Методы топографической съемки

Подводя итоги можно с уверенностью отметить, что современные геодезические GPS/ГЛОНАСС приемники при выполнении широкого круга задач, могут заменить собой тахеометр, нивелир, теодолит и другие геодезические приборы. И при этом данное оборудование может использоваться на штативе, металлической вехе, а сам прибор имеет малый вес, компактный и всепогодный [24].

 

 

 

2.2.1 GPS Trimble

 

 

Компания Trimble – входит в число мировых лидеров в области разработки и внедрения приёмной аппаратуры сигналов GNSS в различных областях деятельности, а именно: в геодезии, в строительстве, при топографической съемке и поддержке ГИС, а так же в строительстве и при управлении машинами в ходе сельскохозяйственных, земляных работ и дорожном строительстве. После объединения с компанией Spectra Precision, которая также работала в области геодезических систем измерения, Trimble позиционирует себя как «суперкомпанию», что указано на его сайте.

Trimble одним из первых ушёл от квалификации производимой продукции по виду прибора (GPS приёмники или тахеометры), в настоящее время он предлагает системы для выполнения работ в различных областях деятельности. Так для работы в области геодезии компания предлагает системы работы с сигналами GNSS Trimble R6, R7, R8, каждая из которых может поставляться в различных комплектациях от 4 до 8.

В настоящее время компания предлагает GPS приёмники различного класса, для удобства разделим их на три типовых категории: - приемники GPS Trimble геодезического класса, GPS-приёмники для обновления ГИС информации, приемники GPS Trimble разработанные, для использования в качестве постоянно действующих базовых (дифференциальных) станций.

Приемники геодезического класса представлены следующими типами приборов: - Trimble R6, R7, R8, R8 III, Trimble 5800 и Trimble 5700. Все указанные GPS приёмники отличает небольшое время инициализации, опциональная поддержка современных разработок компании, таких как: технология Trimble R-Track, которая позволяет принимать модернизированные сигналы GPS (L5); технология Signal Prediction ("предсказания" сигнала), позволяющая экстраполировать и компенсировать слабые и прерывистые сигналы, при этом обеспечивая необходимую точность в случае их кратковременной потери; различное число каналов передачи информации, наличие цифрового модема, технологии Bluetooth и других. Приёмники геодезического класса разрабатываются в двух видах, а именно: в виде моноблока (антенна и приёмник объединены в одном корпусе), а также приборы, где приёмник и антенна разделены, что ещё более привлекательно для потребителя, так как учитывает его требования, привычки, особенности используемых технологий в работе. Эти GPS приёмники универсальны, то есть можно их использовать как в качестве базовой станции, так и в качестве мобильной станции. Компания утверждает, что установленные на веху приёмник и контроллер, работающие без единого кабеля, представляют собой GPS систему, и хотя это несколько неверно в переводе на русский язык, ведь система предполагает объединение множества элементов, например: GPS – глобальная навигационная система, но следует отметить, что в данном случае получается легкий, прочный и удобный комплект приборов значительно повышающий эффективность работы.

В классе GPS-приёмников для обновления ГИС информации представлен приёмник GPS Trimble R3, он объединен в один комплекс с контроллером Trimble Recon. Использование данного прибора весьма эффективно при выполнении топографических работ и обновлении информации для электронных карт, применяемых в ГИС.

Более широко представлены приемники GPS Trimble, разработанные для использования в качестве постоянно действующих базовых (дифференциальных) станций. К данному классу относятся приёмники сигналов GNSS - Trimble NetR8, NetR5 и NetR3, данные отличаются повышенным количеством каналов, поддерживают все типы сигналов GPS и ГЛОНАСС, отличаются высокой надежностью, разнообразным интерфейсом и т.д.

Все приемники предполагают обработку полученной информации с использование программного обеспечения разработанного компанией. И в этой области компания преуспела, она предлагает такие новые программы, как Trimble Survey Controller в которой данные GPS наблюдений и материалы полученные другими геодезическими технологиями обрабатываются совместно, а также программу обработки - Trimble Business Center [31].

 

 

2.2.2 GPS Leica

 

 

Рассматривая геодезические приемники GPS Leica, в первую очередь хотелось бы остановиться на этом знаменитом брэнде, благодаря чему многие вопросы об особенностях этой геодезической технике отпадут сами собой. Не является секретом, что компания Leica Geosystems находится в Швейцарии и имеет почти 200-летнюю историю выпуска качественного геодезического оборудования.

Приемники GPS Leica соответствуют жестким армейским стандартам NATO, имеют высокую степень защиты от атмосферных воздействий, от ударов и даже от кратковременного погружения на глубину до 1 метра, в приемниках качественно продумана эргономика, как на любой технике европейских производителей, каждая кнопка, если она есть, то она для чего-то необходима, и находится именно в том месте, чтобы не требовалось время для её поиска. Именно поэтому GPS приемники Leica выпускаются, как в виде моноблока, в котором приемник и антенна объединены в один прибор, так и в раздельном виде, что позволяет максимально подстроиться под запросы потребителя и соответствовать требованиям по универсальности геодезического оборудования.

В настоящее время компания предлагает свои геодезические приборы в привычной всем градации, а именно: оборудование для выполнения геодезических измерений, для сбора и обновления ГИС-данных, для функционирования базовых референцных станций и для систем управления техникой. По каждой из перечисленных позиций предлагаются приемники GPS Leica различного класса точности, либо комплексы, сочетающие оптические геодезические приборы и GPS приемники.

В категории геодезических приемников сигналов GNSS представлены следующие спутниковые приемники: Leica GPS 1200+, GMX 902GG, GMX901, GPS 1200, Smart Rover и SR20. Данное геодезическое оборудование многочастотное, многосистемное и в полной мере соответствуют современным требованиям, они используют технологию SmartTrack+, позволяющую повысить точность, и технологию SmartCheck+, гарантирующую высокую надежность результатов, кроме того, компания Leica продвигает технологию Future proof, которая позволяет модернизировать приемники по мере введения перспективных сигналов GPS и ввода в действие новых глобальных навигационных систем. Это предложение значительно повышает конкурентоспособность приемников GPS Leica, которые не относятся к категории дешевых и естественно замена прибора для приема новых сигналов могла бы остановить покупателя. Геодезические приемники соединяются с полевыми контроллерами Leica RX1250, используя технологию Bluetooth, обработка измерений предполагается разработанными программными продуктами LEICA Geo Office, LISCAD, GNSS Spider и другими.

Для сбора и обновления ГИС-данных может использоваться приемник GPS Leica GS20 PDM - одночастотный геодезический приемник, который имеет встроенную антенну, накопитель данных, большой экран, клавиатуру исполненную по аналогии мобильных телефонов и простое меню. Он оснащен режимами измерений Multipath Mitigation, ClearTrack, MaxTrack, а так же HyperTrack для точной и надежной работы в неблагоприятных условиях, например под густой растительностью [20].

 

 

2.2.3 GPS приемники Topcon

 

 

GPS приемники Topcon –Topcon позиционирует свои разработки в трех категориях GPS-оборудования, а именно: в области геодезических GPS-приёмников; в области GPS-приёмников для обновления ГИС информации, а также в области 3D GPS измерительных систем и комплексов, представляющих собой комплекс геодезических оптических приборов (лазерного сканера или тахеометра) и приемника GPS Topcon.

Рассматривая вышеупомянутую технику по категориям, можно отметить следующее, геодезические приемники GPS Topcon представлены на рынке типовыми сериями HiPer, GB, GR-3, GRS-1, а также NET-G3, Odyssey RS в качестве приёмников для дифференциальных постоянно действующих базовых станций. Геодезические приемники GPS Topcon, отличаются гибким подходом к конфигурации аппаратуры, учетом различных запросов потребителя. Определенные геодезические приборы используют технологию Bluetooth для связи между приёмником или контроллером и антенной, обеспечивают возможность увеличения функциональных возможностей по мере необходимости, а именно: оснащение второй частотой, модемом, функциями RTK и т.д. Нельзя не отметить, что современные приемники GPS Topcon имеют возможность работы с перспективной GNSS Galileo и позволяют принимать новый сигнал GPS L5. В этих приёмниках реализовано совершенствование эргономических характеристик, например: «горячая» замена аккумуляторов, адаптеры для использования бытовых батареек в качестве источника питания, также по мере внедрения новых чипов, увеличивается число универсальных каналов, проверяются целостность принимаемых сигналов (функция RAIM), подавление многолучёвости (технология AMR).

GPS-приёмники Topcon для обновления  ГИС информации адаптированы именно под задачи корректировки электронных карт, для чего приёмники совмещенные с контроллером, имеют возможность загрузить требуемую карту, отобразить её на экране, показать местоположение объекта, который необходимо нанести на карту или исправить его контуры. Кроме того, приёмники оснащены цифровым фотоаппаратом, что избавляет от необходимости вести кроки, а также предполагают использование определенных навигационных функций, например – электронный компас, для облегчения ориентирования на местности. При оснащении данных GPS-приемников Topcon дополнительной антенной геодезического класса, они могут быть использованы для решения геодезических задач.

Предлагаемые Topcon для этих целей приемники GPS разработаны и оснащены для решения подобных задач. Они имеют достаточно мощную память и возможность её увеличения с помощью карт памяти, оснащены достаточно мощным интерфейсом для передачи информации на сервер, отличаются надежным отслеживанием сигнала, высокой производительностью. Поставляемые к этим GPS-приемникам Topcon антенны значительно снижают эффект многолучевости, чем повышают качеств полученных результатов.

Ещё одна позиция, которую корпорация выделяет в качестве специфической категории создания специальных геодезических инструментов и комплексов, это - 3D GPS измерительные системы и комплексы. По сути, это сочетание геодезических оптических приборов (лазерного сканера или тахеометра) и приемников GPS Topcon.

Следует отметить, что поставляет широкий перечень программных продуктов модульного типа для обработки GPS измерений. Эти продукты оптимальным образом сочетаются с общепринятыми программными продуктами в области ГИС и САПР, что не вызывает проблем при экспорте полученных данных с GPS-приемников Topcon, максимально адаптированы для работы простому специалисту, то есть те требуют множественных настроек, удобным образом настраиваются как для работы, так и для выдачи полученного результата.

Исходя из рассмотренного выше, можно сделать вывод, что практичному и экономному специалисту в области геодезии, земельного и городского кадастра, управления объектами недвижимости (БТИ), целесообразно более внимательно рассмотреть возможность приобретения современных, высокопроизводительных и надежных GPS-приемников Topcon, которые являются оптимальным решением по критерию «цена-качество» [18].

 

 

2.2.4 Magellan Navigation

 

 

Известная компания Magellan Navigation, Inc производит геодезические GPS Astech приемники ProMark. Данная компания с 1987 года занимается производством навигаторов. Профессиональные программные продукты компании Магеллан содержат запатентованные методы оптимального сочетания и обработки различных сигналов GNSS. Одним из первых геодезических GPS приёмников является ProMark 3 который, позволяет проводить топографическую съемку с достаточно высокой точностью в режиме постобработки, так же инженерные изыскания с точностью до 1метра.

На геодезическом приборе ProMark 3 имеется довольно большой сенсорный экран, программный продукт полностью русифицирован, немаловажен тот факт, что программа выявляет ошибки и неточности по ходу приёма сигналов. Приём сигналов со спутников WAAS и EGNOS в режиме настоящего времени улучшает точностные результаты. Благодаря использованию Bluetooth - беспроводной технологии, USB - выходов, SD - карты памяти и возможности долговременной работы без подзарядки аккумуляторов позволяют работать с различными ГИС, а технологии, использованные в приёмнике позволяют добиваться нужных результатов в городской черте или на местности с высокорослой растительностью.

К многосистемным спутниковым приемникам относится GPS Magellan ProMark 500. Мультисистемные спутниковые приемники, работают с двумя и более GNSS - это GPS, ГЛОНАСС и ближайшее будущее Galileo, а возможно и др. Созданная и материализованная компанией Magellan (GPS Astech) в многофункциональном спутниковом приборе ProMark 500 технология Blade (подавления многолучёвости) получает устойчивый сигнал со спутников GNSS, уменьшает сроки решения неоднозначности до 2 с и позволяет получить высокие точности на увеличенных расстояниях. Для геодезических приборов, компанией Magellan создана программа совместной обработки полученных сигналов GPS и ГЛОНАСС для работы в режиме RTK при сложных условиях приёма сигнала. Может получать данные с приборов других компаний размещённых стационарно и использующих сигналы GPS и ГЛОНАСС.

При позиционировании на местности применяются сигналы GNSS, SBAS - WAAS, а также EGNOS и MSAS; которые, безусловно, повышают точностные показатели. Геодезический прибор поддерживает частоты GNSS, а так же улучшенные: сигнал L2C и новую частоту L5, которая будет введена для повышения характеристик сигналов со спутников. Все измерения обрабатываются независимо с возможностью повышения точности, что позволяет выполнять дополнительный контроль. Всегда возможна модернизация, в случае запуска глобальной навигационной системы Galileo.

GPS Magellan GNSS приемники (GPS Astech) предназначены специально для использования в высокопроизводительных работах, таких как наземные и морские съемки, гражданское строительство, сбор ГИС данных, управление машинами, строительство, дноуглубительные работы, в инженерной геодезии, метеорологии, лесном хозяйстве, авионике, транспорте, отслеживании активов, масло и газа исследованиях, навигации наземного транспортного средства, и др [31].

 

 

2.2.5 GPS Sokkia

 

 

В настоящее время линейка производимых GPS Sokkia представлена следующими основными приборами:

- двухчастотный приёмник GNSS - GSR2700 ISX;

- одночастотный приёмник GNSS - GSR1700 CSX;