АО «ПРИН» Геодезическое оборудование. Базовые станции. Сервисный и Учебный центры

Просто о сложном: что такое сеть базовых станций?

# PrinNet
# RTK

Знания новичкам

30.08.2021

Подробнее о том, как работать в режиме реального времени, мы рассказываем в статье "Как достичь высокой точности в геодезии? Работа в режиме RTK". В этом материале продолжаем знакомство с этой темой и разберемся, что такое сеть базовых станций.

При работе в режиме RTK от одиночной базовой станции имеются следующие ограничения:

Все ошибки от базовой станции полностью входят в погрешность определения координат ровера.
Удаление от базовой станции влияет на итоговую погрешность.
Большая зависимость от состояния базовой станции: питание, качество связи и стабильность влияют на качество измерений, получаемых ровером.

Для устранения данных ограничений можно было бы расположить несколько базовых станций вокруг объекта работы. Но это неудобно, так как нужно будет еще больше базовых станций, придется тратить ресурсы и время на установку и переключение между ними. Такое решение не облегчает, а только усложняет процесс работает.

Поэтому для того, чтобы упростить процесс выполнения работ и уменьшить погрешности, связанные с установкой базовой станции, с начала 2000-х годов стали развиваться сети базовых станций.

Сегодня сети базовых станций называют по-разному:

CORS: continuously operating reference stations;
СВТП: система высокоточного позиционирования;
ПДБС: постоянно действующие базовые станции;
СДГС: сеть дифференциальных геодезических станций (это название закреплено в законе).

Как работает сеть базовых станций?

Активное развитие сети базовых станций началось с появлением сети интернет, так как это основной канал передачи информации на базовых станциях.

Берется объект/регион, который должен покрываться сетью базовых станций. В определенных точках располагаются приемники, практически идентичные тем, которые устанавливаются на полевых базовых станциях. Главное их отличие в том, что что они могут передавать информацию через сеть интернет.

Каждая базовая станция по проводному или беспроводному каналу передает измерительную информацию (ту самую информацию, которую передает полевая базовая станция) на сервер.

На сервере устанавливается специальное программное обеспечение, которое занимается обработкой полученное информации. После того, как информация обработана, производится удаление плохих измерений и информация передается на ровер.

Для того, чтобы упростить процесс выполнения работ и уменьшить погрешности, связанные с установкой базовой станции, с начала 2000-х годов стали развиваться сети базовых станций.

Что делает сеть базовых станций СЕТЬЮ?

Стабильность расположения антенн. При их закреплении стремятся сделать так, чтобы они были неподвижны в течение длительного промежутка времени.
Единая система координат для всех станций. Независимо от того, к какой именно БС происходит подключение, результат должен получаться всегда идентичный. Для достижения наилучшего результата оборудование, которое установлено на базовых станциях, должно быть максимально новым и иметь самые свежие версии прошивок.
Специализированное программное обеспечение для управления сетью станций. Оно устанавливается на специализированных серверах для того, чтобы пользователь имел непрерывный доступ к данным в сети базовых станций. Управление всеми базовыми станциями осуществляется в едином центре.

Преимущества сети базовых станций

Все измерения выполняются в единой системе координат;
Экономия ресурсов: пользователю не нужно устанавливать собственные базовые станции;
Круглосуточный доступ к данным сети;
Максимальное покрытие сетью базовых станций района выполнения работ: расстояние от ровера до ближайшей базовой станции всегда меньше 50-70 км;
Станции работают непрерывно, поэтому у пользователя есть постоянный доступ к данным как в режиме RTK, так и для постобработки;
Возможность получать сетевое решение.

На сегодняшний день существует несколько способов передачи сетевого решения

FKP - создание площадных поправок (используется чаще в Германии);
MAC - концепция "ведомый - ведущий" (используется в основном на оборудовании Leica);
VRS - виртуальная базовая станция (эту технологию используют большинство сетей).

Сетевое решение - решение не от единичной базовой станции, а от сети в целом.

Процесс создания сетевого решения по технологии VRS

Каждая базовая станция передает информацию на сервер. Минимум станций должно быть три, а лучше четыре и более.

На сервере установлено специализированное ПО, которое обрабатывает полученные измерения, исключает ошибки и делает моделирование ионосферы, тропосферы и орбиты спутников. Это нужно для создания виртуальной базовой станции: сервер получает данные с базовых станций, создает модели ионосферы, тропосферы и орбит спутников, после чего информацию от всех станций передает на ровер.
Для того, чтобы ПО на сервере передало информацию о сетевом решение на ровер - он изначально должен передать информацию о своем приближенном местоположении на сервер. Ровер передает информацию о своем местоположении на сервер в виде строки NMEA GGA. Так сервер узнаёт, где находится ровер.
ПО на сервере генерирует виртуальные измерения с использованием моделей рядом с ровером. Измерения с виртуальной станции получаются самого лучшего качества. При этом ровер считает, что он получает измерения от реальной базовой станции. Расстояние от виртуальной базовой станции до ровера является минимальным (обычно находится в пределах от 1 метра до нескольких километров).

То есть, зная местоположение ровера, базовая станция берет координаты точки, находящейся рядом с ровером, и для этой точки создает виртуальные измерения. Это делается на основании реальных измерений с БС и на моделях, которые БС вычислила.

За счет того, что виртуальная базовая станция находится в непосредственной близи от ровера, полностью исключаются ошибки, зависящие от расстояния до базовой станции. Поэтому в любом месте сети, где существует покрытие и может быть создана виртуальная базовая станция, получаются измерения с наилучшей точностью.

Протокол NTRIP

Для работы большого количества пользователей от сети базовых станций используется специальный протокол NTRIP. Для подключения к сети базовых станций по технологии NTRIP необходимо знать следующие параметры:

IP адрес сервера, откуда получаются измерения;
IP порт: на разные порты могут быть выведены разные данные;
Логин;
Пароль.

В протоколе NTRIP существует понятие "точка доступа": для того, чтобы получить тот или иной набор информации, которая передается по протоколу NTRIP, необходимо знать точку доступа. Это может быть различный формат поправок или способ получения информации: работа от ближайшей базовой станции, работа с сетевым решением VRS или подключение к конкретной базовой станции.

Для получения списка точек доступа необходимо ввести IP адрес, порт и зайти на страничку, где будет указан этот список.

Сеть базовые станций PrinNet

Примером сети базовых станций, которую развивает компания ПРИН, является сеть PrinNet. На сегодняшний день в сети уже более 330 станций, которые покрывают наиболее экономически-развитые районы страны.

Каждая станция сети PrinNet принимает наиболее полное созвездие спутников (GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou). В сети PrinNet поддерживается как работа от ближайшей базовой станции (выбираемой сервером), так и работа по сетевому решению по технологии VRS.

Координаты всех станций сети PrinNet определены в единой системе координат. Это важно, так как если координаты станций друг с другом не увязаны, то при подключении к одной базовой станции - будут получаться одни координаты. А находясь в той же точке, подключившись к другой базовой станции, будут получаться уже другие координаты.

Хотите попробовать работу с сетями базовых станций? Оставьте заявку и получите тестовый доступ к сети PrinNet.

Понравилась статья?
Оцените:

Всего оценок: 15