaklığı rejimi. En pahalı ve modernize edilmiş örnekler -40 ila +60 santigrat derece aralığında çalışabilir. Kasanın uluslararası IP standardına göre koruma derecesi cihazın kendisinde belirtilmelidir. Örneğin IP67, cihazın kısa süreliğine bile suya daldırılabileceği ve kasasının tamamen tozdan korunduğu anlamına gelir;
- Gönderilecek veri biçimi. Gezici ve temel ekipman için aynı olmaları gerekir. Aynı şirkete ait ekipman ise, herhangi bir tutarsızlık derhal hariç tutulur. Cihaz üreticileri farklıysa, tüm numuneler için evrensel olan RTCM standardını kullanmak mümkündür.
Satın Alırken Doğru GNSS Alıcısını Seçmek
Potansiyel alıcı profesyonel bir ekspertizci olmasa ve daha önce bu tür ekipmanlarla ilgilenmemiş olsa bile, aşağıdaki kriterler mümkün olduğunca doğru seçimi yapmanıza yardımcı olacaktır:
- Kullanım kolaylığı ve güvenilirlik. Bu tür herhangi bir ekipmanın basit ve sezgisel bir arayüzü olmalı, çok fazla çok seviyeli menü ve seçeneğe sahip olmamalıdır.Basitçe söylemek gerekirse, “tak-çalıştır” ilkesine saygı gösterilmelidir;
- Alıcıyı diğer harici cihazlara bağlama yeteneği: modem ve bilgisayardan akıllı telefona;
- Desteklenen uydu takımyıldızları. Burada hangi alanda daha uzun süre çalışması gerektiğine karar vermek gerekiyor. Avrupa için Gallileo uygundur, Rusya ve BDT ülkeleri için küresel ölçekte GLONASS kullanmak daha iyidir - GPS. Seçilen modelin çoklu sistem olup olmadığını önceden bilmeye değer - bunlar genellikle daha pahalıdır;
- Dijital bir ekranın varlığı. Doğal olarak, modelde mevcut olduğunda daha iyidir. Ayrıca, önceden yüklenmiş görüntüler yerine çok pikselli LCD ekranlı bir modelin seçilmesi tercih edilir. Statik olmayan iyi bir ekranla çalışmak çok daha kolay ve keyifli;
- Üretici firma. GNSS alıcıları teknik olarak karmaşık ekipmanlardır, bu nedenle ölçme uzmanları Batılı üreticilerin numunelerini tercih eder. Aynı zamanda, Japonya'yı da atlamazlar - artan doğruluk ile karakterize edilen Leica'nın (Panasonic'in bir bölümü) modelleri özellikle popülerdir.
2022 için en iyi GNSS alıcılarının sıralaması
5. sıra: SP ProMark 220
Bu model, genişletilmiş taban çizgilerinde bile daha hızlı başlatma ve daha yüksek doğruluk sağlayan gelişmiş ZED-Blade teknolojisini kullanır. Alıcı, zorlu koşullarda bile yüksek verimlilik ve ölçüm doğruluğu anlamına gelen tüm GNSS takımyıldızlarından en iyi şekilde yararlanmaya çalışır.
İsim | dizin |
Üretici ülke | Çin |
Kanal Sayısı | 45 |
Pil ömrü, saat | 8 |
Santigrat derece cinsinden çalışma sıcaklığı | -20 ila +60 |
Veri kayıt sıklığı | 2 Hz |
Fiyat, ruble | 165000 |
SP ProMark 220
Avantajlar:
- Yenilikçi teknolojiler kullanılır;
- Son derece demokratik fiyat;
- İyi komple set.
Kusurlar:
- Yalnızca 2 sistemle çalışır: GLONASS ve GPS.
4. sıra: GÜNEY S660 kiti
Bu numunenin kullanımı son derece kolaydır, nispeten küçük bir kütleye ve sete dahil tüm cihazlar için darbeye dayanıklı bir komplekse sahiptir. Eşsiz anten tasarımı, hem statik hem de gerçek zamanlı modlarda ultra hassas ölçümler sağlar. Cihazın tasarımı bir ergonomi örneğidir ve kontrol arayüzü basit ve sezgiseldir. En çok peyzaj mimarlığı için kullanılır.
İsim | dizin |
Üretici ülke | Çin |
Kanal Sayısı | 692 |
Pil ömrü, saat | 11 |
Santigrat derece cinsinden çalışma sıcaklığı | -25 ila +70 |
Veri kayıt sıklığı | 1-20Hz |
Fiyat, ruble | 340000 |
GÜNEY S660 kiti
Avantajlar:
- Para için geçerli değer;
- Ergonomik dizayn;
- Bilinen tüm uydu takımyıldızlarını destekler (elbette siviller).
Kusurlar:
- Modem yalnızca 2G/3G ağlarında çalışır.
3. Sıra: GÜNEY Galaxy G1 Paketi
Bu ünite, küçük boyutlu ve gelişmiş işlevselliğe sahip yeni nesil alıcıları temsil eder. Alıcı, ölçümlerin doğruluğunu açıkça artıran alım seviyelerinin otomatik kontrolü ile donatılmıştır. Ayrıca tasarıma, merkezleme hatalarını ortadan kaldırmanıza ve yol boyunca iletişimi otomatikleştirmenize olanak tanıyan özel bir eğim sensörü dahildir. Set, Surveyor'un En İyi Arkadaşı 2015 Reddot Tasarım Ödülü'nü kazandı.
İsim | dizin |
Üretici ülke | Çin |
Kanal Sayısı | 220 |
Pil ömrü, saat | 7 |
Santigrat derece cinsinden çalışma sıcaklığı | -45 ila +65 |
Veri kayıt sıklığı | 1-50Hz |
Fiyat, ruble | 420000 |
GÜNEY Galaxy G1 Paketi
Avantajlar:
- Neredeyse tamamen otomatik model - bazı durumlarda ölçüm yapmak için bir düğmeye basmanız bile gerekmez;
- Uluslararası ödüle sahip onurlu marka;
- Microsoft'un mevcut tüm işletim sistemlerinin kontrolü altında çalışır (10. sürüm hariç).
Kusurlar:
- Bulunamadı (segmenti için).
2. sıra: LEICA GS18T LTE
Bu model, kutup eğim açısı oluştuğunda ölçümlerdeki yanlışlıkları düzelten özel bir dengeleyici ile donatılmıştır. Bu nedenle, cihazın sürekli seviyelendirilmesi gerekli değildir. Elektromanyetik etkiye karşı çok dayanıklıdır, bu da elektrik hatlarının yakınında bile uydu ile istikrarlı iletişim sağlamayı mümkün kılar. Kasanın yüksek seviyede toz ve nem koruması vardır (IP68). Hava koşullarına son derece iddiasız.
İsim | dizin |
Üretici ülke | Japonya |
Kanal Sayısı | 556 |
Pil ömrü, saat | 7 |
Santigrat derece cinsinden çalışma sıcaklığı | -40 ila +65 |
Veri kayıt sıklığı | 1-20Hz |
Fiyat, ruble | 820000 |
LEICA GS18T
Avantajlar:
- Tüm uydu sistemleri ile çalışır;
- Ek kalibrasyona gerek yok;
- Veriler harici ortamda saklanabilir (8 GB'a kadar).
Kusurlar:
- Eksik bir set için yüksek fiyat.
1. sıra: GPS Leica GR50
Bu alıcı, "GNSS ekipmanı dünyasından bir sunucu" olarak adlandırılabilir. Kalıcı sabit istasyon ve referans (referans) model olarak çalışabilir. Cihazın olağanüstü doğruluğu, örneğin dünya yüzeyindeki deformasyonları izlerken, son derece hassas alanlarda kullanılmasına izin verir.Özel görevlerin yerine getirilmesine odaklanan kendi yazılımı "SmartWorks" vardır. Birçok müşteri gezici ile çalışabilir.
İsim | dizin |
Üretici ülke | Japonya |
Kanal Sayısı | 555 |
Pil ömrü, saat | 24 |
Santigrat derece cinsinden çalışma sıcaklığı | -40 ila +65 |
Veri kayıt sıklığı | 1-50Hz |
Fiyat, ruble | 1800000 |
GPS Leica GR50
Avantajlar:
- Çok işlevlilik;
- Kendi yazılımı;
- Çok sayıda gezici desteği;
- Tüm uydu sistemleri ile çalışır.
Kusurlar:
- Son derece yüksek fiyat (yalnızca belirli alanlarda kullanım için büyük alıcılar tarafından kullanılabilir).
Bir epilog yerine
Açıklanan ekipmanın teknik olarak karmaşık olması nedeniyle, yalnızca güvenilir tedarikçilerden satın alınmalıdır. Ayrıca, profesyoneller İnternet sitelerinde alışveriş yapmayı tavsiye ediyor, çünkü orada perakende fiyatlarındaki farktan tasarruf etmek mümkün olacak. Bu durum en alakalı, çünkü cihazların fiyatı son derece yüksek.