АО «ПРИН» Общее дело. (Point Of Beginning. 10 2007)

Общее дело. (Point Of Beginning. 10 2007)

# GNSS
# ГИС
# Проекты

Знания для профи

09.11.2007

Общее дело

Автор статьи: Дуг Драммонд (Doug Drummond)

ГНСС-сеть, работающая в режиме реального времени развёрнута в Альбукерке для оказания своевременной поддержки в рамках проекта по развитию огромного города.

В Альбукерке, Нью-Мексико, была введена в строй ГНСС-сеть, работающая в режиме реального времени(здесь и далее — ГНСС-сеть реального времени), — как раз вовремя, чтобы обеспечить необходимую техническую поддержку для проведения геодезических работ в рамках значительного проекта развития района Меса-дель-Соль в южной части города. Развёртывание альбукеркской ГНСС-сети реального времени (Albuquerque Real Time GNSS Network, ARTGN) позволит геодезистам, инженерам и многим другим людям получить беспрецедентную свободу действий и точность при значительной экономии в расходах.

Даниэль Мартинез (Daniel Martinez) и Дэннис Виджиль (Dennis Vigil), сотрудники альбукеркской геодезической фирмы Land Development Consultants проверяют точность и связь сети ARTGN.

«Это — GPS на стероидах», — говорит Энтони Трухильо (Anthony Trujillo), вице-президент компании Holman`s Inc., локального дистрибьютора корпорации Topcon Positioning Systems (Ливермор, Калифорния), с применением оборудования которой строится система ARTGN. Holman`s Inc. осуществляет также изначальную поддержку проекта. «Геодезисту, работающему где угодно на площади 1036 квадратных километров, покрываемой сетью ARTGN, необходим только „ровер“, закреплённый на вешке, и разрешение на выполнение работ внутри сети с сантиметровой точностью. Данные напрямую связываются с городской контрольной сетью».

С применением данной системы каждый её пользователь работает с одними и теми же данными, опирающимися на контрольную сеть.«[Больше] нет работ по указанию пальцем, когда что-то работает не так; нет улиц, канализационных коллекторов и трубопроводов, которые проложены неправильно; нет адвокатов и судебных процессов, чтобы установить виновников ошибок», — утверждает Трухильо. — «Экономия на косвенных затратах огромна».

Модель для Меса-дель-Соль

Проект развития района Меса-дель-Соль в южной части Альбукерка будет включать в себя развитие новых жилых и промышленных районов, объектов розничной торговли на площади, размером 5 x 8 км, которая до сих пор является слаборазвитой зоной.

Помощник инженера Дж. Мануэль Барерра (J. Manuel Barerra) и директор компании Design and Construction, Майкл Кастильо (Michael Castillo), оба из Месо-дель-Соль, заканчивают работу с ГНСС-приёмником Topcon GR-3 на своём участке площадью 5 x 8 км на юго-востоке Альбукерке.

«Меса-дель-Соль — чистый лист», — говорит Трухильо, — «и он будет развиваться от начала до конца с использованием одного общего набора данных, предоставляемых сетью ARTGN. Всё будет согласовываться с той же контрольной сетью, которая эксплуатируется в Альбукерке».

Сеть ARTGN состоит из пяти постоянно работающих базовых станций, соединённых с двумя серверами HP ML350, расположенных в городском центре обработки данных. Использование резервных серверов обеспечивает доступность данных в сети в течение всего дня, каждый день, круглый год. Программное обеспечение для работы с сетью базовых станций Topcon TopNET используется при обработке входных данных для обеспечения сантиметровой точности определения координат в режиме реального времени. Команды геодезистов, работающие в поле, могут получать поправки в реальном времени от сети посредством мобильного телефона или по радиоканалу связи.

«В любом месте внутри многоугольника, образованного пятью станциями программное обеспечение создаёт нашу собственную виртуальную базовую станцию», — поясняет Клифф Вилки (Cliff Wilkie), городской геодезист, который заложил основы концепции сети ARTGN в 2004 году. — «На практике это означает, что геодезист может находиться в любом месте внутри этой зоны с закреплённым на вешке „ровером“ и получать данные с сантиметровой точностью, точно так же, как если бы в нескольких метрах от него работала базовая станция. При этом вы получаете преимущество работы на коротких базах, что даёт вам возможность лучшей отбраковки ошибочных результатов с применением математического аппарата ГНСС-сети в качестве бонуса»

«Находясь вне „коробки“, вы просто переключаете приёмник в режим RTK и, используя одну из пяти постоянных базовых станций, продолжаете вести съёмку так, как мы все привыкли это делать. В пространстве между зоной внутри „коробки“ и на удалениях, приблизительно, до десяти километров от базовых станций вне „коробки“, более 1000 квадратных километров площади города и прилегающих территорий покрывается системой сети ARTGN».

Трёхсистемный ГНСС-приёмник Topcon GR-3.

Трухильо объясняет, что проектировщики Меса-дель-Соль установили свои собственные базовые станции на высоте, прямо в центре района и все измерения будут соотноситься с ними.«Как часть зоны покрытия сети ARTGN, она взаимосвязана с существующей контрольной сетью с высокой точностью», — говорит он. — «Таким образом будут строиться все наши города и инфраструктура в будущем — и это уже сегодняшняя действительность в Альбукерке».

Геодезисты, инженеры и проектировщики, занимающиеся обустройством земельных участков, — не единственные группы специалистов, которые получат выгоду от использования возможностей сети ARTGN по определению местоположения с высокой точностью. Аварийные службы, служба национальной безопасности бесчисленное множество других городских подразделений и частных предприятий также получат ощутимые результаты.

«Любой, кто хочет получить ответ на вопрос „Где это находится?“ и умеет обращаться с оборудованием, наподобие переносного ГНСС-приёмника Topcon GMS-2, извлечёт выгоду от использования сети ARTGN», — утверждает Трухильо. Этот список включает в себя людей любой профессии, о которых вы можете сразу же подумать, в том числе, и ландшафтных архитекторов, планировщиков парковых и культурно-развлекательных зон отдыха, и даже археологов и ботаников.

Но геодезисты и инженеры оказываются среди тех, кто в первую очередь извлечёт наибольшую пользу от работы с сетью ARTGN, как в связи со снижением объёмов необходимых работ, так и от значительной экономии в расходах. Снижение затрат времени и денег в результате использования этой системы оценивается в 69000 долларов США в год. Эта экономия достигается за счёт сокращения времени на подготовительные работы, поскольку при этом не требуется применение мобильной базовой станции внутри зоны обслуживания сети ARTGN; уменьшения потерь времени, связанных с проблемами радиосвязи, возникающими из-за радиопомех, вследствие связи через сотовые сети; уменьшения перемещений, поскольку не требуется настройка мобильной базовой станции на каждом новом участке измерений; снижения времени«разогрева» приёмника благодаря тому, что «ровер» постоянно включен и находится в рабочем состоянии; и уменьшения потерь вследствие кражи или порчи дорогостоящего оборудования базовой станции.

Трёхлетний план действий

Люк водосточной канализации с отметкой о трёхсотлетии ливнестока, отмечавшемся в прошлом году.

Сеть ARTGN — это плод совместных усилий, предпринимаемых в течение более, чем трёх лет, Управлением муниципального развития города Альбукерке и заинтересованными пользователями на местах.

«Мэр Мартин Чавез (Martin Chavez) является преданным приверженцем новых технологий, которые могут помочь в обслуживании Альбукерке и повышать его репутацию прекрасного места для жизни и ведения бизнеса», — говорит Джон Кастильо (John Castillo), начальник городского управления муниципального развития. — «Этот проект имеет грандиозную поддержку в городских органах власти. Нет сомнений, что вследствие того, что работа геодезистов становится легче и точнее, пользу ощутят все, кто живёт или занимается бизнесом в Альбукерке».

Проект создания сети ARTGN начался со встречи Вилки и группы местных геодезистов и инженеров в 2004 году. Вилки следил за событиями в области ГНСС в течение нескольких лет, проявляя как личный, так и профессиональный интерес, и признал, что Альбукерке был почти идеальным участком для развития такой сетевой системы реального времени, как ARTGN.

«В Альбукерке есть множество геодезических реперов, которые были установлены в конце 60-х — начале 70-х годов XX века», — объясняет Вилки. — «Что ещё более важно, в течение всего этого времени за ними постоянно следили, поддерживая в рабочем состоянии, они регулярно модернизировались, и геодезисты обязаны их взаимоувязывать и отображать на топографических картах, согласно правилам подразделения. Это дало нам исключительно прочный фундамент для основания сети».

Но Вилки указывает, что«сеть ARTGN не уникальна — существует 35, или более, подобных систем в Соединённых Штатах, и Япония и Европа имеют очень хорошее покрытие. В Китае есть по крайней мере десять систем, одна есть даже в Дубае. Что делает ARTGN отличной от других, так это её возможность работать с сигналами от созвездий трёх спутниковых систем и тот факт, что она принадлежит городским властям. Обе эти характеристики „первые“ в Нью-Мексико уж точно, и я также надеюсь, что и в Соединённых Штатах тоже».

Возможность работать с тремя спутниковыми системами обеспечивается благодаря тому, что приёмники Topcon TopNET G3, используемые в составе пяти постоянно функционирующих базовых станций сети ARTGN, способны принимать сигналы от 24 действующих спутников американской системы GPS, 18 действующих спутников российской системы ГЛОНАСС, а также, со временем, будут способны работать с созвездием спутников европейской системы Galileo, когда она войдёт в рабочий режим, в период 2011-2013 годов.

Фил Тёрнер (Phil Turner) (в центре), владелец альбукеркской геодезической фирмы Terrametrics, подглядывает за контроллером Topcon FC-200.

Вдохновлённый одобрительной ответной реакцией на вступительную речь, Вилки приступил к обсуждению общего представления о системе с собравшимися людьми, как сотрудниками органов городской власти, так и другими заинтересованными лицами. В конечном счёте, это привело к тому, что собралась группа наиболее заинтересованных специалистов: Кастильо — начальник департамента, в котором трудится Вилки, представители шести известных альбукеркских геодезических организаций и двух крупных предприятий, занимающихся инженерной подготовкой земельных участков. Среди последних были представители Forest City Enterprises Inc., фирмы, привлечённой к планированию крупного проекта по развитию Меса-дель-Соль.

«После прослушивания презентаций, было очевидно, что это была стоящая идея», — сказал Кастильо. — «Мы провели некоторое дополнительное исследование в геодезическом/инженерном и землеустроительном сообществах, и пришли к выводу, что членские взносы за систему будут хорошо восприняты». С этой информацией Вилки необходимо двигаться вперёд и предпринимать следующие шаги, сказал Кастильо.

«В действительности», — говорит Вилки, — «в связи с проявленным интересом к технологии со стороны мэра и очевидными финансовыми преимуществами для пользователей системы, её было легко продавать. В течение нескольких дней Джон Кастильо смог найти источники финансирования проекта».

«План также соответствовал некоторым изменениям в правилах подразделений, над которыми мы уже работали. Необходимо было изменение правила, чтобы потребовать от геодезистов отмечать реперы в значениях систем NAD 83 и NAD 87, которые поддерживает новая система. Но мы уже трудились в этом направлении, поэтому дополнительные изменения были относительно невелики».

Он добавляет:«Это был интересный процесс, поскольку, поднимаясь всё выше по служебной лестнице городской управы, мы находили всё большую поддержку. Я бы настоятельно рекомендовал любому внедрять системы, подобные этой, не опасаясь препятствий, которые ставит первичная негативная реакция. Было проведено множество встреч и даны объяснения, требуемые для доказательств того, что нам необходимо устанавливать оборудование на общественных зданиях, например, на пожарных депо, и размещать инфраструктуру системы в других местах муниципальной собственности. Поддержка, которую мы получили от кабинета мэра Чавеза, очень нам помогла».

Практический анализ

Специалист по обучению компании Holman`s Inc. подготавливает референцную станцию для демонстрации её возможностей.

Как только Вилки получил разрешение на строительство и эксплуатацию системы, следующим шагом был выбор оборудования и программного обеспечения, необходимого для того, чтобы ARTGN работала в действительности. Выбор поставщика является относительно лёгкой задачей для сети, находящейся в частном владении, но город должен был приспособить сеть для возможности выполнения работ практически каждым, кто был заинтересован в использовании сети ARTGN, независимо от того, какое оборудование они имели.

Вилки работал вмести с Holman`s Inc. при разработке концепции ARTGN, поэтому, когда пришло время претворять проект в жизнь, президент компании Holman`s Inc., Трухильо, заручился поддержкой национального представителя компании Topcon, чтобы вместе добиться успеха.

«Мы работали с Клиффом и городскими властями в течение более двух лет, помогая развивать этот проект», — рассказывает Трухильо. — «Компания Topcon осознавала, насколько важна была сеть ARTGN и очень старалась, помогая нам с предлагаемыми ценами. Они даже предоставили доступ специалисту по программному обеспечению Topcon для подстраивания программы, чтобы она работала с некоторым оборудованием, которое они даже не продавали».

«Topcon также выделил грант Колледжу центрального Нью-Мексико для поддержки программ обучения технических специалистов, которые нам потребуются, чтобы управлять оборудованием, которое заставляет систему работать», — отмечает Вилки. — «Основываясь на достигнутом успехе, мы будем нуждаться в них в большом количестве».

Со временем, непременно, выгоды от использования сети ARTGN будут отражены в снижении общей стоимости жизни и ведения бизнеса в Альбукерке и окружающих районах. Поскольку геодезические и инженерные изыскания являются основным фундаментом всей хозяйственной деятельности, любые изменения, приводящие к повышению производительности работ по этим дисциплинам, в конечном счёте, отразятся в структуре стоимости всего, что за ними следует.

Дуглас С. Драммонд (Douglas S. Drummond), Нортпорт, Мичиган, владелец компании National Editorial Services Inc. Пишет технические статьи для множества отраслевых журналов.

Понравилась статья?
Оцените:

Всего оценок: 0