Анализ возможности использования ГНСС-технологий в различных сферах народного хозяйства

Глобальная навигационная спутниковая система (Global Navigation Satellite System - GNSS) - это спутниковые системы используемые для определения местоположения в любой точке земной поверхности с применением специальных навигационных или геодезических приемников. GNSS-технология нашла широкое применение в геодезии, городском и земельном кадастре, при инвентаризации земель, строительстве инженерных сооружений, в геологии и т.д. [1]/

Основные преимущества ГНСС-технологий:

• -    Высокая точность измерений, ГНСС позволяют определять координаты с точностью до нескольких сантиметров благодаря использованию нескольких спутников и сложных алгоритмов обработки данных;

• -    Оперативность, ГНСС позволяет проводить измерения в реальном времени, что существенно сокращает время на выполнение полевых работ;

• -    Надежность, ГНСС работает независимо от погодных условий, времени суток и видимости спутников, что делает ее надежным инструментом для проведения топографической съемки в любых условиях;

• -    Простота использования, ГНСС оборудование имеет простой интерфейс и не требует специальных навыков для его использования;

• -    Универсальность, ГНСС технологии могут быть использованы для различных видов работ - от создания карт местности до мониторинга деформаций и изменений рельефа.

Имеются два основных оборудования для работы, так называемые: база и ровер. Подключение к ним происходит через контроллер при помощи сети. Все современные приемники и оборудования имеют доступную инструкцию понятное любому квалифицированному работнику. У многих оборудований очень мощные аккумуляторы, позволяющие вести долгую обработку вплоть до нескольких часов. С помощью контроллера можно задействовать ряд функции доступных устройству.

Первые геодезические приборы работали только на GPS системе (Система позиционирования разработанная США), затем появились приемники, работающие от спутников двух глобальных навигационных спутниковых системах, такие как GPS и ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система России). С течением времени работы по созданию и развитию собственных ГНСС начали проводить Китай (система Beidou), а также страны Европейского союза (система Galileo). Относительно недавно начали развертываться еще 2 ГНСС, такие как NavIC и QZSS, принадлежащих Индии и Японии соответственно.

Более современные ГНСС-приемники начали работать, принимая и учитывая сигналы от нескольких глобальных навигационных спутниковых систем, а некоторые и вовсе используют все существующие ГНСС при работе. Использование нескольких ГНСС обеспечивают точное позиционирование в любое время суток, без предварительного планирования сеансов пролета спутников над территорией, а также обеспечивают навигацию в любой точке земного шара. Они широко используются в автомобильной навигации, морской навигации, авиации, а также в мобильных устройствах для определения местоположения и маршрутов. ГНСС технологии широко используются в геодезии и картографировании. На основе точных координат, предоставленных спутниковыми системами, геодезисты могут проводить измерения, определять точные географические координаты и создавать карты высокой точности. Это особенно полезно при строительстве инфраструктуры, проведении геологических исследований и в других задачах, требующих точного позиционирования и картографирования. Все данные точек, сделанные в проекте, напрямую сохраняются в карте памяти контроллера, их можно легко передать на другое устройство для обработки данных.

Применение ГНСС технологий для проведения геодезических работ осуществляется в несколько этапов:

• 1.    Определение целей и задач съемки: на этом этапе необходимо определить, какие данные необходимо получить, и какой точности необходимо достичь;

• 2.    Выбор оборудования, в зависимости от задач съемки и требуемой точности, выбираются соответствующие ГНСС приемники. Также могут потребоваться дополнительные устройства, такие как геодезические тахеометры, лазерные дальномеры и т.д.;

• 3.    Подготовка к съемке, на данном этапе проводится настройка оборудования, установка антенны и подключение к контроллеру;

• 4.    Полевые работы, оператор проводит съемку, регистрируя координаты точек на местности с помощью ГНСС оборудования;

• 5.    Обработка данных, полученные данные обрабатываются с помощью специализированного программного обеспечения, которое позволяет получить координаты точек, построить 3D модель местности и выполнить другие необходимые операции.

Используя ГНСС в геодезической съемке, можно сказать, что технология очень удобна и проста в использовании.

При производстве землеустроительных и кадастровых работ, необходимо определение координат характерных точек границ объектов недвижимости с определенной точностью, приведенной в приказе Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии от 23 октября 2020 года № П/0393.

Координаты характерных точек определяются следующими методами [2]:

• 1)    геодезический метод (полигонометрия, прямые, обратные или комбинированные засечки и иные геодезические методы);

• 2)    метод спутниковых геодезических измерений (определений);

• 3)    комбинированный метод (сочетание геодезического метода и метода спутниковых геодезических измерений (определений);

• 4)    фотограмметрический метод;

• 5)    картометрический метод;

• 6)    аналитический метод.

При определении координат или выносе границ участков можно использовать метод спутниковых геодезических измерений, опираясь на пункты государственной геодезической сети или геодезических сетей специального назначения. В последнее время геодезисты и кадастровые инженеры все больше и больше используют геодезические приемники, которые проводят координирование опираясь на данных, полу- ченных с глобальных навигационных спутниковых систем.

ГНСС так же используется в сельском хозяйстве для управления поливными системами, мониторинга урожая, планирования посевных работ и даже для автоматического управления сельскохозяйственной техникой. Корректоры сигналов ГНСС обеспечивают точное позиционирование сельскохозяйственных машин, что позволяет эффективно использовать земельные ресурсы и повышать производительность [3].

Использование ГНСС в геологии и геофизике позволяет проводить исследования и измерения на больших территориях с высокой точностью. Наблюдения за перемещением земной коры, измерение гравитационных полей и даже прогнозирование землетрясений – все это становится возможным благодаря ГНСС технологиям [4].

Так же ГНСС играет важную роль в сфере робототехники и беспилотных транспортных средств. Без спутниковой навигации, беспилотные автомобили, дроны и роботы были бы неспособны надежно оперировать в пространстве. ГНСС технологии обеспечивают им точное определение позиции и ориентации для надежной работы и навигации.

Это только некоторые примеры практического использования ГНСС. В действительности, ГНСС технологии продолжают использоваться во многих других отраслях, таких как транспорт, лесное хозяйство, градостроительство и даже спасательные операции.

В заключении можно сказать, что ГНCC технологии являются неотъемлемым инструментом в современном мире и их использование развивается в разных областях. Они обеспечивают высокую точность, оперативность, надежность и универсальность при проведении работ по съемке местности.