АО «ПРИН» Техническое описание

Техническое описание

21.03.2013

СЕТИ РЕФЕРЕНЦНЫХ СТАНЦИЙ ЯВЛЯЮТСЯ МОЩНЫМ МЕХАНИЗМОМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ ДАННЫХ ДЛЯ СВОЕГО РЕГИОНА И СТРАНЫ В ЦЕЛОМ.

Оглавление

1. Назначение системы референцных станций (RS)

Оперативное принятие управленческих решений.
Оперативное ведение кадастровых планов и дежурных планов городов.
Решение не только топографо-геодезических и навигационных задач, но и административных задач управления территориями.
Создание единого координатно-временного пространства.
Перевод всего пользовательского сектора на работу в единой системе координат.
Оперативное выполнение работ по межеванию земель.
Возможность работы с любыми имеющимися и перспективными спутниковыми системами.
Экономия людских и аппаратных ресурсов пользователей сети.
Экономически выгодное предоставление пользователям координатной информации.
Управление всей сетью референцных станций одним оператором с одного компьютера

К Оглавлению

Организации, участвующие в создании сетей референцных станций

Департамент государственной собственности или частные компании

Организация, владелец сети RS (возможно это — Департамент государственной собственности или частные компании);
Организация, эксплуатирующая сеть RS (организация имеющая право работы с секретными материалами в части касающейся исполняемых обязанностей);
Организация, выделяющая сети коммуникаций для сети RS (возможно это локальные оптоволоконные сети);
ЗАО «ПРИН» — в части касающейся разработки проекта, поставки оборудования, наладки и запуска сети, обучения специалистов эксплуатирующей организации, технической поддержки, гарантийного и постгарантийного обслуживания;
Институт метрологии времени и пространства «ВНИИФТРИ» (в части касающейся сертификации сети);
Представители владельца помещений (зданий) мест установки RS (в части касающейся согласований мест установки оборудования);
Специалисты обслуживающей электромонтажной организации мест установки антенн RS для обеспечения прокладки антенных фидеров.

К Оглавлению

3. Структура сети референцных станций.

Состав сети референцных станций:

Собственно «Сеть референцных станций»,
представляющая собой аппаратно-программный комплекс, состоящий из постоянно работающих приемников спутниковых сигналов с жестко фиксированными антеннами, объединенных каналами связи с Вычислительным центром.
Сеть коммуникаций,
связывающая референцные станции с вычислительным центром и обеспечивающие доступ Пользователя к данным сети RS.
Вычислительный центр -
программно-аппаратный комплекс, предназначенный для управления сетью референцных станций, сбора и архивации данных сети, и выдачи пользовательскому сектору координатно-временной информации, как для режима постобработки (РР), так и для работы в реальном времени (RTK и DGPS).
Пользовательский сектор -
потребители координатно-временной информации, обладающие парком приемников спутниковых сигналов различного типа и назначения

К Оглавлению

4. Оборудование для создания постоянно действующих референцных станций.

4.1. GNSS приемники для референцных станций.
В качестве постоянно действующих референцных станций может использоваться любой приемник геодезического класса, однако предпочтение всегда отдаётся специализированным приемникам серии Trimble Net [Trimble NetR9].

Примеры размещения приемников на удаленных станциях.

4.2. Антенны для референцных станций.
Надежность закрепления фазового центра антенны имеет решающее значение для стабильной и долговременной работы всей сети постоянно действующих референцных станций созданной в регионе.

Примеры размещения антенн референцных станций

Традиционно закладка центров геодезических пунктов производилась в стабильных грунтах в соответствии с требованиями «Правила закладки центров и реперов на пунктах геодезической и нивелирной сетей», утвержденными Приказом ГУГК СССР от 14.01.1991г. и «Правила закрепления центров пунктов спутниковой геодезической сети», утвержденными Приказом Роскартографии от 07.05.2001г.

Центры данного типа целесообразно закладывать для контрольных пунктов ГГС или пунктов работающих в системе IGS. Пункты такого типа, кроме собственно закладки требуют подведения сетей коммуникаций, обустройства молниезащиты и организации охраны.

Современное развитие спутниковой геодезии, и в частности, сетей референцных станций подразумевает наличие на пунктах RS сетей коммуникаций. Как правило, такие сети подведены к промышленным или жилым зданиям. Исходя из существующей реальности, допускается установка центров на крышах и стенах зданий при соблюдении определенных требований (Рекомендации по размещению и эксплуатации постоянно действующих референцных станций (в сетях IGS)):

«Допускается установка только на строения из кирпича или железобетона. Здание должно быть построено не менее чем за 5 лет до установки знака (за этот период происходит начальная усадка здания). Сооружение, на котором устанавливается знак, не должно иметь видимых трещин на внутренних и внешних стенах. Не рекомендуется использовать здания выше двух этажей. Недопустимо использовать деревянные сооружения и конструкции с металлическим каркасом или металлическими несущими стенами (ангары и т.п.). Это позволит минимизировать движение из-за температурного расширения/сжатия и многолучевое распространение.»

К Оглавлению

5.Программно-аппаратные средства управления сетями референцных станций

5.1. Программные средства
Программные средства необходимы, прежде всего, для управления потоками данных и контроля (в ручном или автоматическом режимах) за состоянием референцных станций.

Trimble GPSNet software

Управление GNSS приемниками сети
Масштабирование сети
Моделирование ионосферных задержек
Контроль целостности данных

Trimble Integrity Manager

Мониторинг стабильности референцных станций
Непрерывный контроль динамики и качества GNSS сети
Настраиваемые возможности оповещения

5.2. Центр управления сетями
Место размещения Центров управления сетями обычно совмещается с одной из референцных станций сети. Требования к оборудованию Центров управления сетями изложены в «Концепции создания системы точного позиционирования на основе сети постоянно действующих референцных станций» в разделе 3 «Состав системы и основы функционирования». Оснащением и оборудованием Центров управления сетями занимается представитель эксплуатирующей организации по согласованию с Заказчиком. Центр управления сетями может модернизироваться от сбора данных и управления сетью с одного компьютера c выдачей данных для постобработки до выделения дополнительных рабочих мест:

для архивирования данных сети;
выдачи реально-временных поправок;
мониторинга сети и объектов;
централизованной обработки данных по заявкам пользователей сети;
контроля пользователей;
администрирования сетей;
ведения базы данных;
ведения оперативных карт;

Примеры организации Центров управления сетями референцных станций

К Оглавлению

6. Оборудование пользовательского сектора

В качестве пользовательского оборудования могут применяться приемники любого класса, любого назначения, любого типа и любого производителя с возможностью работы в дифференциальном режиме. Например, приемники Trimble R8, Trimble R7

К Оглавлению

7. VRS решение от Trimble

Координаты виртуальной референцной станции, вычисленные с учетом целостности сети
Оценку надежности предоставляемого решения с учетом масштабирования сети
Контроль местоположения пользователя

Преимущества VRS решения

Увеличение точности (1-2 см) и скорости (обычно <1 Осек) определения координат в любом месте сети
Увеличение расстояния между референцными станциями до 50-70 км и постепенное расширение зоны покрытия (город, район, государство)
Повышение надежности определения координат (> 99.9%)
Получение непротиворечивых результатов в единой системе координат
Исключение дублирование референцных станций, устанавливаемых каждой государственной службой

Преимущества VRS для пользователей

Снижение затрат на съемку на 40-60%
Съемка одним исполнителем
Достаточно одного приемника, не требуется база
Исключается необходимость создания (отыскания) локальной опорной сети
Увеличение производительности измерений на 35-45%

К Оглавлению

8. Часто задаваемые вопросы

• У меня бригады работают традиционным способом — 1 база с 3-4 роверами. Почему мне нужно создавать сети базовых станций?

Необходимость установки собственной базовой станции
1. Ограниченное удаление от базы (обычно до 10 км)
2. Возможность ошибок при установке базовой станции
Надежность, точность и производительность снижаются с удалением от базы
Полная зависимость от базы
1. Нет контроля целостности сигнала
2. Нет сообщений об ошибках
Большее количество обслуживающего персонала
Базовые станции не участвуют в процессе съемки.

• Сколько референцных станций необходимо поставить на территории моего административного округа в 120 тыс. км?

Сеть должна развиваться, по возможности, равносторонними треугольниками со стороной не более 100 км. Такая схема построения сети обеспечивает наиболее целостное покрытие территории координатно-временными данными с минимальными капиталовложениями. Из геометрии — площадь такого треугольника занимает 5 тыс.км² — на Вашу территорию достаточно 24 референцные станции.

• Опишите основные функции опорного приёмника ГНСС Trimble NetR8.

Прибор Trimble NetR8 предназначен для использования в качестве приемника Глобальных Спутниковых Навигационных Систем (ГНСС) в геодинамических сетях и сетях непрерывно функционирующих опорных станций (CORS). Этот приёмник производит измерения, сохраняет их в энергонезависимой памяти, и способен передавать эти данные на другие приборы и программное обеспечение производства Trimble, например, Trimble GPSNet или Trimble Integrity Manager. Прибор поддерживает также функции контроля целостности местоопределения и архивных данных, обеспеченных пакетом управления сетями опорных станций — Trimble RTKNet.

• Опишите основные преимущества опорного приёмника ГНСС Trimble NetR8.

Опорный приёмник Trimble NetR8— самый совершенный прибор для сетей CORS. Он является наиболее многофункциональным из приёмников, представленных в настоящее время на рынке и ориентированных на высокоточные работы (особенно для геодинамических исследований и зондирования атмосферы). Прибор подходит для решения разнообразных задач, в том числе построения сетей Trimble VRS, сетей станций радиомаячной службы (DGPS MSK) и организацией слежения за стабильностью зданий и сооружений.

• Чем программное обеспечение VRSNet отличается от GPSNet и RTKNet?

При создании VRSNet был использован новый подход в разработке программного обеспечения, в результате чего достигнута отличная масштабируемость системы и доступность собранных данных для конечных пользователей. Передовая архитектура системы даёт возможность использовать новые и модифицированные ГНСС, а также новые серверные и сетевые решения. Задержка при доставке поправок реального масштаба времени уменьшена благодаря реализации алгоритма анализа сети, требующего больших вычислительных затрат. Программное обеспечение VRSNet использует систему управления базой данных SQL Server и может формировать отчёты о функционировании системы на любой момент времени.

• Наша организация планирует развернуть сеть референцных станций и продавать RTK поправки по подписке. Следует ли нам приобрести VRSNet?

Да. В состав VRSNet входят модули, позволяющие эффективно управлять подпиской. Программы с Web — интерфейсом максимально упрощают процесс регистрации. Инструментарий формирования отчётов позволяет оператору сети получить статистические данные о пользователях и их местоположении, на основании чего можно спрогнозировать их потребности. Встроенные в программное обеспечение VRSNet средства контроля целостности позволяют обеспечить высокое качество предоставляемых услуг, что оказывает положительное влияние на принятие решения о продлении подписки.

• Мне требуется система, обеспечивающая возможность использования в режиме RTK разнообразных типов пользовательского оборудования. Позволяет ли программное обеспечение VRSNet выполнить эту задачу?

Да. Операторы сетей референцных станций предоставляют услуги растущему числу пользователей. Программное обеспечение VRSNet вырабатывает дифференциальные поправки практически всех известных форматов, CMR или RTCM. Более того, они могут формироваться одновременно. Таким образом, достигается совместимость с большинством из представленных на рынке типов пользовательских комплектов.

• Опорные станции моей сети размещены на нескольких тектонических плитах. Какое количество опорных станций поддерживается одним сервером?

Число поддерживаемых опорных станций зависит от аппаратной конфигурации компьютера, используемого в качестве сервера. Например, современная система на базе сдвоенных четырехъядерных процессоров (восемь процессорных ядер) с ОЗУ размером от 2 до 4-х Гбайт сможет поддерживать, по крайней мере, 100 опорных станций ГНСС.

• Какие форматы представления данных поддерживаются программным обеспечением VRSNet?

Форматы файлов: RINEX, DAT, Т01, Т02, TGD (Trimble GNSS Data).
Форматы дифференциальных поправок: RTCM2.1 (RTK и DGPS), RTCM 2.3 (RTK и DGPS), RTCM3, CMR и CMR+

• Какие операции пользователей отображаются в базе данных?

Записывается состояние всех соединений, установленных пользователями. Поэтому база данных может использоваться для выставления счетов и предоставления официальной отчётности.

• Предложение выглядит интересным, и мне хотелось бы получить дополнительную информацию. С кем следует связаться?

Пожалуйста, направьте письмо на адрес электронной почты infrastructure_sales@trimble.com. Также Вы можете связаться с авторизованным дистрибьютором в вашем регионе.

• Предусмотрена ли возможность учёта их относительных перемещений?

Программное обеспечение VRSNet строится на концепции тектонических плит, при этом оператор имеет возможность приписать станции к различным плитам и ввести известные величины их взаимных перемещений, Многие из пользователей моей сети используют файлы с измерительными данными в формате RIIMEX. Предусматривает ли VRSNet их формирование? В программном обеспечении VRSNet предусмотрен широкий набор инструментов поддержки и ведения архивов. 1 В дополнение к этому, модуль Storage Integrity Module (Целостность архивов) может непрерывно отслеживать полноту набора измерительной информации, а при необходимости вырабатывает соответствующие предупреждения и автоматически пополняет архивы. Линейка приёмников Trimble CORS, оснащённая внутренней памятью большого объема, взаимодействуя с Storage Integrity Module, обеспечивает полноту собираемых данных. Пользователи, использующие данные сети в режиме камеральной обработки, могут быть уверены в наличии необходимых данных и защищены от повторного проведения полевых работ, вызываемого отсутствием данных на нужный период.

• Опишите требования к серверу, на котором будет устанавливаться программное обеспечение VRSNet.

Операционная система Windows Server 2008 Service Pack 1 или новее, 32-битная или 64-битная
Windows Server 2003, Service Pack 2 или новее
Windows ХР Professional, Service Pack 2 или новее, 32-битная или 64-битная
Windows Vista
Для сетей малого и среднего размера допускается использование как 32, так и 64 битовых версий указанных выше операционных систем.
Для крупных сетей компания Trimble рекомендует использование 64 битовой версии операционной Windows Server 2008.
Центральный процессор (один из перечисленных ниже, обязательна поддержка набора инструкций SSE2 — например, Intel Pentium 4 или новее):
Один процессор с поддержкой hyper-threading с тактовой частотой не менее 3.0 ГГц
Сдвоенный процессор с тактовой частотой не менее 3.0 ГГц
Двухъядерный процессор с тактовой частотой не менее 1.5 ГГц
Четырёхъядерный процессор
ОЗУ: 3 Гбайт
Порт USB
Не менее 20 Гбайт дискового пространства на диске С: для Trimble VRSNetDBServer
Дополнительно 20 Гбайт дискового пространства (конкретное требование определяется количеством станций в сети и размером планируемого архива)
Канал связи со скоростью 100 Мбит/с между компьютерами с установленной распределённой средой Trimble Distributed Environment
Канал связи со скоростью 10 Мбит/с между компьютерами с установленной распределённой средой Trimble Distributed Environment и компьютерами с модулем VRSNet «Рабочее место оператора»
Право доступа на чтение и запись системного реестра на всех компьютерах, исполняющих программы Trimble Distributed Environment и Trimble Database Engine.