Os receptores de Sistemas Globais de Navegação por Satélite (GNSS) são dispositivos especiais projetados para receber sinais de sistemas de posicionamento global QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS, bem como sistemas de correção SBAS. Esses dispositivos de satélite estão localizados em várias órbitas ao redor do nosso planeta, ou em certos territórios. Os receptores (também são receptores de satélite) que têm a capacidade de trabalhar com vários sistemas ao mesmo tempo são chamados de multi-sistema.

Esses dispositivos são usados ​​por humanos para determinar as coordenadas exatas no solo e não apenas (o posicionamento no espaço próximo à Terra é possível).Além disso, eles são capazes de medir o tempo exato e vários parâmetros ao mover objetos (por exemplo, direção e velocidade). O método pelo qual o posicionamento é realizado é calcular a distância entre o satélite e a antena do receptor GNSS.

Assim, se a posição de vários satélites for conhecida, então usando o método de triangulação é possível estabelecer a posição do objeto desejado com alta precisão, usando cálculos geométricos simples.

Os próprios satélites transmitem um sinal digital contendo efemérides (ou seja, informações sobre a órbita do satélite a partir do qual a transmissão está sendo feita) e um almanaque comum (ou seja, informações sobre a posição de todos os satélites no sistema utilizado), bem como a hora atualizada . A transferência de informações ocorre em frequências especiais que são alocadas para transmissão via satélite. Como regra, estes são intervalos de 1100 a 1600 megahertz.

O uso moderno de dispositivos de satélite trouxe equipamentos geodésicos a um nível totalmente novo - agora, com sua ajuda, tornou-se fácil resolver problemas necessários não apenas para a construção, mas também para outras áreas da atividade humana. Este ramo da indústria de alta precisão está se desenvolvendo aos trancos e barrancos, várias melhorias estão aparecendo constantemente, então escolher o receptor GNSS certo pode ser muito difícil, devido à simples incapacidade de acompanhar novos itens de forma permanente. Além disso, é difícil determinar os parâmetros do receptor que o usuário definitivamente precisará.

Algumas características do funcionamento dos receptores

Os receptores GNSS não são apenas capazes de determinar a posição no solo e no ar, mas também podem medir as propriedades dos objetos, independentemente de estarem em posição estática ou em movimento. A essência do cálculo é a medição contínua da distância entre o satélite e o objeto de rastreamento. A cada ano, o erro de tais cálculos diminui constantemente e, consequentemente, a determinação das coordenadas do objeto de rastreamento se torna mais precisa. No momento, a precisão já é de vários metros.

A composição do kit satélite GNSS

Como regra, os receptores não são vendidos individualmente, mas vêm como um conjunto. O conjunto padrão de tais equipamentos consiste em:

  • dois receptores de satélite;
  • Controlador de campo com software instalado;
  • Antena parabólica tipo GNSS;
  • Dispositivo de transmissão (modem).

As tecnologias atuais já atingiram tal nível de desenvolvimento que todo o conjunto acima pode estar contido em um dispositivo. O escopo principal desses monoblocos são obras cadastrais e geodésicas.Existem dispositivos nos quais o controlador é colocado separadamente e esses dispositivos são chamados de "handhelds". É muito fácil atualizar o sistema operacional e controlar os programas neles.

IMPORTANTE! Vale a pena distinguir os receptores GNSS dos receptores GPS turísticos. Os primeiros são equipamentos industriais de alta precisão e são projetados para uso em áreas estritamente definidas. Estes últimos são necessários para viagens e turismo e têm muito menos funcionalidade.

A necessidade moderna de instrumentos GNSS

Os receptores para trabalho geodésico são divididos em sistema simples e duplo, bem como frequência simples e dupla. Quase todos os modelos modernos têm a capacidade de levar em consideração correções diferenciais para a implementação de tarefas de navegação. Ao usar o software mais recente, é possível planejar com antecedência um levantamento geodésico, salvar e transferir os dados recebidos para dispositivos externos (computador), realizar o processamento primário das informações coletadas e formar um mapa digital do espaço.

Aplicações para equipamentos GNSS

Tais sistemas geodésicos são amplamente utilizados nas fases iniciais da construção de edifícios e estruturas, bem como para levantamento de terrenos e ligá-los a objetos geográficos. A principal vantagem do uso desses dispositivos é o tempo de operação extremamente rápido, que permite transferir as coordenadas recebidas para processamento quase que imediatamente. Entre outras coisas, a coordenação GNSS permitirá não apenas construir uma casa corretamente, mas também estabelecer com precisão várias comunicações: do abastecimento de água à rede elétrica das linhas de energia.

Como resultado, as áreas prioritárias podem ser chamadas de:

  • Manutenção de ligações geodésicas em todos os níveis - da filmagem global à clássica;
  • Estudo dos fenômenos naturais que ocorrem na superfície terrestre (movimento de rochas e geleiras, atividade sísmica e vulcanismo, etc.);
  • Acompanhando a colocação de tubulações, diversas etapas de construção, além de solucionar diversos problemas de engenharia e aplicados;
  • Assistência na gestão e alocação de terras;
  • Organização de manipulações de nivelamento;
  • Estabelecimento de uma escala de tempo uniforme no modo de alta precisão;
  • Resolução de problemas na área de geoinformática e cartografia.

Métodos básicos de realização de pesquisa GNSS usando receptores

Tradicional o método é uma pesquisa estatística, que é combinada de maneira ideal com todos os tamanhos atuais de bases. Para fazer isso, é necessário instalar duas antenas em pontos de controle designados, elas processarão toda a quantidade de dados recebidos. Os receptores, por sua vez, rastrearão os satélites e registrarão parâmetros relativamente semelhantes. Para este método, é possível usar o método “fast statics” - um pequeno erro é colocado no script dos dados recebidos pelo usuário, mas todas as informações necessárias podem ser coletadas em 15 minutos.

Cinemático o método é rastrear rapidamente vários pontos ao mesmo tempo, mas neste caso é necessário certificar-se de que o equipamento está no ponto desejado antes do início do processo de inicialização (a grosso modo, até o próximo momento em que o sinal do satélite for recebido) . Se você não chegar a tempo, todo o procedimento terá que começar de novo. Este método é desejável para aplicar em áreas relativamente grandes, quando é possível chegar rapidamente ao próximo ponto, por exemplo, de carro.

Além disso, o método cinemático pode ser usado em áreas extremamente pequenas, usando o princípio do "stop-go".Nesse caso, a distância entre os pontos deve ser mínima, e o principal é que não haja objetos na área que possam interferir na passagem do sinal do satélite (prédios altos, linhas de energia etc.).

Entre outras coisas, o posicionamento em tempo real é possível: a conexão entre o receptor e o satélite é praticamente ininterrupta. No entanto, esse método exigirá altos custos de energia, que a bateria do receptor GNSS pode não suportar. Normalmente, essas soluções são usadas por engenheiros cadastrais ou topógrafos.

Seleção adequada da localização do receptor base

A localização é fundamental para uma filmagem bem-sucedida. Ao realizar levantamentos pós-processamento ou em tempo real com um receptor de frequência simples ou dupla, lembre-se que a posição do rover (antena móvel) será constantemente referenciada à posição da base. Qualquer erro na determinação das coordenadas da base por uma antena em movimento levará inevitavelmente a uma distorção das coordenadas do próprio rover.

Assim, duas condições devem ser atendidas:

  • Confiabilidade da recepção GNSS;
  • Coordenadas conhecidas/desconhecidas da própria base.

Também pode haver uma terceira condição, que é o ambiente da base. A antena base deve ser instalada o mais alto possível para que não haja obstáculos para receber o sinal no plano horizontal e o alcance máximo seja alcançado.

Condição nº 1: recepção GNSS

É necessário certificar-se de que a antena esteja instalada em um local onde não haja obstáculos para visualizar uma determinada parte do céu na direção vertical (não estamos falando aqui de obstáculos de blindagem de solo localizados na horizontal).O espaço livre acima da base permitirá a coleta de dados do número máximo de satélites que sobrevoam a base. Tal arranjo garante o funcionamento favorável do sistema como um todo e o recebimento de dados confiáveis ​​mesmo de satélites em órbita geoestacionária, sem contar os de baixa altitude.

Condição #2: localização base conhecida/desconhecida

Com alguns métodos de levantamento, pode ser que a posição exata da base não seja conhecida pelo rover. Portanto, é necessário tomar as seguintes medidas: se for necessário obter precisão de centímetros nas medições, devem ser usadas coordenadas aproximadas em centímetros, conhecidas para a área onde a antena base está instalada. Se isso também for impossível, um pequeno erro deve ser incluído no cenário de medição, que pode ser eliminado conhecendo as coordenadas exatas da base.

Processo de inicialização

A inicialização é um procedimento desse tipo, durante o qual o receptor em tempo real (ou o programa em pós-processamento) pode estabelecer a ambiguidade de um número inteiro de coordenadas, que é característico da fase de processamento da portadora. Tal solução é uma condição necessária para que o receptor e seu software obtenham medições com precisão de centímetros. Assim, para cálculos ultraprecisos, é necessário monitorar constantemente esse parâmetro.

IMPORTANTE! Este processo não deve ser confundido com a inicialização do receptor pelo satélite, quando a comunicação primária é estabelecida entre os dispositivos. Durante a conexão primária, a precisão das coordenadas é de 5 a 10 metros.

Os principais parâmetros dos equipamentos GNSS que requerem muita atenção

Um papel fundamental na operação do receptor será desempenhado por:

  • Tecnologia de processamento de sinal e o número de canais usados.Ao trabalhar em condições climáticas ou geográficas difíceis, a precisão das medições obtidas dependerá diretamente da estabilidade do sinal e, portanto, do número de canais usados. Tecnologias modernas para suprimir ruídos estranhos e multipath de alguns modelos permitem que você trabalhe de forma eficaz mesmo em condições climáticas adversas em terrenos acidentados;
  • Vida útil e potência da bateria. Vale a pena cuidar da presença no kit de uma bateria adicional para “hot-swap” usada. O padrão atual para uma única bateria é um dia-luz no campo;
  • Proteção contra poeira e umidade do equipamento e regime de temperatura de operação. As amostras mais caras e modernizadas podem operar na faixa de -40 a +60 graus Celsius. O grau de proteção do estojo de acordo com o padrão IP internacional deve ser indicado no próprio dispositivo. Por exemplo, IP67 significa que o dispositivo pode até ser brevemente imerso em água e sua caixa é completamente protegida contra poeira;
  • O formato de dados a ser enviado. Para rover e equipamento base, eles devem ser os mesmos. Quaisquer inconsistências são imediatamente excluídas se forem equipamentos da mesma empresa. Se os fabricantes dos instrumentos forem diferentes, é possível usar o padrão RTCM, que é universal para todas as amostras.

Escolhendo o receptor GNSS certo ao comprar

Mesmo que o potencial comprador não seja um agrimensor profissional e não tenha lidado anteriormente com esse equipamento, os seguintes critérios o ajudarão a fazer a escolha certa, tanto quanto possível:

  • Facilidade de operação e confiabilidade. Qualquer equipamento deste tipo deve ter uma interface simples e intuitiva, não ter muitos menus e opções de vários níveis.Simplificando, o princípio “plug-and-play” deve ser respeitado;
  • A capacidade de conectar o receptor a outros dispositivos externos: de um modem e um computador a um smartphone;
  • Constelações de satélites suportadas. Aqui é necessário decidir em qual área deve-se trabalhar por mais tempo. Para a Europa, o Gallileo é adequado, para a Rússia e os países da CEI é melhor usar o GLONASS, em escala global - GPS. Vale a pena saber com antecedência se o modelo selecionado é multissistema - estes costumam ser mais caros;
  • A presença de um display digital. Naturalmente, é melhor quando está presente no modelo. Além disso, é preferível escolher um modelo com tela LCD multipixel, em vez de imagens pré-instaladas. Com uma boa tela não estática, o trabalho fica muito mais fácil e agradável;
  • Fabricante. Os receptores GNSS são equipamentos tecnicamente sofisticados, portanto, os profissionais de topografia preferem amostras de fabricantes ocidentais. Ao mesmo tempo, eles também não ignoram o Japão - os modelos da Leica (uma divisão da Panasonic), caracterizados por maior precisão, são especialmente populares.

Ranking dos melhores receptores GNSS para 2025

5º lugar: SP ProMark 220

Este modelo utiliza a avançada tecnologia ZED-Blade, que permite uma inicialização mais rápida e maior precisão mesmo com linhas de base estendidas. O receptor tenta aproveitar ao máximo todas as constelações GNSS, o que significa alta eficiência e precisão de medição mesmo em condições difíceis.

NomeÍndice
País do fabricanteChina
Número de canais45
Duração da bateria, horas8
Temperatura de operação, em graus Celsius-20 a +60
Frequência de gravação de dados2Hz
Preço, rublos165000
SP ProMark 220
Vantagens:
  • São utilizadas tecnologias inovadoras;
  • Preço extremamente democrático;
  • Bom conjunto completo.
Imperfeições:
  • Funciona apenas com 2 sistemas: GLONASS e GPS.

4º lugar: kit S660 SUL

Esta amostra é extremamente fácil de usar, possui uma massa relativamente pequena e um complexo resistente a choques para todos os dispositivos incluídos no conjunto. O design exclusivo da antena permite medições ultraprecisas nos modos estático e em tempo real. O design do dispositivo é um exemplo de ergonomia, e a interface de controle é simples e intuitiva. Mais frequentemente usado para arquitetura paisagística.

NomeÍndice
País do fabricanteChina
Número de canais692
Duração da bateria, horas11
Temperatura de operação, em graus Celsius-25 a +70
Frequência de gravação de dados1-20Hz
Preço, rublos340000
SOUTH S660 kit
Vantagens:
  • Valor atual do dinheiro;
  • Design ergonômico;
  • Suporta todas as constelações de satélites conhecidas (civis, é claro).
Imperfeições:
  • O modem só funciona em redes 2G/3G.

3º Lugar: Pacote SUL Galaxy G1

Esta unidade representa uma nova geração de receptores com tamanho reduzido e funcionalidade avançada. O receptor está equipado com controle automático dos níveis de recepção, o que melhora claramente a precisão das medições. Além disso, um sensor de inclinação especial está incluído no design, o que permite eliminar erros de centralização e automatizar as comunicações ao longo do caminho. O conjunto ganhou o prêmio Reddot Design Award 2015 do Surveyor's Best Friend.

NomeÍndice
País do fabricanteChina
Número de canais220
Duração da bateria, horas7
Temperatura de operação, em graus Celsius-45 a +65
Frequência de gravação de dados1-50Hz
Preço, rublos420000
Pacote SUL Galaxy G1
Vantagens:
  • Modelo quase totalmente automatizado - em alguns casos, você nem precisa apertar um botão para fazer medições;
  • Marca homenageada com prêmio internacional;
  • Funciona sob controle de todos os sistemas operacionais existentes da Microsoft (exceto a 10ª versão).
Imperfeições:
  • Não encontrado (para seu segmento).

2º lugar: LEICA GS18T LTE

Este modelo é equipado com um compensador especial que suaviza imprecisões nas medições quando ocorre o ângulo de inclinação do poste. Assim, o nivelamento constante do dispositivo não é necessário. É muito resistente à influência eletromagnética, o que possibilita uma comunicação estável com o satélite mesmo próximo a linhas de energia. A caixa tem um nível aumentado de proteção contra poeira e umidade (IP68). Extremamente despretensioso para as condições climáticas.

NomeÍndice
País do fabricanteJapão
Número de canais556
Duração da bateria, horas7
Temperatura de operação, em graus Celsius-40 a +65
Frequência de gravação de dados1-20Hz
Preço, rublos820000
LEICA GS18T
Vantagens:
  • Funciona com todos os sistemas de satélite;
  • Não há necessidade de calibração adicional;
  • Os dados podem ser armazenados em mídia externa (até 8 GB).
Imperfeições:
  • Preço alto para um conjunto incompleto.

1º lugar: GPS Leica GR50

Este receptor pode ser chamado de "servidor do mundo dos equipamentos GNSS". Pode funcionar como estação fixa permanente e como modelo de referência (referência). A excepcional precisão do dispositivo permite que ele seja usado em áreas extremamente precisas, por exemplo, ao monitorar as deformações da superfície da terra.Possui software próprio “SmartWorks”, focado na realização de tarefas especiais. Pode trabalhar com muitos rovers clientes.

NomeÍndice
País do fabricanteJapão
Número de canais555
Duração da bateria, horas24
Temperatura de operação, em graus Celsius-40 a +65
Frequência de gravação de dados1-50Hz
Preço, rublos1800000
GPS Leica GR50
Vantagens:
  • Multifuncionalidade;
  • Softwares próprios;
  • Suporte para um grande número de rovers;
  • Funciona com todos os sistemas de satélite.
Imperfeições:
  • Preço extremamente alto (disponível apenas para grandes compradores para uso em áreas específicas).

Em vez de um epílogo

Devido ao fato de o equipamento descrito ser tecnicamente complexo, ele deve ser adquirido apenas de fornecedores confiáveis. Além disso, os profissionais aconselham fazer compras em sites da Internet, pois ali será possível economizar na diferença de preços no varejo. Esta circunstância é mais relevante, porque o preço dos dispositivos é extremamente alto.

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