Ионосфера содержит газ (кислород, азот), ионизированный под воздействием ультрафиолетового излучения и солнечного ветра, эти заряженные частицы, покидающие наше светило в основном на полюсах его сложного магнитного поля – эти полюса видны как темные пятна (так как температура меньше, чем вокруг), «солнечные пятна». Число пятен варьируется в соответствии с регулярным 11-летним циклом. В настоящее время мы находимся в период минимума этого цикла, а это значит, что солнечный ветер слабый и ионосфера в глобальном масштабе спокойная. Но, через 5 лет Солнце должно достигнуть своего максимума активности. Этот максимум обозначается повышенной ионизацией, облаками частиц, которые передвигаются с большой скоростью, значительной анизотропией.
Единственным способом компенсировать влияние этих эффектов на сетевые координатные определения в реальном времени является создание РТК-сети достаточно плотной, чтобы поправки, рассчитанные соседними базовыми станциями, оставались пространственно когерентными с локальными феноменами, влияющими на сигналы, получаемые приемником.
Необходимо было взять в расчет наиболее интенсивную ионосферную активность – или 250 солнечных пятен – затем, с расчетом обеспечения сантиметровой точности в этих условия, определить проектные расстояния между станциями сети. Вычисления дали максимальное расстояние в 60 километров.
Browsing Posts tagged RTK
К разбивочным работам при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте автомобильных дорог, как известно, относятся работы по переносу на местность элементов автомобильной дороги и искусственных сооружений на ней в соответствии с проектными данными. Накопленный к настоящему времени опыт производства таких работ основывается главным образом на методах разбивки с использованием традиционных геодезических приборов. Методы разбивочных работ должны обеспечивать требуемую точность, надежность, простоту использования и максимальную производительность.
Глобальная спутниковая система позиционнирования (GPS) нашла широкое применение не только в навигации, геодезии, но и в решении прикладных задач. GPS-методы являются передовыми высокопроизводительными технологиями по сравнению с традиционными. Высокая точность координат, полученных в результате GPS-измерений, может достигаться за счет применения дифференциального метода, позволяющего исключать ошибки, обусловленные особенностями распространения радиоволн в ионосфере, тропосфере, неточностью эфемеридной информации и других. С развитием GPS-технологии появлялись новые методики (режимы) спутниковых наблюдений. Одной из передовых технологий GPS является RTK (real time kinematic), позволяющая получать координаты определяемых пунктов (точек) в реальном времени с сантиметровой точностью. Применение RTK GPS позволяет существенно повысить производительность геодезических разбивочных работ. В настоящее время эта технология находит применение при разбивочных работах.
Для реализации RTK GPS-технологии, кроме наличия двухчастотных геодезических GPS-приемников с контроллером, необходимо дополнительное оборудование: радиомодемы и радиоантенны на базовый и на мобильный приемник. Радиомодем на базовой станции требуется для передачи поправок на мобильный приемник, поэтому должен обладать большей мощностью. Можно использовать стандартный радиомодем, например Trimmark 3, работающий в частотном диапазоне 410-470 МГц. Мобильные станции некоторых современных спутниковых приемников (например, Trimble 5700) выпускаются со встроенным радиомодемом. В качестве модемов могут использоваться GSM-модемы (сотовые телефоны). Обязательным условием для запуска GSM RTK является наличие в обоих модемах SIM карт с поддержкой и включением услуги передачи данных.
С использованием RTK GPS-технологии можно осуществлять вынос на расстояниях до 10 км и более от пункта с известными координатами, в качестве которых можно использовать пункты ГГС или созданных ранее опорных геодезических сетей для строительства автомобильных дорог или искусственных сооружений на них. Отдельные исследования в области применения GSM-модемов показали возможность их использования на расстояниях до 30 и более километров, что невозможно при использовании стандартного радиомодема. Определенные в камеральных условиях проектные координаты точек, подлежащих выносу и закреплению на местности, вводятся в полевой контроллер. В поле исполнитель, ориентируясь по отображаемым на дисплее контроллера координатам, корректирует положение вехи с GPS-приемником и осуществляет вынос в натуру необходимых точек.
При такой технологии снижаются требования к обеспечению сохранности при закладке реперов, служащих для последующего выноса в натуру. Зачастую проблема сохранности реперов встает очень остро. Раньше на производтсве пытались решить эту проблему для выноса в натуру, например, применяя статические GPS-измерения или PPK (Stop&Go). В месте положения выносимой точки, определяемому по имеющемуся в большинстве случаев плану, полученному в результате инженорно-геодезических изысканий, определяются две вспомогательные точки с помощью GPS-измерений. Затем, после обработки результатов спутниковых измерений, проводится вынос с вспомогательных точек. Такая методика трудоемка и требует затрат времени на спутниковые наблюдения на вспомогательных точках и пост-обработку, особенно при использовании статического режима GPS-измерений. При использовании RTK GPS-технологии таких вспомогательных точек не требуется, и производится вынос в натуру непосредственно точки по проектным координатам в реальном времени.
Расстояние от пункта с известными координатами определяется рельефом местности, погодными условиями, техническими характеристиками радиоаппаратуры (модема, радиоантенны). Возможность использования радиомодемов на большие расстояния позволяет существенно повысить производительность работ.
В последнее время проведено множество исследований в области применения GSM-телефонии для RTK GPS. По результатам этих исследований можно сказать, что необходимая точность, да и работоспособность самой технологии, обеспечивается только в районах с хорошим покрытием GSM. Преимущества RTK с применением GSM-модемов:
- не требуется разрешения радичастотного центра, получение которого связано с определенными трудностями;
- увеличивается дальность действия по сравнению со стандартным радиомодемом;
- нет необходимости в прямой радиовидимости между базовым и мобильным радиомодемом;
- доступность GSM-телефонов.
Эта технология имеет перспективы развития, но в настоящее время не может быть использована в полном объеме ввиду все еще недостаточного покрытия сотовой GSM связи и ограниченного действия услуги GPRS. Но даже в густонаселенных районах при наличии сотовой связи (Москва, Московская область) эта технология дорога в обслуживании.
Каждый тип поправок имеет свои преимущества и недостатки: EGNOS, например, является бесплатным сигналом, но его точность недостаточна для посевных работ; OMNISTAR HP покрывает всю Францию, но слишком длительно инициализируется. BASELINE HD предоставляет данные высокой точности, но его область действия требует соответствующих перемещений. И, наконец, коррекция с базы RTK единственная гарантирует точность до 2 см и повторяемость во времени. Она требует более крупных вложений, и ее ограниченная область действия снижает интерес для предпринимателей или отдельных хозяйств.
