Управление сетью постоянно действующих базовых станций, обеспечение ее непрерывного функционирования, а также ее администрирование осуществляется специализированным программным пакетом. Именно сетевое программное обеспечение решает все вычислительные задачи и позволяет выполнять практически все функции инфраструктуры сети.
Требования к геометрии сети референцных базовых станций
Одним из требований к сети базовых станций, в основу которой положены принципы спутниковых определений, является расстояние между пунктами. При использовании ГНСС оборудования, с увеличением расстояния происходит потеря точности определения координат. Этот фактор необходимо учитывать при проектировании расположения пунктов сети (базовых станций).
Кроме того, точность определения координат отдельно взятой точки будет выше, если она будет находиться внутри уравненной сети базовых станций, а не за ее пределами. Поэтому расположение базовых станций надо проектировать таким образом, чтобы предполагаемый район работ не выходил за внешний периметр сети.
ГНСС оборудование для постоянно действующих базовых станций
Основными компонентами отдельно взятой базовой станции являются ГНСС приемник и ГНСС антенна, с помощью которых будет происходить прием и накопление данных с навигационных спутников, а также непрерывная передача их приемному модулю сетевого ПО. Качество предоставляемых сетью услуг в немалой степени зависит от возможности ГНСС приемников и ГНСС антенн принимать и обрабатывать максимально возможное количество сигналов от действующих навигационных спутников.
Современные ГНСС приемники, используемые для развития инфраструктуры постоянно действующих базовых станций, как правило, мультисистемные и мультичастотные, поддерживают работу с такими Глобальными Навигационными Спутниковыми Системами, как GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Galileo. Они имеют более двухсот каналов приема сигналов и способны принимать и обрабатывать данные от нескольких десятков навигационных спутников одновременно.
ГНСС антенны, устанавливаемые на базовых станциях, должны иметь максимальную стабильность фазового центра для обеспечения высокой точности определения координат. Антенны должны иметь высокую степень защиты от пыли и влаги, а также широкий диапазон рабочих температур, так как постоянно эксплуатируются на улице и подвержены погодным воздействиям.
Как правило, на постоянно действующих базовых станциях устанавливаются ГНСС антенны типа Choke Ring, имеющие защиту от переотражения сигналов и отличающиеся высокой стабильностью фазового центра. Обычно, эти антенны мультисистемные и принимают спутниковые сигналы по нескольким частотам.
Требования к установке ГНСС антенн на базовых станциях.
При установках ГНСС антенн на пунктах референцных базовых станций нужно учитывать следующие факторы:
- открытость или ограниченность небосвода в месте установки антенны;
- высоту установки ГНСС антенны относительно зданий, сооружений, деревьев или иных препятствий, находящихся в непосредственной близости;
- наличие вблизи установки антенны передающих антенн всех видов связи, высоковольтных линий электропередач, электро-подстанций и прочих объектов, являющихся источником электромагнитных излучений;
- наличие в непосредственной близости высоких металлоконструкций, металлических крыш, мачт и вышек, т.к. они обладают высоким коэффициентом отражения электромагнитных волн;
- прочность и этажность сооружения, а также устойчивость мачты, на которую будет крепиться ГНСС антенна, в случае, если предполагается размещение базовой станции на здании (сооружении). Должны быть исключены сезонные и суточные подвижки сооружений, на которых установлены антенны базовых станций
Наша компания дает возможность конечному заказчику подобрать аппаратно-программное решение для создания сетей базовых станций под конкретные или расширенные задачи и требования.
В качестве ГНСС приемников могут быть использованы, как готовые корпусные решения типа NovAtel PwrPak7, который имеет высокую степень защиты (IP67) и имеет весь необходимый интерфейс, а также может быть выполнена индивидуальная сборка базового приемника на платформе плат NovAtel OEM7.
ГНСС антенны NovAtel GNSS-750 идеально подходят для установки на референцных базовых станциях. Они обладают высокой стабильностью фазового центра, имеют защиту от переотражения сигналов (многолучевости), являются мультисистемными и мультичастотными. Кроме того, эти ГНСС антенны имеют уникальный трехмерный (3-D) экран, который позволяет повысить качество отслеживания слабых сигналов от низких спутников. Благодаря широкому диапазону рабочих температур GNSS-750 могут эксплуатироваться в самых суровых климатических условиях.
Сети базовых станций, а также данные статических и кинематических наблюдений внутри сети могут быть обработаны и уравнены с помощью программных продуктов NovAtel Waypoint, например GrafNav/GrafNet.
Администрирование сети и получение сетевых решений осуществляется с помощью программы GNSMART2 компании Geo++, которая состоит из специализированных модулей и приложений. Каждый из модулей программы решает конкретные задачи, что позволяет гибко настраивать конфигурацию сети под требования заказчика.
RTCM_IN - программный модуль для создания входного потока данных от референцных станций. Очень гибко настраиваемый модуль с поддержкой целой линейки высокоточных приемников. Может, как напрямую управлять приемниками базовых станций (таких как NovAtel, Topcon, Javad и пр.) для улучшения качества данных используемых в решении неоднозначностей, так и воспринимать данные в стандартном формате RTCM.
Программный модуль GPPNET – ядро программного обеспечения GNSMART. Обеспечивает высокоточное навигационное решение в режиме реального времени для координатно-временного поля внутри сети (сетевое решение).
RTCM_OUT - программный модуль для конвертирования поправок в формат RTCM, а также выдачи этих данных на различные устройства. RTCM_OUT обеспечивает передачу поправок в виде сетевых поправок, данных VRS (virtual reference stations) или псевдо базовых станций, или в виде сообщений MAC.
GN_CASTER является адаптированным вариантом кастера NTRIP (Network Transport of RTCM via Internet Protocol). Данный протокол был создан для передачи RTCM или других ГНСС данных через сеть Интернет.
Для администрирования, просмотра состояния сети, а также скачивания RINEX данных используется набор java приложений, которые запускаются через браузер.
GNUSERPORTAL– основное приложение для создания, конфигурирования сервисов и администрирования пользователей сети.
GPPSTATEVIEWER– просмотр информации о спутниковых системах и количестве спутников участвующих в решении для построения единого коррекционного пространства и генерации поправок.
GPPRCVR – просмотр информации по каждому из подключенных к сети базовых станций: спутниковые системы, уровни сигналов по каждому из принимаемых спутников, псевдодальности и т.п.
GNSMON – монитор отображения на карте подключенных базовых станций и мобильных пользователей. Формат карты выбирается в настройках.
RINEX – данное приложение используется для перевода сырых данных в формат RINEX. Дополнительно, приложение позволяет просматривать информацию о станциях, выбирать и скачивать сырые данные в формате RINEX необходимого временного интервала и требуемой дискретностью с конкретных базовых станций сети.
