Глава II. Щ1мал13мр1ш1ше методы сьемо»

Приемная спутниковая аппаратура. Приемные устройства, состав­ляющие подсистему аппаратуры, достигли высокой степени совершен­ства. Спутниковые приемники, изготавливаемые на основе высоких технологий, обладают высочайшей степенью надежности и рассчита­ны на интенсивную эксплуатацию на протяжении многих лет.

Спутниковое оборудование для геодезии в настоящее время выпус­кают более 50 производителей различных стран мира, основными из которых являются фирмы ТпшЫе и АзМесЪ-МадеПап (США), Ье1са (Швейцария), 5егсе1 (Франция), Сео1готсз (Швеция) и др. Большинство производимых приемников работают со спутниками СР5. Однако с вводом в эксплуатацию российской системы ГЛОНАСС наиболее перс­пективным считается направление в использовании приемников, рабо­тающих по двум спутниковым системам.

Фирма ТпшЫе Ыа\ада1юп Ыс1 является одной из первых компаний, выпускающих СР5-приемники для гражданского применения.

Одночастотный СРВ-приемник 4600ЬЗ Зигуеуог (рис. 132, а), предна­значенный для создания опорных сетей, определения границ и топо­графических съемок, имеет 12 каналов, т. е. одновременно способен принимать сигналы 12 спутников. Прибор имеет небольшие размеры; СР5-приемник, антенна и батареи питания объединены в единый блок массой 1,7 кг. Для работы не требуется внешних источников питания и дополнительных соединительных кабелей. Наличие только одной клавиши управления и трех светодиодных индикаторов позволяет лег­ко контролировать процесс выполнения измерений. Точность опреде-

Рис. 132. СРЗ-приемники: а — 4600 13 Зигуеуог; б — йШепзюп; в — комплект аппаратуры объединенной геодезической системы СС24 Зигуеуог

ления длин базовых линий — (5 мм + 2 мм/км) для статических изме­рений, (2 см -I- 2мм/км) — для кинематической съемки.

Приемник Эгтепзюп фирмы АзМеск (рис. 132,6) также имеет 12 ка­налов. Приемник и антенна заключены в водонепроницаемый корпус массой 1,5 кг. Приемник выполняет кодовые и фазовые измерения сигналов и может быть использован для определения координат во всех режимах наблюдений спутников СР5.

Спутниковый приемник СС24 Зигуеуог фирмы АзМеск (рис. 132, в) — первый в мире прибор, использующий для измерений данные от спут­ников двух навигационных систем — СР5 и ГЛОНАСС. Приемник имеет 24 канала — по 12 на каждую спутниковую систему. По своим точно­стным характеристикам СС24 близок к двухчастотным приемникам и обеспечивает точность определения плановых координат (5—10 мм) + + 2 мм/км, высотных — (10 — 20 мм) -1- 2 мм/км. Возможность работы по объединенному созвездию спутников делает этот прибор незамени­мым при измерениях в условиях плохой видимости небесной сферы, в карьерах, сильно пересеченной или залесенной местности, городской застройке и техногенных зонах. Область применения приемника — со­здание опорных геодезических сетей, топографические съемки, меже­вание земель и инвентаризация земель населенных пунктов.

Российским институтом радионавигации и времени на основе СР5-приемника ЗК-261 фирмы Ье1са создан комплект спутниковой геодезической аппаратуры «Землемер Л1». Комплект состоит из двух полукомплектов, в каждый из которых входят антенна, контроллер и связанные с ними вспомогательные средства. Тип приемника — од- ночастотный шестиканальный. Точность измерений базовой линии в статическом режиме — (5—10 мм) + 2 мм/км. Информация запи­сывается на карту памяти объемом 512 Кб, устанавливаемую в конт­роллер. Прибор, отличающийся простотой в эксплуатации и высокой надежностью, хорошо зарекомендовал себя при производстве геоде­зических и землеустроительных работ.

Современная спутниковая аппаратура позволяет выполнять измере­ния в любую погоду и любое время суток, не боится воздействия пыли, влаги и газов, имеет малые габариты и вес, малочувствительна к ударам. Высокая точность определения координат позволяет с успехом исполь­зовать спутниковые методы для решения широкого спектра геодезиче­ских задач.

Производство топографических съемок с применением систем спутникового позиционирования. Топографическая съемка с исполь­зованием геодезических спутниковых приемников выполняется в три этапа: подготовительные работы, создание геодезического съемочного обоснования, собственно съемка.

В ходе подготовительных работ выбирают места для закрепления точек съемочного обоснования с таким расчетом, чтобы не было помех от расположенных вблизи сооружений, крон высоких деревьев, источ­ников мощного радиоизлучения. Все эти факторы могут существенно снизить качество выполняемых спутниковых измерений. Кроме того, особое внимание уделяется планированию наблюдений, для чего исполь­зуют специальный модуль в программном обеспечении спутникового

ГШЛИ. ИТ1МИШИЩИЕ МЕТ1ДЫ СЪЕМОК

приемника. Этот модуль позволяет получить характеристику процесса позиционирования на любой момент времени и, таким образом, вы­брать наиболее благоприятный период для выполнения измерений.

Определение координат пунктов геодезического съемочного обос­нования производится методом статических спутниковых наблюде­ний. Статический метод является наиболее надежным и точным методом, позволяющим получить разность координат смежных пунк­тов с миллиметровой точностью. Один из приемников, называемый базовым (рис. 133), устанавливают на штативе над исходной точкой с известными координатами (пункт государственной геодезической сети, геодезической сети сгущения), а второй, называемый мобиль­ным, — поочередно на пункты съемочной сети. При этом должно быть обеспечено условие синхронных измерений базовым и мобильным приемниками. Время наблюдений выбирается в зависимости от длин базовых линий, количества одновременно наблюдаемых спутников, класса используемой спутниковой аппаратуры и условий наблюде­ний. С учетом всех перечисленных факторов время измерения каж­дой базовой линии может составлять от 15 — 20 минут до 2,5 — 3 часов. Работа с каждым приемником на станции включает: центрирование приемника над пунктом с помощью нитяного или оптического отвеса, измерение высоты антенны с помощью секционной рейки, включе­ние приемника. При измерении в статическом режиме во время рабо­ты не требуется производить каких-либо действий. Приемник авто­матически тестируется, отыскивает и захватывает все доступные спутники, производит СРЗ-измерения и заносит в память всю инфор­мацию. По истечении необходимого времени наблюдений мобильный приемник переносят на следующую определяемую точку. После окон­чания измерений производят обработку полученных результатов, которая включает вычисление длин базовых линий и координат пунк­тов обоснования в системе координат ШС5-84, строгое уравнивание сети по методу наименьших квадратов, трансформирование уравнен­ных координат в государственную или местную (условную) систему координат. Точность определения планового местоположения точек статическим способом достигает (5—10 мм) + 1—2 мм/км, высотно­го — в 2 — 3 раза ниже.

Топографическая съемка местности выполняется посредством про­ведения кинематических спутниковых измерений, позволяющих по­лучать координаты и высоты точек за короткие промежутки време­ни. Для этого базовый приемник на штативе устанавливается на пункте съемочного обоснования, а мобильный — поочередно на снимаемые точки, причем приемник вместе с источником питания располагаются в специальном рюкзаке, а приемная антенна и конт­роллер, с помощью которого осуществляется управление процессом съемки, крепятся на вехе (рис. 134). Вначале выполняется инициали­зация — привязка мобильной станции к базовой, для чего измере­ния на первой точке проводят несколько дольше (20 — 30 с), чем на последующих точках. Установив веху с антенной на точку и задав в контроллере все необходимые параметры (высоту установки антен­ны на вехе, номер пикета, его признак, например: угол забора, смот-

19 Геодезия

Рис. 133. Статические спутниковые Рис. 134. Кинематические спут- наблюдения на пункте никовые измерения на пикетной

точке

ровой колодец и т.п.), начинают съемку, контролируя вертикаль­ность вехи по пузырьку круглого уровня. Время наблюдения на точ­ке обычно не превышает 5 — 10 с, после чего измерения останавлива­ют и, не выключая приемника, переходят на следующую точку. В случае, если снимаемая точка располагается в непосредственной близости от строения, высоких деревьев, других объектов, закрываю­щих видимость на спутники, время измерений должно быть увели­чено. Кроме того, измерения на такие точки можно повторить, вер­нувшись на них еще раз. Завершают съемку участка наблюдениями на первой точке либо на пункте с известными координатами. После завершения съемки производят обработку результатов так же, как и в случае статических измерений. Точность способа кинематических измерений составляет 2 — 3 см в плане и б —8 см по высоте. Результа­ты измерений могут быть представлены как в цифровом виде, так и в графической форме.