14.1. Оборудование

Выбор оборудования напрямую зависит от точности, которую вам необходимо получить.

14.1.1. Приёмники

Все GPS приёмники компании Trimble можно подразделить на две категории основываясь на том, как они обрабатывают GPS сигнал:

• C/A (гражданского применения) кодовые приёмники, использующие информацию, которая содержится в спутниковом сигнале для вычисления местоположения объекта;

• фазовые приёмники, которые используют сам радиосигнал для вычисления местоположения объекта.

Эти два метода обработки не являются взаимно исключающими. Некоторые C/A кодовые приёмники могут выполнять ограниченную обработку фазы, и все фазовые приёмники могут вычислять положения, основанные на кодовых измерениях. Без дифференциальной обработки, оба типа приёмников могут вычислять только положения, основанные на кодовых измерениях. Если Министерство Обороны США не запускает в действие программу избирательного доступа (Selective Availability или S/A), то точность определения местоположения составляет от 2-x до 5 метров.

C/A кодовые приёмники

GPS приёмники компании Trimble применяемые для картографирования и ГИС приложений используют метод измерения сигнала основанного на C/A (Coarse/Acquisition) коде. Точность этих приёмников находиться в диапазоне от дециметровой до 5 метров (с дифференциальной коррекцией).

Кодовым приёмникам не нужно осуществлять непрерывный захват сигнала со спутников для вычисления местоположения. Это позволяет оборудованию работать на территориях с сильной застройкой и в местах с ограниченной видимостью, например, под деревьями.

Фазовые приёмники

Оборудование компании Trimble использующееся для съёмки территории и развития геодезических сетей работает с фазой несущей сигнала. Методы обработки фазы несущей сигнала требуют, чтобы несколько приёмников работало одновременно. Обычно, эти приёмники имеют точность до 1 см + 1 мм на 1 км расстояния между ними. Это расстояние обычно называют длиной базовой линии. Фазовые приёмники отличаются более строгими требованиями к постобработке и сбору данных. Если работа производиться в кинематическом режиме, то приёмники должны осуществлять непрерывный захват сигнала, по крайней мере от 4-х спутников для вычисления местоположения объекта. Фазовые приёмники требуют прямого прохождения сигнала со спутника.

Количество каналов

Для определения точных пространственных координат необходимо, по крайней мере четыре GPS спутника.

Внимание: GPS координаты могут быть получены по измерениям с 3-х спутников, если Вы знаете точное значение высоты. Однако, если высота (над эллипсоидом WGS-84) известна неточно, то ошибки в определяемых плановых координатах будут иметь тот же порядок, что и для высоты. Данный метод известен как вычисление плановых (2D) GPS координат. Плановые (2D) GPS координаты обычно имеют большие ошибки из-за проблем в определении точной высоты.

Одноканальным GPS приёмникам приходиться осуществлять последовательно захват каждого GPS спутника. По этому каналу осуществляется как слежение за спутниками, так и передача технической информации о состоянии спутника и системы в целом. Многоканальные GPS приёмники используют несколько каналов для слежения за несколькими спутниками одновременно.

Многоканальные GPS приёмники работают более эффективно, чем одноканальные приёмники. В идеальных условиях, со стационарно расположенным C/A кодовым приёмником, когда нет никаких препятствий закрывающих видимость спутников, многолучёвого переотражения или других факторов снижающих точность, разница практически будет незаметна. Однако в реальных условиях, когда приёмник передвигается или сигнал от спутников может прерываться, приёмники с большим числом каналов будут работать лучше. Вам необходимо иметь, по крайней мере, 4-х канальный GPS приёмник для выполнения высокоточных работ с использованием фазовых измерений. Это связанно с тем, что фазовому приёмнику требуется один канал на каждый спутник для выполнения измерений.

Если GPS приёмник используется в качестве базовой станции, крайне желательно, чтобы отслеживался каждый видимый спутник. Поэтому, в настоящее время компания Trimble предлагает для таких задач приёмники с 9 или 12 каналами. При использовании рекомендуемой маски по углу возвышения, редко можно встретить место, где одновременно наблюдается более 9 спутников и никогда, если более 12 спутников.

Приёмники Trimble использующиеся в качестве передвижных могут отслеживать по крайней мере 8 спутников одновременно. Это более чем достаточно для большинства приложений. Во время передвижения или при определении координат неподвижных объектов на местности для вычисления местоположения требуется минимум 4 спутника.

В настоящее время Trimble выпускает для задач геодезии и картографии приёмники 9 – 12 каналов, которые могут отслеживать непрерывно и одновременно максимальное число спутников.

C/A и P-кодовые приёмники

GPS спутники передают два кода на одной и той же несущей. Приёмники для ГИС-приложений и картографирования, подобно большинству гражданских GPS приёмников, используют грубый C/A код. GPS спутники также передают точный код (P - код). Большинство военных приёмников армии США и их союзников используют P - код. Некоторые гражданские приёмники для топографической съёмки и создания опорных сетей могут использовать P - код в дополнении к C/A коду.

P - код немного более точен, но используется обычно военными потребителями. Когда Р-код зашифрован (так называемый Y - код) армейские приёмники имеют возможность расшифровки сигнала. Такое шифрование сигнала, также называется Anti-Spoofing (A/S) и применяется, когда Министерство Обороны США, считает это необходимым для обеспечения безопасности США.