Lestvica najboljših GNSS sprejemnikov za leto 2025

Sprejemniki globalnih satelitskih navigacijskih sistemov (GNSS) so posebne naprave, ki so namenjene sprejemanju signalov iz sistemov za globalno določanje položaja QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS, kot tudi korekcijskih sistemov SBAS. Te satelitske naprave se nahajajo v različnih orbitah, ki obkrožajo naš planet, ali nad njegovimi določenimi ozemlji. Sprejemniki (so tudi satelitski sprejemniki), ki imajo možnost dela z več sistemi hkrati, se imenujejo večsistemski.

Te naprave uporablja človek za določanje natančnih koordinat na tleh in ne samo (možno je pozicioniranje v bližnjem zemeljskem prostoru).Poleg tega lahko merijo točen čas in različne parametre pri premikanju predmetov (na primer smer in hitrost). Metoda, s katero se izvaja določanje položaja, je izračun razdalje med satelitom in anteno sprejemnika GNSS.

Torej, če je znan položaj več satelitov, je mogoče z metodo triangulacije z visoko natančnostjo določiti položaj želenega predmeta z uporabo preprostih geometrijskih izračunov.

Sateliti sami oddajajo digitalni signal, ki vsebuje efemeride (tj. informacije o orbiti satelita, iz katerega poteka prenos) in skupni almanah (tj. informacije o položaju vseh uporabljenih satelitov v sistemu) ter posodobljen čas. . Prenos informacij poteka na posebnih frekvencah, ki so dodeljene satelitskemu prenosu. Praviloma so to razponi od 1100 do 1600 megahercev.

Sodobna uporaba satelitskih naprav je geodetsko opremo dvignila na povsem novo raven - zdaj je z njeno pomočjo postalo enostavno reševati probleme, ki so potrebni ne le za gradnjo, ampak tudi za druga področja človekove dejavnosti. Ta veja visokonatančne industrije se skokovito razvija, nenehno se pojavljajo različne izboljšave, zato je izbira pravega GNSS sprejemnika lahko zelo težka zaradi preproste nezmožnosti stalnega spremljanja novosti. Poleg tega je težko določiti parametre sprejemnika, ki jih bo uporabnik zagotovo potreboval.

Nekatere značilnosti delovanja sprejemnikov

GNSS sprejemniki ne le določajo položaj tako na tleh kot v zraku, temveč lahko merijo tudi lastnosti objektov, ne glede na to ali so v statičnem položaju ali se premikajo. Bistvo izračuna je neprekinjeno merjenje razdalje med satelitom in sledilnim objektom. Vsako leto se napaka takšnih izračunov vztrajno zmanjšuje in s tem postaja natančnejša določitev koordinat sledilnega predmeta. Trenutno je natančnost že nekaj metrov.

Sestava satelitskega GNSS kompleta

Sprejemniki se praviloma ne prodajajo posamično, ampak pridejo v kompletu. Standardni nabor takšne opreme je sestavljen iz:

• dva satelitska sprejemnika;
• Terenski krmilnik z nameščeno programsko opremo;
• Satelitski krožnik tipa GNSS;
• Oddajna naprava (modem).

Trenutne tehnologije so že dosegle tolikšno stopnjo razvoja, da je vse našteto mogoče vsebovati v eni napravi. Glavno področje uporabe teh monoblokov so katastrska in geodetska dela.Obstajajo naprave, v katerih je krmilnik nameščen ločeno in takšne naprave imenujemo "dlančniki". Zelo enostavno je posodobiti operacijski sistem in nadzorne programe v njih.

POMEMBNO! GNSS sprejemnike velja ločiti od turističnih GPS sprejemnikov. Prvi so visoko precizna industrijska oprema in so zasnovani za uporabo na strogo določenih območjih. Slednji so potrebni za potovanja in turizem in imajo veliko manj funkcionalnosti.

Sodobna potreba po instrumentih GNSS

Sprejemnike za geodetska dela delimo na eno- in dvosistemske ter eno- in dvofrekvenčne. Skoraj vsi sodobni modeli imajo možnost upoštevati diferencialne popravke za izvajanje navigacijskih nalog. Z uporabo najnovejše programske opreme je možno vnaprej načrtovati geodetski posnetek, shraniti in prenesti prejete podatke na zunanje naprave (računalnik), izvesti primarno obdelavo zbranih informacij ter oblikovati digitalni zemljevid prostora.

Aplikacije za GNSS opremo

Takšni geodetski sistemi se pogosto uporabljajo v začetnih fazah gradnje zgradb in objektov, pa tudi za geodetsko merjenje zemljišč in njihovo povezovanje z geografskimi objekti. Glavna prednost uporabe teh naprav je izjemno hiter čas delovanja, ki vam omogoča skoraj takojšen prenos prejetih koordinat v obdelavo. Med drugim bo GNSS-koordinacija omogočila ne le pravilno gradnjo hiše, temveč tudi natančno polaganje različnih komunikacij: od oskrbe z vodo do električnega omrežja daljnovodov.

Posledično lahko prednostna področja imenujemo:

• Vzdrževanje geodetskih povezav na vseh nivojih – od globalnega do klasičnega snemanja;
• Preučevanje naravnih pojavov, ki se dogajajo na zemeljski površini (premikanje kamnin in ledenikov, seizmična aktivnost in vulkanizem itd.);
• Spremljanje polaganja cevovodov, različnih gradbenih faz, pa tudi reševanje številnih inženirskih in uporabnih problemov;
• Pomoč pri urejanju in dodelitvi zemljišč;
• Organizacija izravnalnih manipulacij;
• Vzpostavitev enotne časovne lestvice v načinu visoke natančnosti;
• Reševanje problemov s področja geoinformatike in kartografije.

Osnovne metode izvajanja GNSS-pregledovanja s sprejemniki

Tradicionalno metoda je statistično raziskovanje, ki je optimalno kombinirano z vsemi trenutnimi velikostmi baz. Za to je potrebno namestiti dve anteni na določenih kontrolnih točkah, ki bosta obdelali celotno količino dohodnih podatkov. Sprejemniki pa bodo sledili satelitom in beležili razmeroma podobne parametre. Za to metodo je mogoče uporabiti metodo "hitre statike" - majhna napaka se vnese v skript podatkov, ki jih prejme uporabnik, vendar je vse potrebne informacije mogoče zbrati v 15 minutah.

Kinematična metoda je hitro sledenje več točkam hkrati, vendar se je v tem primeru treba prepričati, da je oprema na želeni točki pred začetkom inicializacije (grobo rečeno, do naslednjega trenutka sprejema satelitskega signala) . Če tega ne storite pravočasno, se bo moral celoten postopek začeti znova. Ta metoda je zaželena za uporabo na relativno velikih območjih, ko je mogoče hitro doseči naslednjo točko, na primer z avtomobilom.

Prav tako se kinematična metoda lahko uporablja na izjemno majhnih območjih po principu "stop-go".V tem primeru mora biti razdalja med točkami minimalna, glavna stvar pa je, da na območju ni predmetov, ki bi lahko motili prehod satelitskega signala (visoke zgradbe, daljnovodi itd.).

Med drugim je možno določanje položaja v realnem času: povezava med sprejemnikom in satelitom je praktično neprekinjena. Vendar bo ta metoda zahtevala visoke stroške energije, ki jih baterija sprejemnika GNSS morda ne bo mogla podpreti. Običajno takšne rešitve uporabljajo katastrski inženirji ali topografi.

Pravilna izbira lokacije osnovnega sprejemnika

Lokacija je ključnega pomena za uspešno fotografiranje. Pri izvajanju naknadne obdelave ali raziskav v realnem času z enojnim ali dvofrekvenčnim sprejemnikom ne pozabite, da bo položaj roverja (premikalne antene) ves čas povezan s položajem baze. Vsaka napaka pri določanju koordinat baze s premikajočo se anteno bo neizogibno povzročila izkrivljanje koordinat samega roverja.

Tako morata biti izpolnjena dva pogoja:

• Zanesljivost sprejema GNSS;
• Znane/neznane koordinate same baze.

Obstaja lahko tudi tretji pogoj, to je okolje baze. Osnovna antena mora biti nameščena čim višje, tako da ni ovir za sprejem signala na vodoravni ravnini in da je dosežen največji doseg.

Pogoj št. 1: sprejem GNSS

Paziti je treba, da je antena nameščena na mestu, kjer ni ovir za gledanje določenega dela neba v navpični smeri (tu ne govorimo o zemeljskih ovirah, ki se nahajajo vodoravno).Prazen prostor nad bazo bo omogočil zbiranje podatkov z največjega števila satelitov, ki letijo nad njo. Takšna ureditev zagotavlja ugodno delovanje sistema kot celote in prejemanje zanesljivih podatkov tudi od satelitov v geostacionarni orbiti, da ne omenjamo nizkoletečih.

Pogoj #2: znana/neznana bazna lokacija

Pri nekaterih raziskovalnih metodah se lahko zgodi, da rover ne pozna natančnega položaja baze. Zato je treba sprejeti naslednje ukrepe: če je treba doseči centimetrsko natančnost meritev, je treba uporabiti približne koordinate v centimetrih, ki so znane za območje, kjer je nameščena bazna antena. Če tudi to ni mogoče, je treba v merilni scenarij vključiti majhno napako, ki jo je mogoče odpraviti s poznavanjem natančnih koordinat baze.

Postopek inicializacije

Inicializacija je takšen postopek, med katerim lahko sprejemnik v realnem času (ali program v naknadni obdelavi) ugotovi dvoumnost celega koordinatnega števila, ki je značilna za fazo obdelave nosilca. Takšna rešitev je nujen pogoj, da sprejemnik in njegova programska oprema omogočata meritve s centimetrsko natančnostjo. Zato je za ultra natančne izračune potrebno nenehno spremljati ta parameter.

POMEMBNO! Tega postopka ne smemo zamenjevati z inicializacijo sprejemnika s satelitom, ko se vzpostavi primarna komunikacija med napravama. Pri primarni povezavi je natančnost koordinat 5-10 metrov.

Glavni parametri opreme GNSS, ki zahtevajo posebno pozornost

Ključno vlogo pri delovanju sprejemnika bodo imeli:

• Tehnologija obdelave signalov in število uporabljenih kanalov.Pri delu v težkih vremenskih ali geografskih razmerah bo natančnost dobljenih meritev neposredno odvisna od stabilnosti signala in s tem od števila uporabljenih kanalov. Sodobne tehnologije za zatiranje zunanjega hrupa in večpotje nekaterih modelov vam omogočajo učinkovito delo tudi v slabem vremenu na neravnem terenu;
• Življenjska doba baterije in moč. Vredno je poskrbeti za prisotnost v kompletu dodatne baterije za izrabljeno "hot-swap". Današnji standard za eno baterijo je en svetlobni dan na terenu;
• Zaščita opreme pred prahom in vlago ter temperaturni režim delovanja. Najdražji in posodobljeni vzorci lahko delujejo v območju od -40 do +60 stopinj Celzija. Stopnja zaščite ohišja po mednarodnem standardu IP mora biti navedena na sami napravi. IP67 na primer pomeni, da lahko napravo celo za kratek čas potopimo v vodo, njeno ohišje pa je popolnoma zaščiteno pred prahom;
• Oblika podatkov za pošiljanje. Za rover in osnovno opremo morata biti enaki. Morebitna neskladja so takoj izključena, če gre za opremo istega podjetja. Če so proizvajalci instrumentov različni, potem je možno uporabiti standard RTCM, ki je univerzalen za vse vzorce.

Izbira pravega GNSS sprejemnika pri nakupu

Tudi če potencialni kupec ni profesionalni geodet in se še ni ukvarjal s tovrstno opremo, vam bodo naslednji kriteriji čim bolj pomagali pri pravilni izbiri:

• Enostavnost delovanja in zanesljivost. Vsaka tovrstna oprema mora imeti preprost in intuitiven vmesnik, ne sme imeti preveč večnivojskih menijev in možnosti.Preprosto povedano, spoštovati je treba načelo »plug-and-play«;
• Možnost povezave sprejemnika z drugimi zunanjimi napravami: od modema in računalnika do pametnega telefona;
• Podprte satelitske konstelacije. Tu se je treba odločiti, na katerem področju naj bi deloval dlje. Za Evropo je Gallileo primeren, za Rusijo in države CIS je bolje uporabiti GLONASS, v svetovnem merilu - GPS. Vnaprej je vredno vedeti, ali je izbrani model večsistemski - ti so običajno dražji;
• Prisotnost digitalnega zaslona. Seveda je bolje, če je prisoten v modelu. Poleg tega je bolje izbrati model z LCD-zaslonom z več slikovnimi pikami in ne z vnaprej nameščenimi slikami. Z dobrim nestatičnim zaslonom je delo veliko lažje in prijetnejše;
• Proizvajalec. GNSS sprejemniki so tehnično dovršena oprema, zato se geodetski strokovnjaki raje odločajo za vzorce zahodnih proizvajalcev. Hkrati ne zaobidejo niti Japonske - še posebej priljubljeni so modeli Leica (oddelek Panasonic), za katere je značilna povečana natančnost.

Lestvica najboljših GNSS sprejemnikov za leto 2025

5. mesto: SP ProMark 220

Ta model uporablja napredno tehnologijo ZED-Blade, ki omogoča hitrejšo inicializacijo in večjo natančnost tudi pri razširjenih osnovnih linijah. Sprejemnik poskuša kar najbolje izkoristiti vse GNSS konstelacije, kar pomeni visoko učinkovitost in natančnost meritev tudi v težkih pogojih.

• Uporabljajo se inovativne tehnologije;
• Izjemno demokratična cena;
• Dober komplet.

• Deluje samo z 2 sistemoma: GLONASS in GPS.

4. mesto: komplet SOUTH S660

Ta vzorec je izjemno enostaven za uporabo, ima relativno majhno maso in kompleks, odporen na udarce za vse naprave, vključene v komplet. Edinstvena zasnova antene omogoča izjemno natančne meritve tako v statičnem kot v realnem času. Zasnova naprave je primer ergonomije, vmesnik za upravljanje pa je preprost in intuitiven. Najpogosteje se uporablja za krajinsko arhitekturo.

• Trenutna vrednost za denar;
• Ergonomska oblika;
• Podpira vse znane satelitske konstelacije (civilne, seveda).

• Modem deluje samo v omrežjih 2G/3G.

3. mesto: paket SOUTH Galaxy G1

Ta enota predstavlja novo generacijo sprejemnikov z majhno velikostjo in napredno funkcionalnostjo. Sprejemnik je opremljen s samodejnim nadzorom ravni sprejema, kar jasno izboljša natančnost meritev. V zasnovo je vključen tudi poseben senzor nagiba, ki omogoča odpravo napak pri centriranju in avtomatizira komunikacijo na poti. Komplet je prejel nagrado Surveyor's Best Friend 2015 Reddot Design Award.

• Skoraj popolnoma avtomatiziran model - v nekaterih primerih vam za meritve sploh ni treba pritisniti gumba;
• Častna znamka z mednarodno nagrado;
• Deluje pod nadzorom vseh obstoječih Microsoftovih operacijskih sistemov (razen 10. različice).

• Ni najdeno (za svoj segment).

2. mesto: LEICA GS18T LTE

Ta model je opremljen s posebnim kompenzatorjem, ki zgladi netočnosti pri meritvah, ko pride do kota nagiba palice. Tako ni potrebno stalno izravnavanje naprave. Je zelo odporen na elektromagnetne vplive, kar omogoča stabilno komunikacijo s satelitom tudi v bližini električnih vodov. Ohišje ima povečano stopnjo zaščite pred prahom in vlago (IP68). Izjemno nezahtevna do vremenskih razmer.

• Deluje z vsemi satelitskimi sistemi;
• Ni potrebe po dodatni kalibraciji;
• Podatke lahko shranjujete na zunanji medij (do 8 GB).

• Visoka cena za nepopoln komplet.

1. mesto: GPS Leica GR50

Temu sprejemniku lahko rečemo »strežnik iz sveta GNSS opreme«. Lahko deluje kot stalna fiksna postaja in kot referenčni (referenčni) model. Izjemna natančnost naprave omogoča njeno uporabo na izjemno natančnih področjih, na primer pri spremljanju deformacij zemeljske površine.Ima lastno programsko opremo "SmartWorks", osredotočeno na izvajanje posebnih nalog. Lahko deluje s številnimi roverji strank.

• Večnamenskost;
• Lastna programska oprema;
• Podpora za veliko število roverjev;
• Deluje z vsemi satelitskimi sistemi.

• Izjemno visoka cena (na voljo samo velikim kupcem za uporabo na določenih območjih).

Namesto epiloga

Ker je opisana oprema tehnično zapletena, jo je treba kupiti le pri zaupanja vrednih dobaviteljih. Poleg tega strokovnjaki svetujejo nakupovanje na spletnih mestih, saj bo tam mogoče prihraniti na razliki v maloprodajnih cenah. Ta okoliščina je najbolj pomembna, saj je cena naprav izjemno visoka.