I ricevitori GNSS (Global Navigation Satellite Systems) sono dispositivi speciali progettati per ricevere segnali dai sistemi di posizionamento globale QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS e dai sistemi di correzione SBAS. Questi dispositivi satellitari si trovano in varie orbite che circondano il nostro pianeta o su determinati territori. I ricevitori (sono anche ricevitori satellitari) che hanno la capacità di lavorare con più sistemi contemporaneamente sono chiamati multisistema.

Questi dispositivi sono utilizzati dall'uomo per determinare le coordinate esatte sul terreno e non solo (è possibile il posizionamento nello spazio vicino alla Terra).Inoltre, sono in grado di misurare l'ora esatta e vari parametri durante lo spostamento di oggetti (ad esempio direzione e velocità). Il metodo con cui viene eseguito il posizionamento consiste nel calcolare la distanza tra il satellite e l'antenna del ricevitore GNSS.

Pertanto, se è nota la posizione di più satelliti, utilizzando il metodo della triangolazione è possibile stabilire la posizione dell'oggetto desiderato con elevata precisione, utilizzando semplici calcoli geometrici.

I satelliti stessi trasmettono un segnale digitale contenente effemeridi (ovvero informazioni sull'orbita del satellite da cui viene effettuata la trasmissione) e un almanacco comune (ovvero informazioni sulla posizione di tutti i satelliti nel sistema utilizzato), oltre all'ora aggiornata . Il trasferimento delle informazioni avviene a frequenze speciali assegnate alla trasmissione satellitare. Di norma, questi sono intervalli da 1100 a 1600 megahertz.

L'uso moderno dei dispositivi satellitari ha portato le apparecchiature geodetiche a un livello completamente nuovo: ora con il suo aiuto è diventato facile risolvere i problemi necessari non solo per la costruzione, ma anche per altre aree dell'attività umana. Questo ramo dell'industria dell'alta precisione si sta sviluppando a passi da gigante, vari miglioramenti appaiono costantemente, quindi scegliere il giusto ricevitore GNSS può essere molto difficile, a causa della semplice incapacità di tenere traccia di nuovi articoli su base permanente. Inoltre, è difficile determinare i parametri del ricevitore di cui l'utente avrà sicuramente bisogno.

Alcune caratteristiche del funzionamento dei ricevitori

I ricevitori GNSS non solo sono in grado di determinare la posizione sia a terra che in aria, ma possono anche misurare le proprietà degli oggetti, indipendentemente dal fatto che siano in posizione statica o in movimento. L'essenza del calcolo è la misurazione continua della distanza tra il satellite e l'oggetto di rilevamento. Ogni anno l'errore di tali calcoli diminuisce costantemente e, di conseguenza, la determinazione delle coordinate dell'oggetto di tracciamento diventa più accurata. Al momento, la precisione è già di diversi metri.

La composizione del kit GNSS satellitare

Di norma, i ricevitori non vengono venduti singolarmente, ma vengono forniti come set. Il set standard di tali apparecchiature è composto da:

  • due ricevitori satellitari;
  • Controller da campo con software installato;
  • Parabola satellitare tipo GNSS;
  • Dispositivo trasmittente (modem).

Le attuali tecnologie hanno già raggiunto un tale livello di sviluppo che tutto il set di cui sopra può essere contenuto in un unico dispositivo. Lo scopo principale di questi monoblocchi sono le opere catastali e geodetiche.Esistono dispositivi in ​​cui il controller è posizionato separatamente e tali dispositivi sono chiamati "palmare". È molto facile aggiornare il sistema operativo e controllare i programmi in essi contenuti.

IMPORTANTE! Vale la pena distinguere i ricevitori GNSS dai ricevitori GPS turistici. Le prime sono apparecchiature industriali di alta precisione e sono progettate per l'uso in aree rigorosamente definite. Questi ultimi sono necessari per viaggi e turismo e hanno molte meno funzionalità.

La moderna necessità di strumenti GNSS

I ricevitori per il lavoro geodetico sono suddivisi in sistema singolo e doppio, nonché a frequenza singola e doppia. Quasi tutti i modelli moderni hanno la capacità di tenere conto delle correzioni differenziali per l'implementazione delle attività di navigazione. Utilizzando il software più recente, è possibile pianificare in anticipo un rilievo geodetico, salvare e trasferire i dati ricevuti su dispositivi esterni (computer), eseguire l'elaborazione primaria delle informazioni raccolte e formare una mappa digitale dello spazio.

Applicazioni per apparecchiature GNSS

Tali sistemi geodetici sono ampiamente utilizzati nelle fasi iniziali della costruzione di edifici e strutture, nonché per il rilevamento del territorio e il collegamento ad oggetti geografici. Il principale vantaggio dell'utilizzo di questi dispositivi è il loro tempo di funzionamento estremamente rapido, che consente di trasferire le coordinate ricevute per l'elaborazione quasi immediatamente. Tra le altre cose, il coordinamento GNSS consentirà non solo di costruire correttamente una casa, ma anche di posare accuratamente varie comunicazioni: dall'approvvigionamento idrico alla rete elettrica delle linee elettriche.

Di conseguenza, le aree prioritarie possono essere chiamate:

  • Mantenere i collegamenti geodetici a tutti i livelli, dalle riprese globali a quelle classiche;
  • Studio dei fenomeni naturali che si verificano sulla superficie terrestre (movimento di rocce e ghiacciai, attività sismica e vulcanismo, ecc.);
  • Accompagnare la posa delle condotte, varie fasi costruttive, oltre a risolvere molti problemi ingegneristici e applicati;
  • Assistenza nella gestione del territorio e nell'assegnazione dei terreni;
  • Organizzazione di manipolazioni di livellamento;
  • Stabilire una scala temporale uniforme in modalità ad alta precisione;
  • Risoluzione di problemi nel campo della geoinformatica e della cartografia.

Metodi di base per condurre un'indagine GNSS utilizzando i ricevitori

Tradizionale il metodo è un'indagine statistica, che è combinata in modo ottimale con tutte le dimensioni attuali delle basi. Per fare ciò, è necessario installare due antenne nei punti di controllo designati, elaboreranno l'intera quantità di dati in arrivo. I ricevitori, a loro volta, seguiranno i satelliti e registreranno parametri relativamente simili. Per questo metodo è possibile utilizzare il metodo "statica veloce": viene inserito un piccolo errore nello script dei dati ricevuti dall'utente, ma tutte le informazioni necessarie possono essere raccolte entro 15 minuti.

cinematico il metodo consiste nel tracciare rapidamente più punti contemporaneamente, ma in questo caso è necessario assicurarsi che l'apparecchiatura sia nel punto desiderato prima dell'inizio del processo di inizializzazione (in parole povere, fino al momento successivo alla ricezione del segnale satellitare) . Se non arrivi in ​​tempo, l'intera procedura dovrà ricominciare da capo. Questo metodo è desiderabile da applicare in aree relativamente grandi, quando è possibile raggiungere rapidamente il punto successivo, ad esempio in auto.

Inoltre, il metodo cinematico può essere utilizzato in aree estremamente ridotte, utilizzando il principio "stop-go".In questo caso, la distanza tra i punti dovrebbe essere minima e l'importante è che non ci siano oggetti nell'area che possono interferire con il passaggio del segnale satellitare (grattacieli, linee elettriche, ecc.).

Tra l'altro è possibile il posizionamento in tempo reale: la connessione tra ricevitore e satellite è praticamente ininterrotta. Tuttavia, questo metodo richiederà costi energetici elevati, che la batteria del ricevitore GNSS potrebbe non essere in grado di supportare. Tipicamente, tali soluzioni sono utilizzate da ingegneri catastali o topografi.

Selezione corretta della posizione del ricevitore base

La posizione è fondamentale per una ripresa di successo. Quando si eseguono rilevamenti in post-elaborazione o in tempo reale con un ricevitore a singola o doppia frequenza, ricordare che la posizione del rover (antenna mobile) sarà costantemente riferita alla posizione della base. Qualsiasi errore nel determinare le coordinate della base da parte di un'antenna mobile comporterà inevitabilmente una distorsione delle coordinate del rover stesso.

Pertanto, devono essere soddisfatte due condizioni:

  • Affidabilità della ricezione GNSS;
  • Coordinate note/sconosciute della base stessa.

Potrebbe esserci anche una terza condizione, che è l'ambiente della base. L'antenna di base deve essere installata il più in alto possibile in modo che non ci siano ostacoli per ricevere il segnale sul piano orizzontale e si raggiunga la portata massima.

Condizione n. 1: ricezione GNSS

È necessario assicurarsi che l'antenna sia installata in un luogo in cui non ci siano ostacoli per la visualizzazione di una certa parte del cielo in direzione verticale (non stiamo parlando di ostacoli di schermatura del terreno posizionati orizzontalmente).Lo spazio libero sopra la base consentirà di raccogliere dati dal numero massimo di satelliti che volano su di essa. Tale disposizione garantisce il buon funzionamento del sistema nel suo complesso e la ricezione di dati affidabili anche dai satelliti in orbita geostazionaria, per non parlare di quelli a bassa quota.

Condizione n. 2: posizione di base nota/sconosciuta

Con alcuni metodi di rilevamento, può darsi che l'esatta posizione della base non sia nota al rover. Pertanto, è necessario adottare le seguenti misure: se è necessario ottenere una precisione centimetrica delle misurazioni, è necessario utilizzare le coordinate approssimative in centimetri, note per l'area in cui è installata l'antenna di base. Se anche questo è impossibile, allora nello scenario di misurazione dovrebbe essere incluso un piccolo errore, che può quindi essere eliminato conoscendo le coordinate esatte della base.

Processo di inizializzazione

L'inizializzazione è una tale procedura, durante la quale il ricevitore in tempo reale (o il programma in post-elaborazione) può stabilire l'ambiguità di un numero di coordinate intero, caratteristica della fase di elaborazione del vettore. Tale soluzione è una condizione necessaria affinché il ricevitore e il suo software ottengano misurazioni con precisione centimetrica. Di conseguenza, per calcoli ultra precisi, è necessario monitorare costantemente questo parametro.

IMPORTANTE! Questo processo non deve essere confuso con l'inizializzazione del ricevitore da parte del satellite, quando viene stabilita la comunicazione primaria tra i dispositivi. Durante la connessione primaria, la precisione delle coordinate è di 5-10 metri.

I principali parametri delle apparecchiature GNSS che richiedono molta attenzione

Un ruolo chiave nel funzionamento del ricevitore sarà svolto da:

  • Tecnologia di elaborazione del segnale e numero di canali utilizzati.Quando si lavora in condizioni climatiche o geografiche difficili, l'accuratezza delle misurazioni ottenute dipenderà direttamente dalla stabilità del segnale, e quindi dal numero di canali utilizzati. Le moderne tecnologie per la soppressione del rumore estraneo e il multipath di alcuni modelli consentono di lavorare efficacemente anche in condizioni climatiche avverse su terreni accidentati;
  • Durata e potenza della batteria. Vale la pena curare la presenza nel kit di una batteria aggiuntiva per “hot-swap” esaurita. Lo standard odierno per una singola batteria è un giorno luce sul campo;
  • Protezione da polvere e umidità delle apparecchiature e regime di temperatura di funzionamento. I campioni più costosi e moderni possono operare nell'intervallo da -40 a +60 gradi Celsius. Il grado di protezione della custodia secondo lo standard IP internazionale deve essere indicato sul dispositivo stesso. Ad esempio, IP67 significa che il dispositivo può essere immerso anche brevemente in acqua e la sua custodia è completamente protetta dalla polvere;
  • Il formato dei dati da inviare. Per il rover e l'equipaggiamento di base, devono essere gli stessi. Eventuali incongruenze sono immediatamente escluse se si tratta di apparecchiature della stessa azienda. Se i produttori degli strumenti sono diversi, è possibile utilizzare lo standard RTCM, che è universale per tutti i campioni.

Scelta del ricevitore GNSS giusto al momento dell'acquisto

Anche se il potenziale acquirente non è un geometra professionista e non si è occupato in precedenza di tali apparecchiature, i seguenti criteri ti aiuteranno a fare il più possibile la scelta giusta:

  • Facilità d'uso e affidabilità. Qualsiasi apparecchiatura di questo tipo dovrebbe avere un'interfaccia semplice e intuitiva, non avere troppi menu e opzioni multi-livello.In poche parole, il principio del “plug-and-play” deve essere rispettato;
  • La possibilità di collegare il ricevitore ad altri dispositivi esterni: da un modem e un computer a uno smartphone;
  • Costellazioni satellitari supportate. Qui è necessario decidere in quale area dovrebbe funzionare più a lungo. Per l'Europa, Gallileo è adatto, per la Russia e i paesi della CSI è meglio usare GLONASS, su scala globale - GPS. Vale la pena sapere in anticipo se il modello selezionato è multisistema: di solito sono più costosi;
  • La presenza di un display digitale. Naturalmente è meglio quando è presente nel modello. Inoltre, è preferibile scegliere un modello con schermo LCD multi-pixel, piuttosto che con immagini preinstallate. Con un buon schermo non statico, il lavoro è molto più semplice e piacevole;
  • Produttore. I ricevitori GNSS sono apparecchiature tecnicamente sofisticate, quindi i professionisti del rilevamento preferiscono campioni di produttori occidentali. Allo stesso tempo, non aggirano nemmeno il Giappone: i modelli Leica (una divisione di Panasonic), caratterizzati da una maggiore precisione, sono particolarmente apprezzati.

Classifica dei migliori ricevitori GNSS per il 2025

5° posto: SP ProMark 220

Questo modello utilizza la tecnologia avanzata ZED-Blade, che consente un'inizializzazione più rapida e una maggiore precisione anche con linee di base estese. Il ricevitore cerca di sfruttare al meglio tutte le costellazioni GNSS, il che significa alta efficienza e precisione di misura anche in condizioni difficili.

NomeIndice
Paese produttoreCina
Numero di canali45
Durata della batteria, ore8
Temperatura di esercizio, in gradi CelsiusDa -20 a +60
Frequenza di registrazione dei dati2 Hz
Prezzo, rubli165000
SP ProMark 220
vantaggi:
  • Vengono utilizzate tecnologie innovative;
  • Prezzo estremamente democratico;
  • Buon set completo.
Screpolatura:
  • Funziona solo con 2 sistemi: GLONASS e GPS.

4° posto: kit S660 SUD

Questo campione è estremamente facile da usare, ha una massa relativamente piccola e un complesso resistente agli urti per tutti i dispositivi inclusi nel set. L'esclusivo design dell'antenna consente misurazioni ultra precise sia in modalità statica che in tempo reale. Il design del dispositivo è un esempio di ergonomia e l'interfaccia di controllo è semplice e intuitiva. Più spesso utilizzato per l'architettura del paesaggio.

NomeIndice
Paese produttoreCina
Numero di canali692
Durata della batteria, ore11
Temperatura di esercizio, in gradi CelsiusDa -25 a +70
Frequenza di registrazione dei dati1-20 Hz
Prezzo, rubli340000
SUD S660 kit
vantaggi:
  • Rapporto qualità-prezzo attuale;
  • Design ergonomico;
  • Supporta tutte le costellazioni di satelliti conosciute (civili, ovviamente).
Screpolatura:
  • Il modem funziona solo nelle reti 2G/3G.

3° Posto: Pacchetto SUD Galaxy G1

Questa unità rappresenta una nuova generazione di ricevitori con dimensioni ridotte e funzionalità avanzate. Il ricevitore è dotato di controllo automatico dei livelli di ricezione, che migliora nettamente la precisione delle misurazioni. Inoltre, nel design è incluso uno speciale sensore di inclinazione, che consente di eliminare gli errori di centraggio e automatizzare le comunicazioni lungo il percorso. Il set ha vinto il Reddot Design Award 2015 del Surveyor's Best Friend.

NomeIndice
Paese produttoreCina
Numero di canali220
Durata della batteria, ore7
Temperatura di esercizio, in gradi CelsiusDa -45 a +65
Frequenza di registrazione dei dati1-50 Hz
Prezzo, rubli420000
Pacchetto SUD Galaxy G1
vantaggi:
  • Modello quasi completamente automatizzato: in alcuni casi, non è nemmeno necessario premere un pulsante per effettuare misurazioni;
  • Marchio premiato con un premio internazionale;
  • Funziona sotto il controllo di tutti i sistemi operativi esistenti di Microsoft (tranne la decima versione).
Screpolatura:
  • Non trovato (per il suo segmento).

2° classificato: LEICA GS18T LTE

Questo modello è dotato di uno speciale compensatore che attenua le imprecisioni nelle misurazioni quando si verifica l'angolo di inclinazione del palo. Pertanto, non è richiesto il livellamento costante del dispositivo. È molto resistente all'influenza elettromagnetica, il che consente di fornire una comunicazione stabile con il satellite anche in prossimità di linee elettriche. La custodia ha un livello maggiore di protezione da polvere e umidità (IP68). Estremamente senza pretese per le condizioni meteorologiche.

NomeIndice
Paese produttoreGiappone
Numero di canali556
Durata della batteria, ore7
Temperatura di esercizio, in gradi CelsiusDa -40 a +65
Frequenza di registrazione dei dati1-20 Hz
Prezzo, rubli820000
LEICA GS18T
vantaggi:
  • Funziona con tutti i sistemi satellitari;
  • Nessuna necessità di calibrazione aggiuntiva;
  • I dati possono essere archiviati su un supporto esterno (fino a 8 GB).
Screpolatura:
  • Prezzo alto per un set incompleto.

1° classificato: GPS Leica GR50

Questo ricevitore può essere definito un "server dal mondo delle apparecchiature GNSS". Può funzionare come stazione fissa permanente e come modello di riferimento (riferimento). L'eccezionale precisione del dispositivo ne consente l'utilizzo in aree estremamente precise, ad esempio durante il monitoraggio delle deformazioni della superficie terrestre.Dispone di un proprio software "SmartWorks", incentrato sull'esecuzione di compiti speciali. Può funzionare con molti client rover.

NomeIndice
Paese produttoreGiappone
Numero di canali555
Durata della batteria, ore24
Temperatura di esercizio, in gradi CelsiusDa -40 a +65
Frequenza di registrazione dei dati1-50 Hz
Prezzo, rubli1800000
GPS Leica GR50
vantaggi:
  • multifunzionalità;
  • proprio software;
  • Supporto per un gran numero di rover;
  • Funziona con tutti i sistemi satellitari.
Screpolatura:
  • Prezzo estremamente elevato (disponibile solo per grandi acquirenti per l'utilizzo in aree specifiche).

Invece di un epilogo

A causa del fatto che l'attrezzatura descritta è tecnicamente complessa, dovrebbe essere acquistata solo da fornitori di fiducia. Inoltre, i professionisti consigliano di effettuare acquisti su siti Internet, perché lì sarà possibile risparmiare sulla differenza dei prezzi al dettaglio. Questa circostanza è più rilevante, perché il prezzo dei dispositivi è estremamente alto.

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