Ranking de los mejores receptores GNSS para 2020

Los receptores de sistemas de navegación por satélite global (GNSS) son dispositivos especiales que están diseñados para recibir señales de los sistemas de posicionamiento global QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS, así como sistemas de corrección SBAS. Estos satélites están ubicados en diferentes órbitas, rodeando nuestro planeta o sobre sus territorios específicos. Los receptores (también son receptores de satélite), que tienen la capacidad de trabajar con varios sistemas a la vez, se denominan multisistema.

Estos dispositivos son utilizados por humanos para determinar las coordenadas exactas en el suelo y no solo (el posicionamiento en el espacio cercano a la Tierra es posible). Además, son capaces de medir el tiempo exacto y varios parámetros cuando los objetos se mueven (por ejemplo, dirección y velocidad). El método por el cual se realiza el posicionamiento es calcular la distancia entre el satélite y la antena del receptor GNSS.

Por lo tanto, si se conoce la posición de varios satélites, entonces utilizando el método de triangulación, es posible establecer la posición del objeto deseado con alta precisión, utilizando cálculos geométricos simples.

Los propios satélites transmiten una señal digital que contiene efemérides (es decir, información sobre la órbita del satélite desde el que se realiza la transmisión) y un almanaque general (es decir, información sobre la posición de todos los satélites en el sistema que se está utilizando), así como la hora actualizada. La transferencia de información tiene lugar en frecuencias especiales que se asignan para la transmisión por satélite. Normalmente, estos son los rangos de 1100 a 1600 Megahertz.

El uso moderno de dispositivos satelitales ha llevado los equipos geodésicos a un nivel completamente nuevo; ahora se ha vuelto fácil con su ayuda resolver problemas que son necesarios no solo para la construcción, sino también para otras áreas de la actividad humana. Esta rama de la industria de alta precisión se está desarrollando a pasos agigantados, constantemente aparecen diversas mejoras, por lo que elegir el receptor GNSS adecuado puede ser muy difícil, debido a la simple imposibilidad de rastrear nuevos elementos de forma permanente. Además, es difícil determinar los parámetros del receptor que el usuario definitivamente necesitará.

Algunas características del funcionamiento de los receptores.

Los receptores GNSS no solo pueden determinar la ubicación tanto en el suelo como en el aire, sino que también pueden medir las propiedades de los objetos, independientemente de si están en una posición estática o en movimiento. La esencia del cálculo es medir continuamente la distancia entre el satélite y el objeto de seguimiento. Cada año, el error de tales cálculos disminuye constantemente y, en consecuencia, la determinación de las coordenadas del objeto de seguimiento se vuelve más precisa. Por el momento, la precisión ya es de varios metros.

Composición del conjunto de satélite GNSS

Como regla general, los receptores no se venden individualmente, sino que están incluidos en el kit. Un conjunto estándar de dicho equipo consta de:

• Dos receptores de satélite;
• Controlador de campo con software instalado;
• Antena parabólica tipo GNSS;
• Dispositivo transmisor (módem).

Las tecnologías actuales ya han alcanzado tal nivel de desarrollo que todo el conjunto anterior puede incluirse en un solo dispositivo. El principal campo de aplicación de estos monobloques son las obras catastrales y geodésicas. Hay dispositivos en los que el controlador se extrae por separado y tales dispositivos se denominan "dispositivos portátiles". Es muy fácil actualizar el sistema operativo y los programas de control en ellos.

¡IMPORTANTE! Vale la pena distinguir los receptores GNSS de los receptores turísticos GPS. Los primeros son equipos industriales de alta precisión y están destinados a su uso en áreas estrictamente definidas. Estos últimos son necesarios para viajes y turismo y tienen mucha menos funcionalidad.

La necesidad actual de instrumentos GNSS

Los receptores para trabajos geodésicos se subdividen en uno y dos sistemas, así como en uno y dos frecuencias. Casi todos los modelos modernos tienen la capacidad de tener en cuenta correcciones diferenciales para la implementación de tareas de navegación. Con el software más reciente, es posible planificar un levantamiento geodésico con anticipación, guardar y transmitir los datos recibidos a dispositivos externos (computadora), realizar el procesamiento primario de la información recopilada y formar un mapa digital del espacio.

Aplicaciones de equipos GNSS

Dichos sistemas geodésicos se utilizan ampliamente en las etapas iniciales de la construcción de edificios y estructuras, así como para el levantamiento de terrenos y su vinculación a objetos geográficos. La principal ventaja de utilizar estos dispositivos es su tiempo de funcionamiento extremadamente rápido, lo que permite transferir las coordenadas obtenidas para su procesamiento casi de inmediato. Entre otras cosas, la coordinación GNSS permitirá no solo construir una casa de manera competente, sino también establecer con precisión varias comunicaciones: desde un sistema de suministro de agua hasta una red de transmisión de energía eléctrica.

Como resultado, las áreas prioritarias son:

• Mantener conexiones geodésicas en todos los niveles, desde la filmación global hasta la clásica;
• Estudio de los fenómenos naturales que ocurren en la superficie terrestre (movimiento de rocas y glaciares, actividad sísmica y vulcanismo, etc.);
• Mantenimiento del tendido de tuberías, varias etapas de construcción, así como la solución de muchos problemas de ingeniería y aplicados;
• Asistencia en la ordenación y asignación de tierras;
• Organización de manipulaciones de nivelación;
• Establecer una línea de tiempo constante en modo de alta precisión;
• Resolución de problemas en el campo de la geoinformática y la cartografía.

Métodos básicos para realizar un levantamiento GNSS utilizando receptores

Tradicional el método es una encuesta estadística, que se combina de manera óptima con todas las dimensiones actuales de las bases. Para hacer esto, es necesario instalar dos antenas en los puntos de control designados, procesarán todo el volumen de datos entrantes. Los receptores, a su vez, rastrearán satélites y registrarán parámetros relativamente similares.Para este método, es posible utilizar los métodos de "estática rápida": el usuario introduce un pequeño error en el script de los datos recibidos, pero toda la información necesaria se puede recopilar en 15 minutos.

Cinemático el método consiste en rastrear rápidamente varios puntos a la vez, pero en este caso es necesario asegurarse de que el equipo está en el punto deseado antes de que comience el proceso de inicialización (aproximadamente, hasta el siguiente momento de recibir una señal de satélite). Si no llega a tiempo, todo el procedimiento tendrá que empezar de nuevo. Es aconsejable utilizar este método en áreas relativamente grandes, cuando es posible llegar rápidamente al siguiente punto, por ejemplo, en automóvil.

Además, el método cinemático se puede utilizar en áreas extremadamente pequeñas, utilizando el principio "pararse y caminar". En este caso, la distancia entre los puntos debe ser mínima y lo principal es que no haya objetos en la zona que puedan interferir con el paso de la señal del satélite (edificios de gran altura, tendidos eléctricos, etc.).

Entre otras cosas, el posicionamiento se puede realizar en tiempo real: la comunicación entre el receptor y el satélite es prácticamente ininterrumpida. Sin embargo, este método requerirá altos costos de energía, que es posible que la batería del receptor GNSS no pueda manejar. Por lo general, estas soluciones son utilizadas por ingenieros catastrales o topógrafos.

Elegir la ubicación correcta para el receptor base

La ubicación es fundamental para una encuesta exitosa. Al realizar un posprocesamiento o un levantamiento en tiempo real con un receptor de frecuencia simple o doble, recuerde que la posición del móvil (antena móvil) estará constantemente referenciada a la posición base. Cualquier error en la determinación de las coordenadas de la base mediante una antena en movimiento conducirá inevitablemente a la distorsión de las coordenadas del propio vehículo.

Por tanto, se deben cumplir dos condiciones:

• Fiabilidad de la recepción GNSS;
• Las coordenadas conocidas / desconocidas de la propia base.

También puede haber una tercera condición, que es el entorno de la base. La antena base debe instalarse lo más alto posible para que no haya obstáculos para la recepción de la señal a lo largo del plano horizontal y se alcance el alcance máximo.

Condición n. ° 1: recepción GNSS

Asegúrese de que la antena esté instalada en un lugar donde no haya obstrucciones para la vista de un área específica del cielo en una dirección vertical (aquí no estamos hablando de obstáculos de blindaje de tierra ubicados horizontalmente). Un espacio despejado sobre la base permitirá recopilar datos del número máximo de satélites que sobrevuelan. Tal disposición garantiza el funcionamiento favorable del sistema en su conjunto y la recepción de datos fiables incluso de satélites en órbita geoestacionaria, sin mencionar los de vuelo bajo.

Condición # 2: ubicación conocida / desconocida de la base

Con algunos métodos de levantamiento, es muy posible que el rover no conozca exactamente la posición de la base. Por lo tanto, se deben tomar las siguientes medidas: si es necesario lograr una precisión de medición en centímetros, entonces debe usar las coordenadas aproximadas en centímetros, que son conocidas por el área donde está instalada la antena base. Si esto no es posible, entonces se debe colocar un pequeño error en el escenario de medición, que luego se puede eliminar conociendo las coordenadas exactas de la base.

Proceso de inicialización

La inicialización es un procedimiento en el que el receptor en tiempo real (o un programa en posprocesamiento) puede establecer la ambigüedad de un número de coordenadas enteras que es característico de la fase portadora de procesamiento. Esta solución es una condición necesaria para que el receptor y su software obtengan medidas con una precisión del centímetro. En consecuencia, para cálculos altamente precisos, es necesario monitorear constantemente este parámetro.

¡IMPORTANTE! Este proceso no debe confundirse con la inicialización del receptor por parte del satélite, cuando se establece la comunicación primaria entre dispositivos.Con la comunicación principal, la precisión de las coordenadas es de 5 a 10 metros.

Parámetros esenciales de los equipos GNSS que requieren mucha atención

El papel clave en el funcionamiento del receptor lo desempeñarán:

• Tecnología de procesamiento de señales y número de canales utilizados. Cuando se trabaja en condiciones climáticas o geográficas difíciles, la precisión de las mediciones dependerá directamente de la estabilidad de la señal y, por lo tanto, del número de canales utilizados. Las tecnologías modernas de supresión de ruidos extraños y multihaz de algunos modelos le permiten trabajar de manera efectiva en condiciones climáticas adversas en terrenos accidentados;
• Duración y potencia de la batería. Vale la pena cuidar la presencia de una batería adicional en el kit para "intercambiar en caliente" la usada. El estándar actual para una sola batería es un día de trabajo de campo;
• Protección del equipo contra el polvo y la humedad y las condiciones de temperatura. Las muestras más caras y modernizadas pueden operar en el rango de -40 a +60 grados Celsius. La clasificación IP de la carcasa debe indicarse en el propio dispositivo. Por ejemplo, IP67 significa que el dispositivo incluso se puede sumergir en agua por un corto tiempo, y su carcasa está completamente protegida del polvo;
• Formato de datos para transmisión. Deben ser iguales para el móvil y el equipo base. Cualquier discrepancia se excluye inmediatamente si se trata de un equipo de la misma empresa. Si los fabricantes de dispositivos son diferentes, entonces es posible utilizar el estándar RTCM, que es universal para todas las muestras.

La elección correcta de receptores GNSS al momento de la compra

Incluso si un comprador potencial no es un topógrafo profesional y nunca antes se ha ocupado de dicho equipo, los siguientes criterios le ayudarán a no equivocarse con la elección:

• Fácil de usar y confiable. Cualquier equipo de este tipo debe tener una interfaz sencilla e intuitiva, no tener demasiados menús y opciones multinivel. En pocas palabras, se debe seguir el principio plug-and-play;
• La capacidad de conectar el receptor con otros dispositivos externos: desde un módem y una computadora a un teléfono inteligente;
• Constelaciones de satélites compatibles. Aquí es necesario decidir en qué área se espera el trabajo más largo. Para Europa, Galileo es adecuado, para Rusia y los países de la CEI es mejor usar GLONASS, a escala global: GPS. Vale la pena saber de antemano si el modelo elegido es multisistema; estos suelen ser más caros;
• La presencia de una pantalla digital. Naturalmente, es mejor cuando está presente en el modelo. Además, es preferible elegir un modelo con una pantalla LCD de varios píxeles, en lugar de imágenes preinstaladas. Es mucho más fácil y agradable trabajar con una buena pantalla no estática;
• Fabricante. Los receptores GNSS son equipos técnicamente complejos, por lo que los topógrafos prefieren muestras de fabricantes occidentales. Al mismo tiempo, tampoco pasan por alto Japón: los modelos de Leica (una división de Panasonic), que se caracterizan por una mayor precisión, son especialmente populares.

Ranking de los mejores receptores GNSS para 2020

5to lugar: SP ProMark 220

Este modelo utiliza tecnología ZED-Blade avanzada para una inicialización más rápida y una mayor precisión incluso en líneas de base extendidas. El receptor intenta aprovechar al máximo todas las constelaciones GNSS, lo que significa una alta eficiencia y precisión incluso en condiciones difíciles.

• Tecnologías innovadoras utilizadas;
• Precio extremadamente asequible;
• Buena integridad del kit.

• Funciona solo con 2 sistemas: GLONASS y GPS.

4to lugar: Establecer SOUTH S660

Esta muestra es extremadamente fácil de usar, tiene un peso relativamente bajo y un complejo a prueba de golpes para todos los dispositivos incluidos en el conjunto.El diseño único de la antena permite mediciones ultraprecisas tanto en modo estático como en tiempo real. El diseño del dispositivo es un ejemplo de ergonomía y la interfaz de control es simple e intuitiva. Se utiliza con mayor frecuencia para la arquitectura del paisaje.

• Valor real por dinero;
• Diseño ergonomico
• Admite todas las constelaciones de satélites conocidas (civiles, por supuesto).

• El módem solo funciona en redes 2G / 3G.

3er lugar: SOUTH Galaxy G1 set

Esta unidad representa una nueva generación de receptores con tamaño pequeño y funcionalidad mejorada. El receptor está equipado con un ajuste automático de los niveles de recepción, lo que aumenta de manera única la precisión de la medición. Además, se incluye un sensor de inclinación especial en el diseño, que le permite eliminar errores de centrado y automatiza las comunicaciones a lo largo de la ruta. El kit ganó el premio al mejor amigo del topógrafo 2015 en el premio Reddot Design Award.

• Modelo casi completamente automatizado: en algunos casos ni siquiera es necesario presionar un botón para tomar medidas;
• Marca distinguida con premio internacional;
• Funciona con todos los sistemas operativos existentes de Microsoft (excepto la décima versión).

• No encontrado (para su segmento).

2do lugar: LEICA GS18T LTE

Este modelo está equipado con un compensador especial, que suaviza las imprecisiones en las mediciones cuando se produce el ángulo de inclinación del poste. Por lo tanto, no se requiere una nivelación constante del dispositivo. Es muy resistente a las influencias electromagnéticas, lo que permite garantizar una comunicación estable con el satélite incluso cerca de líneas eléctricas. La carcasa tiene un mayor nivel de protección contra el polvo y la humedad (IP68). Extremadamente modesto para las condiciones climáticas.

• Funciona con todos los sistemas de satélite;
• Sin necesidad de calibración adicional;
• Los datos se pueden almacenar en medios externos (hasta 8 GB).

• Precio elevado por un juego incompleto.

1er puesto: GPS Leica GR50

Este receptor puede denominarse "servidor del mundo de los equipos GNSS". Puede funcionar como una estación estacionaria permanente y como modelo de referencia (referencia). La precisión excepcional del dispositivo permite su uso en áreas extremadamente precisas, por ejemplo, al monitorear deformaciones de la superficie terrestre. Tiene su propio software "SmartWorks", enfocado a realizar tareas especiales. Puede funcionar con muchos móviles clientes.

• Multifuncionalidad;
• Software propio;
• Soporte para una gran cantidad de rovers;
• Funciona con todos los sistemas de satélite.

• Precio extremadamente alto (disponible solo para grandes compradores para aplicaciones específicas).

En lugar de un epílogo

Debido al hecho de que el equipo descrito es técnicamente complejo, debe comprarse solo a proveedores confiables. Además, los profesionales aconsejan realizar compras en sitios de Internet, porque allí será posible ahorrar en la diferencia en el costo minorista. Esta circunstancia es de lo más relevante, porque el precio de los dispositivos es altísimo.