Референцные станции, сети спутниковых базовых станций.

Можно считать альтернативным стационарным вариантом базовых станций, располагаемых в опорных сетях с известными координатами, при характерной работе в кинематических режимах gps-съемок. С технической точки зрения это действительно так.  С нормативно-правовой существуют коллизия на предмет того, что напрямую референцные станции не могут быть использованы, как пункты государственной опорной сети. Они собственно не являются частью государственной системы координат, если возможно так выразиться. Требуются определенные процессуальные действия в привязке референцных станций к ГГС в виде пунктов съемочных сетей, специальных местных сетей с параметрами перехода к местным региональным системам координат. При этом качественные характеристики в обязательном порядке должны соответствовать требованиям точности соответствующих нормативных документов.

Практическая необходимость

В применении спутниковых навигационных систем в XXI веке стала объективной реальностью. Именно геодезические объединения специалистов в первую очередь осваивают современные спутниковые методы, соответствующие приборы и программное оборудование для получения конечных результатов в виде точных данных координат в необходимых точках. Технологии спутниковых координатных измерений используются в различных геодезических производственных процессах:

• при проведении инженерных изысканий;
• топографических съемок разного вида;
• картографического производства;
• по сбору информации при создании геоинформационных систем;
• построения государственной геодезической основы страны;
• по наблюдениям за движениями земной коры;
• прикладных работ в строительстве;
• за наблюдениями возможных деформаций при эксплуатации сооружений;
• кадастровых работ разной направленности и так далее.

Помимо прочего способы пространственного позиционирования применяются в навигации морских судов, в аэропортах для воздушных кораблей, транспортных средств, в управлении строительными технологическими механизмами, автомобильной техникой при разработке месторождений полезных ископаемых, сельскохозяйственной машинами при выполнении полевых работ, в организации правильной геометрии линейных, сложных инженерных и высоко этажных сооружений.

Все высокоточные измерения с применением спутниковых систем не зависимо от режимов работ выполняются относительно так называемых базовых станций. Векторальные измерения производятся на разных парах точек. При значительном объеме работ на таких пунктах приходится находиться практически целый день, и даже темное время суток. Для выполнения геодезических работ, например, разбивочной основы на площадных объектах, разбросанных на значительных расстояниях, приходится проезжать очень приличное количество километров, отстаивать в статике много часов на разных пунктах. И все это будет продолжаться не один день.

Главным условием длительной работы на базовой станции, с помощью которой определяются конечные координаты всех точек геодезического обоснования, считается постоянный и одновременный прием радиосигналов с надежной системой автономного электропитания приемников. Для этого процесса на пунктах геодезических сетей высаживается «десант» с жизнеобеспечением и охраной, как минимум в составе одного специалиста. Это все к тому, что возможно, имеется смысл и экономическая целесообразность заложить в опорную разбивочную сеть один, два, а лучше сразу три постоянно действующие операционные референцные станции. Понятно, что все это зависит от многих аспектов, в первую очередь финансовых возможностей, во вторую сроков строительства, технических и геометрических факторов. Самое главное правильно рассчитать экономическую эффективность проекта по возведению CORS (Continuously Operating Reference Stations), который даже в сравнительном анализе с традиционными способами геодезического обслуживания может быть более выгодным.

Состав оборудования

В настоящее время не редкость функционирование референцных станций в разных регионах нашей страны. По большому счету для возведения одной такой станции это не такие большие затраты, если это связано с разведкой, разработкой и эксплуатацией природных ресурсов, строительства крупных сооружений. Существует определенная статистика по расходам на геодезическое обеспечение строительства разных объектов. Так вот они колеблются в пределах от 0,5 до 2,0 процентов от сметной стоимости строительства.

Ориентировочный состав оборудования, необходимый для создания одного экземпляра референцной станции выглядит следующим образом:

• строительная конструкция, например железобетонный пилон, для установки приемника;
• ГНСС - приемник с модемом;
• коммуникационный шкаф с оборудованием;
• блок постоянного питания;
• вспомогательный ИБП;
• высокоточная антенна приемника;
• молниезащита;
• кондиционер;
• заградительное ограждение;
• компьютер в офисе (сервер);
• сеть интернет;
• GSM связь с динамическим IP адресами;
• программное обеспечение для постобработки и уравнивания, типа Topcon Tools, а также для управления базовой станцией TopNET+, и организацией работ в RTK режиме программы TopNET RTK.

Для работы в полевых условиях необходимы второй ГНСС - приемник с модемом, контролером и другим оборудованием и принадлежностями для полевых работ (вехи, держатели, адаптеры).

Преимущества и недостатки

Затратный механизм для оборудования постоянно действующей референцной станции даже в количественном измерении не на много больше временных базовых станций. Тем более, что применение референцных станций имеет определенные преимущества, в том числе и экономического характера:

• уменьшение затрат на дополнительные полевые работы по развитию опорной сети и закладки геодезических пунктов;
• оперативная возможность создания или восстановления оптимального количества пунктов внешней сети отдельного объекта на строительной площадке;
• отсутствие расходов на периодическую транспортировку к отсутствующей временной базовой станции и обратно, нахождения на ней охраны;
• относительная экономия на одном комплекте приемника с модемом, антенной и сопутствующем оборудованием при обеспечении основных разбивочных работ на трех, включая референцную станцию, точках опорной сети;
• повышение производительности труда полевых работ с возможностью выполнения разбивочных работ в режиме RTK (реального времени);
• исключение погрешностей при периодической установке геодезических приемников на временной базовой станции;
• значительное уменьшение времени по определению высокоточных координат;
• надежность в измерениях от постоянных исходных данных референцной станции с привязкой к государственной или местной системе координат;
• соблюдение требуемой точности геодезических работ при новых спутниковых методах работах, с применением современного геодезического оборудования ведущих производителей такового;
• установление контроля и учета по автомобильному и технологическому транспорту на протяженных объектах строительства;
• развитие региональной сети референцных станций через первоначальное их использование на объектах инфраструктурного или промышленного строительства.

Наряду с преимуществами существуют, конечно, и определенные минусы, которые заключаются:

• в относительно значительных разовых расходах на построение и оборудование референцной станции;
• в периодическом выделении финансовых ресурсов на поддержания работоспособности станции;
• введение ответственной штатной единицы для технического обслуживания всего аппаратного комплекса с соответствующим окладом.