Методы съемки при использовании GNSS приемников

Съемка с помощью геодезических спутниковых приемников имеет ряд преимуществ, это: глобальность, оперативность, всепогодность, оптимальная точность и эффективность. 

Геодезические спутниковые приемники применяются во многих областях, таких как:

• Развитие опорных геодезических сетей всех уровней: от глобальных до съемочных.
• Проведение нивелирных работ.
• Распространение единой высокоточной шкалы времени.
• Исследования сейсмической активности и вулканизма, движений полюсов, земной поверхности, горных пород и ледников и др.
• Обеспечение добычи полезных ископаемых.
• Геодезическое обеспечение строительства, прокладки кабелей, путепроводов, ЛЭП, и других инженерно-прикладных работ.
• Кадастровые работы.
• Землеустроительные работы.
• Картография и геоинформатика.

В зависимости от поставленной задачи, требуемой точности, площади работ применяют следующие виды съемки:
•    Статика
•    Быстрая статика
•    Кинематика «Stop & go»
•    Кинематика
•    Кинематика в реальном времени (RTK)

Статическая съемка является классическим методом съемки, хорошо подходящим для всех размеров базисов (коротких, средних и длинных). По крайней мере, две антенны приемников, центрированные над пунктами, одновременно собирают измерительные данные на концах базиса в течение некоторого периода времени.

Эти два приемника должны одновременно отслеживать четыре (или более) спутника, записывать данные с одинаковым периодом и иметь одинаковые значения угла предельного возвышения. Продолжительность сеанса измерений может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов.

Оптимальная продолжительность сессии обсервации определяется опытным путем и зависит от следующих факторов:

• Длины измеряемой базовой линии.
• Количества спутников в поле зрения.
• Геометрического фактора (Dilution of Precision, DOP).
• Расположения антенны.
• Уровня активности ионосферы.
• Типа используемых приемников.
• Требований по точности.
• Необходимости разрешения неоднозначности фазы несущей.

В общем случае, одночастотные приемники используются для базовых линий, длина которых не превышает 15 км. Для базовых линий длиной свыше 15 км следует применять двухчастотные приемники.

Двухчастотные приемники имеют два больших преимущества. Во-первых, измерения по двум частотам позволяют почти полностью устранить ионосферные погрешности измерениях фазы кода и несущей, обеспечивая большую точность, чем одночастотные приемники при определении длинных базисов и во время повышенной активности ионосферы (ионосферных штормов). Во-вторых, двухчастотным приемникам требуется значительно более короткие сеансы измерений для получения определений заданной точности.

Примерное время наблюдения в зависимости от количества спутников для одночастотных и двухчастотных приемников приведено в таблице ниже:

Съемка в режиме Быстрая статика отличается только тем, что время съемки одной точки уменьшается до 10-15 минут.

Режимы измерений «стою-иду» (stop & go) и кинематический (Kinematic) позволяют быстро отнаблюдать большое количество точек, но требуют, чтобы приемник удерживал захват спутников  в течение всего времени перемещения между точками. На первой точке необходимо находиться до тех пор, пока не будет собрано достаточное количество измерений, чтобы разрешить неоднозначность (период инициализации). После инициализации приемник может перемещаться между точками до тех пор, пока поддерживается захват наблюдаемых спутников. Если захват спутников нарушен, то оператор должен снова оставаться в стационарном положении до тех пор, пока снова не будет собрано достаточного для разрешения неоднозначности количества данных.

Режим измерений «стою-иду» (stop & go) является идеальным для малых площадей, на которых точки наблюдений располагаются рядом друг с другом и на которых точки наблюдений располагаются рядом друг с другом и на которых отсутствуют препятствия для прохождения радиосигналов от спутников. В этом режиме, как правило, необходимо использовать полевой контроллер для переключения между режимами «stop» и «go», а так же для контроля процесса съемки.

Кинематический режим измерений (Kinematic) используется при определении траектории движущегося приемника относительно другого неподвижного спутникового приемника. Местоположения точек вычисляются с заранее установленными интервалами времени. Кинематический режим является идеальным при отслеживании траектории движущихся транспортных средств (например, при профилировании дорог), движущихся судов, при определении местоположений вынесенных в открытое море платформ и при позиционировании летящих самолетов.

При использовании режима Кинематическая съемка в реальном времени (RTK) дифференциальные поправки передаются от базового приемника одному или нескольким подвижным приемникам с тем, чтобы они производили местоопределение в режиме реального времени. В этом режиме необходимо, чтобы базовый приемник имел встроенный или внешний УКВ либо GSM модем для передачи поправок на подвижный приемник, который, в свою очередь, тоже должен иметь соответствующий модем для приема этих поправок. Метод RTK является самым быстрым методом съемки спутниковыми приемниками, но менее точным. Он идеально подходит для топографической съемки, межевания земель, выноса точек в натуру.