ترتيب أفضل أجهزة استقبال GNSS لعام 2025

أجهزة استقبال أنظمة الأقمار الصناعية للملاحة العالمية (GNSS) هي أجهزة خاصة مصممة لتلقي إشارات من أنظمة تحديد المواقع العالمية QZZ و COMPASS و GPS و GLONASS بالإضافة إلى أنظمة تصحيح SBAS. توجد أجهزة الأقمار الصناعية هذه في مدارات مختلفة تحيط بكوكبنا ، أو فوق مناطق معينة منه. تسمى أجهزة الاستقبال (وهي أيضًا مستقبلات الأقمار الصناعية) التي لديها القدرة على العمل مع عدة أنظمة في وقت واحد أنظمة متعددة.

يستخدم البشر هذه الأجهزة لتحديد الإحداثيات الدقيقة على الأرض وليس فقط (من الممكن تحديد المواقع في الفضاء القريب من الأرض).بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم قياس الوقت الدقيق والمعلمات المختلفة عند تحريك الأجسام (على سبيل المثال ، الاتجاه والسرعة). الطريقة التي يتم بها تحديد الموقع هي حساب المسافة بين الساتل وهوائي مستقبل GNSS.

وبالتالي ، إذا كان موقع العديد من الأقمار الصناعية معروفًا ، فعندئذٍ باستخدام طريقة التثليث ، يمكن تحديد موضع الكائن المطلوب بدقة عالية ، باستخدام حسابات هندسية بسيطة.

ترسل الأقمار الصناعية نفسها إشارة رقمية تحتوي على التقويم الفلكي (أي معلومات حول مدار القمر الصناعي الذي يتم الإرسال منه) وتقويم مشترك (أي معلومات حول موقع جميع الأقمار الصناعية في النظام المستخدم) ، بالإضافة إلى الوقت المحدث . يحدث نقل المعلومات بترددات خاصة مخصصة للإرسال عبر الأقمار الصناعية. كقاعدة عامة ، هذه تتراوح من 1100 إلى 1600 ميغا هرتز.

لقد أدى الاستخدام الحديث لأجهزة الأقمار الصناعية إلى نقل المعدات الجيوديسية إلى مستوى جديد تمامًا - والآن بفضل مساعدتها ، أصبح من السهل حل المشكلات الضرورية ليس فقط للبناء ، ولكن أيضًا لمجالات أخرى من النشاط البشري. يتطور هذا الفرع من الصناعة عالية الدقة على قدم وساق ، وتظهر تحسينات مختلفة باستمرار ، لذلك قد يكون اختيار مستقبل GNSS المناسب أمرًا صعبًا للغاية ، بسبب عدم القدرة على تتبع العناصر الجديدة على أساس دائم. علاوة على ذلك ، من الصعب تحديد معلمات المستقبِل التي سيحتاجها المستخدم بالتأكيد.

بعض ميزات عمل أجهزة الاستقبال

لا تستطيع مستقبلات GNSS تحديد الموضع على الأرض وفي الهواء فحسب ، بل يمكنها أيضًا قياس خصائص الكائنات ، بغض النظر عما إذا كانت في وضع ثابت أو متحركة. جوهر الحساب هو القياس المستمر للمسافة بين القمر الصناعي وجسم التعقب. كل عام يتناقص الخطأ في مثل هذه الحسابات بشكل مطرد ، وبالتالي ، يصبح تحديد إحداثيات كائن التعقب أكثر دقة. في الوقت الحالي ، تبلغ الدقة بالفعل عدة أمتار.

تكوين مجموعة GNSS الساتلية

كقاعدة عامة ، لا يتم بيع أجهزة الاستقبال بشكل فردي ، ولكن تأتي كمجموعة. تتكون المجموعة القياسية من هذه المعدات من:

• اثنين من أجهزة استقبال الأقمار الصناعية.
• وحدة تحكم ميدانية مع برنامج مثبت ؛
• نوع طبق القمر الصناعي GNSS ؛
• جهاز الإرسال (المودم).

وصلت التقنيات الحالية بالفعل إلى هذا المستوى من التطوير بحيث يمكن احتواء كل المجموعة المذكورة أعلاه في جهاز واحد. النطاق الرئيسي لهذه الكتل الأحادية هو الأعمال المساحية والجيوديسية.هناك أجهزة يتم وضع وحدة التحكم فيها بشكل منفصل وتسمى هذه الأجهزة "الأجهزة المحمولة". من السهل جدًا تحديث نظام التشغيل وبرامج التحكم فيها.

مهم! يجدر التمييز بين مستقبلات GNSS من مستقبلات GPS السياحية. الأول عبارة عن معدات صناعية عالية الدقة ومصممة للاستخدام في مناطق محددة بدقة. هذه الأخيرة مطلوبة للسفر والسياحة ولديها وظائف أقل بكثير.

الحاجة الحديثة لأدوات GNSS

تنقسم أجهزة الاستقبال الخاصة بالعمل الجيوديسي إلى نظام أحادي وثنائي ، بالإضافة إلى نظام أحادي وثنائي التردد. تتمتع جميع النماذج الحديثة تقريبًا بالقدرة على مراعاة التصحيحات التفاضلية لتنفيذ مهام التنقل. عند استخدام أحدث البرامج ، من الممكن التخطيط مسبقًا لمسح جيوديسي وحفظ البيانات المستلمة ونقلها إلى أجهزة خارجية (كمبيوتر) وتنفيذ المعالجة الأولية للمعلومات التي تم جمعها وتشكيل خريطة رقمية للفضاء.

تطبيقات لأجهزة GNSS

تستخدم هذه الأنظمة الجيوديسية على نطاق واسع في المراحل الأولى من تشييد المباني والهياكل ، وكذلك لمسح الأراضي وربطها بالأشياء الجغرافية. الميزة الرئيسية لاستخدام هذه الأجهزة هي وقت التشغيل السريع للغاية ، والذي يسمح لك بنقل الإحداثيات المستلمة للمعالجة على الفور تقريبًا. من بين أمور أخرى ، سيسمح تنسيق GNSS ليس فقط ببناء منزل بشكل صحيح ، ولكن أيضًا لوضع اتصالات مختلفة بدقة: من إمدادات المياه إلى الشبكة الكهربائية لخطوط الطاقة.

نتيجة لذلك ، يمكن استدعاء المجالات ذات الأولوية:

• الحفاظ على الروابط الجيوديسية على جميع المستويات - من التصوير العالمي إلى التصوير الكلاسيكي ؛
• دراسة الظواهر الطبيعية التي تحدث على سطح الأرض (حركة الصخور والأنهار الجليدية ، النشاط الزلزالي والبراكين ، إلخ) ؛
• المرافقة لمد خطوط الأنابيب ، ومراحل البناء المختلفة ، وكذلك حل العديد من المشاكل الهندسية والتطبيقية ؛
• المساعدة في إدارة الأراضي وتخصيص الأراضي ؛
• تنظيم التلاعب التسوية.
• إنشاء مقياس زمني موحد في وضع الدقة العالية ؛
• حل المشكلات في مجال المعلوماتية الجغرافية ورسم الخرائط.

الطرق الأساسية لإجراء مسح GNSS باستخدام أجهزة الاستقبال

تقليدي الطريقة عبارة عن مسح إحصائي ، يتم دمجه على النحو الأمثل مع جميع الأحجام الحالية للقواعد. للقيام بذلك ، من الضروري تثبيت هوائيين في نقاط تحكم محددة ، وسوف يقومان بمعالجة الكمية الكاملة من البيانات الواردة. ستقوم أجهزة الاستقبال بدورها بتتبع الأقمار الصناعية وتسجيل معلمات متشابهة نسبيًا. بالنسبة لهذه الطريقة ، من الممكن استخدام طريقة "الإحصائيات السريعة" - يتم وضع خطأ صغير في نص البيانات التي يتلقاها المستخدم ، ولكن يمكن جمع جميع المعلومات الضرورية في غضون 15 دقيقة.

الحركية تتمثل الطريقة في تتبع عدة نقاط بسرعة في وقت واحد ، ولكن في هذه الحالة من الضروري التأكد من أن الجهاز في النقطة المرغوبة قبل بدء عملية التهيئة (بالمعنى التقريبي ، حتى اللحظة التالية التي يتم فيها استقبال إشارة القمر الصناعي) . إذا لم تقم بذلك في الوقت المناسب ، فسيتعين على الإجراء بأكمله البدء من جديد. من المستحسن تطبيق هذه الطريقة في مناطق كبيرة نسبيًا ، عندما يكون من الممكن الوصول بسرعة إلى النقطة التالية ، على سبيل المثال ، بالسيارة.

أيضًا ، يمكن استخدام الطريقة الحركية في مناطق صغيرة جدًا ، باستخدام مبدأ "stop-go".في هذه الحالة ، يجب أن تكون المسافة بين النقاط ضئيلة ، والشيء الرئيسي هو عدم وجود أشياء في المنطقة يمكن أن تتداخل مع مرور إشارة القمر الصناعي (المباني الشاهقة ، وخطوط الكهرباء ، وما إلى ذلك).

من بين أمور أخرى ، تحديد الموقع في الوقت الفعلي ممكن: الاتصال بين جهاز الاستقبال والقمر الصناعي غير منقطع عمليًا. ومع ذلك ، ستتطلب هذه الطريقة تكاليف طاقة عالية ، والتي قد لا تتمكن بطارية مستقبل GNSS من دعمها. عادة ، يتم استخدام هذه الحلول من قبل المهندسين المساحيين أو الطوبوغرافيين.

الاختيار الصحيح لموقع جهاز الاستقبال الأساسي

الموقع مهم لتصوير ناجح. عند إجراء عمليات مسح ما بعد المعالجة أو في الوقت الفعلي باستخدام مستقبل أحادي أو ثنائي التردد ، تذكر أن موضع العربة الجوالة (الهوائي المتحرك) سيُشار إليه باستمرار في موضع القاعدة. أي خطأ في تحديد إحداثيات القاعدة بواسطة هوائي متحرك سيؤدي حتما إلى تشويه إحداثيات العربة الجوالة نفسها.

وبالتالي ، يجب استيفاء شرطين:

• موثوقية استقبال GNSS ؛
• الإحداثيات المعروفة / غير المعروفة للقاعدة نفسها.

قد يكون هناك أيضًا شرط ثالث ، وهو بيئة القاعدة. يجب تثبيت الهوائي الأساسي على أعلى مستوى ممكن بحيث لا توجد عوائق لاستقبال الإشارة على المستوى الأفقي ويتم الوصول إلى النطاق الأقصى.

الشرط رقم 1: استقبال GNSS

من الضروري التأكد من تثبيت الهوائي في مكان لا توجد فيه عوائق لعرض جزء معين من السماء في الاتجاه الرأسي (لا نتحدث هنا عن عوائق الحماية الأرضية الموجودة أفقياً).ستسمح المساحة الخالية فوق القاعدة بجمع البيانات من الحد الأقصى لعدد الأقمار الصناعية التي تحلق فوقها. يضمن هذا الترتيب التشغيل الملائم للنظام ككل واستلام بيانات موثوقة حتى من الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة للأرض ، ناهيك عن تلك التي تحلق على ارتفاع منخفض.

الشرط رقم 2: موقع قاعدة معروف / غير معروف

مع بعض طرق المسح ، قد يكون الموقع الدقيق للقاعدة غير معروف للعربة الجوالة. لذلك ، من الضروري اتخاذ التدابير التالية: إذا كان من الضروري تحقيق دقة القياسات بالسنتيمتر ، فيجب استخدام الإحداثيات التقريبية بالسنتيمتر ، والمعروفة بالمنطقة التي تم فيها تركيب الهوائي الأساسي. إذا كان هذا أيضًا مستحيلًا ، فيجب تضمين خطأ صغير في سيناريو القياس ، والذي يمكن بعد ذلك القضاء عليه من خلال معرفة الإحداثيات الدقيقة للقاعدة.

عملية التهيئة

التهيئة هي إجراء يمكن من خلاله للمستقبل في الوقت الفعلي (أو البرنامج في مرحلة ما بعد المعالجة) تحديد غموض رقم إحداثي صحيح ، وهو ما يميز مرحلة معالجة الموجة الحاملة. مثل هذا الحل هو شرط ضروري لجهاز الاستقبال وبرامجه للحصول على قياسات بدقة السنتيمتر. وفقًا لذلك ، لإجراء حسابات فائقة الدقة ، من الضروري مراقبة هذه المعلمة باستمرار.

مهم! لا ينبغي الخلط بين هذه العملية وتهيئة جهاز الاستقبال بواسطة القمر الصناعي ، عندما يتم إنشاء الاتصال الأساسي بين الأجهزة. أثناء الاتصال الأساسي ، تبلغ دقة الإحداثيات من 5 إلى 10 أمتار.

المعلمات الرئيسية لمعدات GNSS التي تتطلب اهتماما وثيقا

سيتم لعب دور رئيسي في تشغيل جهاز الاستقبال من خلال:

• تقنية معالجة الإشارة وعدد القنوات المستخدمة.عند العمل في ظروف جوية أو جغرافية صعبة ، ستعتمد دقة القياسات التي تم الحصول عليها بشكل مباشر على ثبات الإشارة ، وبالتالي على عدد القنوات المستخدمة. تتيح لك التقنيات الحديثة لقمع الضوضاء الخارجية وتعدد المسارات لبعض الطرز العمل بفعالية حتى في الطقس العاصف على الأراضي الوعرة ؛
• عمر البطارية وقوتها. يجدر الانتباه إلى وجود بطارية إضافية في الطقم لاستخدام "التبديل السريع". معيار اليوم لبطارية واحدة هو يوم واحد خفيف في هذا المجال ؛
• حماية الغبار والرطوبة للمعدات ونظام درجة حرارة التشغيل. يمكن أن تعمل أغلى العينات وأكثرها حداثة في نطاق من -40 إلى +60 درجة مئوية. يجب الإشارة إلى درجة حماية الحالة وفقًا لمعيار IP الدولي على الجهاز نفسه. على سبيل المثال ، IP67 يعني أنه يمكن غمر الجهاز في الماء لفترة وجيزة ، وحالته محمية تمامًا من الغبار ؛
• تنسيق البيانات المراد إرسالها. بالنسبة للمركبات الجوالة والمعدات الأساسية ، يجب أن تكون متطابقة. يتم استبعاد أي تناقضات على الفور إذا كانت معدات من نفس الشركة. إذا كانت الشركات المصنعة للأجهزة مختلفة ، فمن الممكن استخدام معيار RTCM ، وهو عالمي لجميع العينات.

اختيار جهاز استقبال GNSS المناسب عند الشراء

حتى إذا لم يكن المشتري المحتمل مساحًا محترفًا ولم يتعامل سابقًا مع مثل هذه المعدات ، فإن المعايير التالية ستساعدك على اتخاذ القرار الصحيح قدر الإمكان:

• سهولة التشغيل والموثوقية. يجب أن يكون لأي جهاز من هذا النوع واجهة بسيطة وبديهية ، ولا تحتوي على الكثير من القوائم والخيارات متعددة المستويات.ببساطة ، يجب احترام مبدأ "التوصيل والتشغيل" ؛
• القدرة على توصيل جهاز الاستقبال بأجهزة خارجية أخرى: من مودم وجهاز كمبيوتر إلى هاتف ذكي ؛
• الأبراج الفضائية المدعومة. من الضروري هنا تحديد المنطقة التي من المفترض أن تعمل فيها لفترة أطول. بالنسبة لأوروبا ، يعد Gallileo مناسبًا ، وبالنسبة لروسيا وبلدان رابطة الدول المستقلة ، من الأفضل استخدام GLONASS ، على نطاق عالمي - GPS. يجدر معرفة ما إذا كان النموذج المختار متعدد الأنظمة - فهذه عادة ما تكون أكثر تكلفة ؛
• وجود شاشة رقمية. بطبيعة الحال ، من الأفضل أن تكون موجودة في النموذج. علاوة على ذلك ، يُفضل اختيار طراز بشاشة LCD متعددة البكسل ، بدلاً من الصور المثبتة مسبقًا. مع شاشة جيدة غير ثابتة ، يكون العمل أسهل وأكثر متعة ؛
• الصانع. أجهزة استقبال GNSS هي معدات متطورة تقنيًا ، لذلك يفضل المتخصصون في المسح عينات من الشركات المصنعة الغربية. في الوقت نفسه ، لا يتجاوزون اليابان أيضًا - النماذج من Leica (قسم من Panasonic) ، والتي تتميز بالدقة المتزايدة ، تحظى بشعبية خاصة.

ترتيب أفضل أجهزة استقبال GNSS لعام 2025

المركز الخامس: SP ProMark 220

يستخدم هذا النموذج تقنية ZED-Blade المتقدمة ، والتي تتيح تهيئة أسرع ودقة أعلى حتى مع خطوط الأساس الممتدة. يحاول المستقبِل تحقيق أقصى استفادة من جميع الأبراج الخاصة بنظام GNSS ، مما يعني كفاءة عالية ودقة قياس حتى في الظروف الصعبة.

• استخدام تقنيات مبتكرة.
• سعر ديمقراطي للغاية
• مجموعة كاملة جيدة.

• يعمل فقط مع نظامين: GLONASS و GPS.

المركز الرابع: SOUTH S660 kit

هذه العينة سهلة الاستخدام للغاية ، ولها كتلة صغيرة نسبيًا ومركب مقاوم للصدمات لجميع الأجهزة المضمنة في المجموعة. يسمح تصميم الهوائي الفريد بقياسات فائقة الدقة في كل من الوضعين الثابت والوقت الحقيقي. تصميم الجهاز هو مثال على بيئة العمل ، وواجهة التحكم بسيطة وبديهية. غالبا ما تستخدم في هندسة المناظر الطبيعية.

• القيمة الحالية للمال
• تصميم مريح؛
• يدعم جميع الأبراج الفضائية المعروفة (مدنيون بالطبع).

• المودم يعمل فقط في شبكات 2G / 3G.

المركز الثالث: SOUTH Galaxy G1 Bundle

تمثل هذه الوحدة جيلًا جديدًا من أجهزة الاستقبال ذات الحجم الصغير والوظائف المتقدمة. تم تجهيز جهاز الاستقبال بالتحكم الآلي في مستويات الاستقبال ، مما يحسن بوضوح دقة القياسات. أيضًا ، تم تضمين مستشعر إمالة خاص في التصميم ، والذي يسمح لك بالتخلص من أخطاء التمركز وأتمتة الاتصالات على طول الطريق. فازت المجموعة بجائزة Surveyor Best Friend 2015 Reddot Design.

• نموذج مؤتمت بالكامل تقريبًا - في بعض الحالات ، لا تحتاج حتى إلى الضغط على زر لإجراء القياسات ؛
• علامة تجارية مشرفة مع جائزة دولية ؛
• يعمل تحت سيطرة جميع أنظمة التشغيل الحالية من Microsoft (باستثناء الإصدار العاشر).

• غير موجود (لشريحته).

المركز الثاني: LEICA GS18T LTE

تم تجهيز هذا النموذج بمعوض خاص يعمل على تلطيف عدم الدقة في القياسات عند حدوث زاوية ميل العمود. وبالتالي ، فإن التسوية المستمرة للجهاز غير مطلوبة. إنه مقاوم للغاية للتأثيرات الكهرومغناطيسية ، مما يجعل من الممكن توفير اتصال مستقر مع القمر الصناعي حتى بالقرب من خطوط الطاقة. تتميز العلبة بمستوى متزايد من الحماية من الغبار والرطوبة (IP68). متواضع للغاية لظروف الطقس.

• يعمل مع جميع أنظمة الأقمار الصناعية.
• لا حاجة لمعايرة إضافية ؛
• يمكن تخزين البيانات على وسائط خارجية (تصل إلى 8 جيجابايت).

• سعر مرتفع لمجموعة غير كاملة.

المركز الأول: GPS Leica GR50

يمكن أن يسمى هذا المتلقي "خادم من عالم معدات GNSS." يمكن أن تعمل كمحطة ثابتة ثابتة وكنموذج مرجعي (مرجعي). تسمح الدقة الاستثنائية للجهاز باستخدامه في مناطق دقيقة للغاية ، على سبيل المثال ، عند مراقبة تشوهات سطح الأرض.لديها برمجياتها الخاصة "SmartWorks" ، التي تركز على أداء المهام الخاصة. يمكن أن تعمل مع العديد من العملاء المتجولين.

• تعدد الوظائف.
• البرامج الخاصة
• دعم عدد كبير من المركبات الجوالة ؛
• يعمل مع جميع أنظمة الأقمار الصناعية.

• سعر مرتفع للغاية (متاح فقط للمشترين الكبار للاستخدام في مناطق محددة).

بدلا من الخاتمة

نظرًا لحقيقة أن المعدات الموصوفة معقدة تقنيًا ، يجب شراؤها فقط من موردين موثوقين. علاوة على ذلك ، ينصح المحترفون بإجراء عمليات شراء على مواقع الإنترنت ، لأنه سيكون من الممكن التوفير من الفرق في أسعار التجزئة. هذا الظرف هو الأكثر صلة ، لأن سعر الأجهزة مرتفع للغاية.