Системы высокоточного позиционирования ГЛОНАСС/GPS с клиентскими приложениями

1. Цель
Спутниковая система точного позиционирования (СВТП) функционирует на основе сигналов Глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) ГЛОНАСС и GPS.
Целью СВТП является создание и поддержание в непрерывном режиме (круглосуточно) навигационного поля высокой точности. Навигационное поле должно обеспечить единство измерений и координатных расчетов для гражданских пользователей с уровнем точности, позволяющим вычислять координаты объектов в геоцентрических системах координат в режиме реального времени в положении статики за 1 минуту измерений и менее со средними квадратическими ошибками 2 см в плане, 3 см по высоте, в кинематике – 20 см в плане, 30 см по высоте. В режиме отложенного времени (постобработки) средние квадратические ошибки определения координат объектов в геоцентрических системах координат в статике должны составлять 1 см в плане, 2 см по высоте, по специальной технологии – менее 1 см по любой координате.

2. Решаемые задачи и сферы применения
Создание СВТП позволяет сформировать навигационное поле высокой точности, обеспечивающее:

• централизованное навигационное обеспечение всех видов пользователей;
• навигационно-информационное обеспечение геодезических, строительных, транспортных, сельскохозяйственных, природопользовательских и других работ, требующих высокой точности позиционирования с использованием ГЛОНАСС/GPS;
• навигационно-информационное обеспечение мониторинга и прогнозирования опасных природно-техногенных явлений, в том числе геодинамических процессов, критически важных объектов, подвижных объектов различного назначения;
• навигационный мониторинг и прогноз состояния объектов инфраструктуры и крупных инженерных сооружений.

Возможные сферы применения СВТП в прикладных задачах координатно-временного и навигационного обеспечения хозяйственной деятельности:

• кадастр недвижимости, землеустройство и мониторинг земель, в том числе определение координат поворотных точек границ административных образований, земельных участков, координат объектов недвижимости, координатное обеспечение аэрофотосъёмки и создание крупномасштабных кадастровых карт и планов, другие кадастры;
• геодезия и картография, в том числе создание геодезических сетей различного назначения, создание топографических карт и планов;
• планирование территорий, градостроительство, в том числе определение или вынос в натуру границ поселений, красных линий в них, проектно-изыскательские работы, исполнительные съёмки;
• строительство промышленных и других объектов, проектно-изыскательские работы, вынос объектов в натуру, исполнительные съёмки, разбивка строительных сеток, обеспечение маркшейдерских работ;
• прокладка железнодорожных и автомобильных магистралей, мостов и других сооружений на дорогах, нефте- и газопроводов, линий электропередачи и связи, проектно-изыскательские работы, исполнительные съёмки;
• разработка природных ресурсов, в том числе проектно-изыскательские работы, разработка карьеров, управление техникой (бульдозеры и пр.), координирование скважин и других ресурсодобывающих объектов, исполнительные съёмки, природоохранные мероприятия;
• коммунальное хозяйство, в том числе вынос объектов в натуру, исполнительные съёмки, крупномасштабное картографирование объектов (колодцев, задвижек, коллекторов и т.д.), отыскание колодцев и других объектов в трудных условиях, например, зимой под снегом;
• сельское хозяйство, в том числе управление сельскохозяйственными машинами;
• геодинамика и мониторинг геологической среды, деформации и смещения инженерных сооружений и грунтов;
• мониторинг передвижения специального транспорта, когда требуется его позиционирование с ошибками 1 м и менее, позиционирование дорожно-транспортных происшествий, охранные мероприятия;
• метрология измерительных средств и др.

3. Эффективность и преимущества СВТП перед традиционными методами
Основные показатели:

• более высокая, чем  в традиционной технологии,  производительность работ (не менее чем в  2 раза);
• более чем в 2 раза ниже себестоимость работ;
• не надо создавать опорные межевые сети (ОМС), отпадает необходимость привязки к пунктам государственной геодезической сети (ГГС), что позволяет сэкономить бюджетные средства, отказавшись от создания и поддержания этих сетей в дееспособном состоянии;
• использование уникального в новой технологии режима реального времени позволяет только одним комплектом спутникового полевого оборудования в течение 1 минуты и менее получить координаты и высоты в требуемой системе;
• пользователь может отказаться от организации у себя вычислительного процесса, экономя ресурсы на компьютерной технике, программном обеспечении, содержании обслуживающего персонала, поскольку централизованная обработка информации в ВЦ СВТП ему обойдется дешевле;
• высокая точность определения координат объектов (до 1 мм), недоступная другим методам;
• пользователь при работе в поле работает с одним спутниковым приёмником;
• обеспечение полной надежности и  исчерпывающего контроля результатов;
• непрерывная круглосуточная работа;
• с СВТП может работать одновременно неограниченное число пользователей;
• создание единой унифицированной системы координат с сантиметровой точностью взаимного положения пунктов.

4. Состав СВТП
СВТП состоит из

• сети референцных станций (РС), предназначенных для  приема со спутников ГНСС измерительной и служебной информации с передачей её в режиме реального времени в вычислительный центр;
• вычислительного центра (ВЦ) осуществляющего сбор, математическую обработку и архивирование информации, поступающей с РС, выполняющего контроль и управление  работой РС,  обслуживающего пользователей СВТП в режимах реального времени и постобработки;
• каналов связи, предназначенных для обмена данными между РС и. ВЦ, ВЦ и пользователями;
• геодезической инфраструктуры, предназначенной для преобразования результатов спутникового позиционирования в принятую местную систему координат.

5. Мероприятия по созданию СВТП
Работы по созданию СВТП  предусматривают:

• разработку проектной документации;
• установку РС;
• развертывание и наладку аппаратно-программных средств ВЦ;
• наладку каналов связи;
• организацию управления работой РС из ВЦ;
• обучение персонала работе с СВТП;
• организацию приёма информации с РС и решение сетевой задачи для обеспечения режима реального времени;
• наладку связи с полевыми спутниковыми приёмниками, работающими в режиме реального времени;
• проведение комплексных испытаний;
• разработку комплекта эксплуатационной документации;
• организацию  постобработки и взаимодействия с пользователями;
• создание геодезической инфраструктуры, включающее выполнение полевых спутниковых наблюдений на пунктах Государственной геодезической сети и вычисление параметров перехода к местным системам координат;
• сертификацию СВТП;
• испытания и сдачу СВТП в рабочую эксплуатацию.

Система сдаётся Заказчику «под ключ». Время создания СВТП – в пределах одного года.

В качестве исполнителя ОАО НПК «РЕКОД» координирует работы, организует заключение договоров с субподрядчиками на поставку аппаратно-программных средств, на подготовку помещений, установку и наладку аппаратуры, обучение персонала,  создание геодезической инфраструктуры, выполняет испытания СВТП, сдаёт систему Заказчику.