Xếp hạng máy thu GNSS tốt nhất năm 2020

Máy thu Global Navigation Satellite Systems (GNSS) là thiết bị đặc biệt được thiết kế để nhận tín hiệu từ hệ thống định vị toàn cầu QZZ, COMPASS, GPS, GLONASS, cũng như hệ thống hiệu chỉnh SBAS. Các vệ tinh này được đặt ở các quỹ đạo khác nhau bao quanh hành tinh của chúng ta hoặc trên các lãnh thổ cụ thể của nó. Máy thu (chúng cũng là máy thu vệ tinh), có khả năng làm việc với nhiều hệ thống cùng một lúc, được gọi là đa hệ thống.

Những thiết bị này được con người sử dụng để xác định tọa độ chính xác trên mặt đất và không chỉ (có thể định vị trong không gian gần trái đất). Ngoài ra, chúng có thể đo thời gian chính xác và các thông số khác nhau khi đối tượng đang chuyển động (ví dụ: hướng và tốc độ). Phương pháp định vị được thực hiện là tính toán khoảng cách giữa vệ tinh và anten của máy thu GNSS.

Do đó, nếu biết vị trí của một số vệ tinh, thì sử dụng phương pháp tam giác, có thể thiết lập vị trí của đối tượng mong muốn với độ chính xác cao, sử dụng các phép tính hình học đơn giản.

Bản thân các vệ tinh truyền tín hiệu kỹ thuật số có chứa lịch thiên văn (tức là thông tin về quỹ đạo của vệ tinh mà từ đó quá trình truyền đang được tiến hành) và một niên giám chung (tức là thông tin về vị trí của tất cả các vệ tinh trong hệ thống đang được sử dụng), cũng như thời gian được cập nhật. Truyền thông tin diễn ra ở các tần số đặc biệt được cấp phát cho việc truyền qua vệ tinh. Theo quy luật, đây là các phạm vi từ 1100 đến 1600 Megahertz.

Việc sử dụng các thiết bị vệ tinh hiện đại đã đưa thiết bị trắc địa lên một tầm cao mới - giờ đây nó đã trở nên dễ dàng với sự trợ giúp của nó để giải quyết các vấn đề cần thiết không chỉ cho xây dựng mà còn cho các lĩnh vực hoạt động khác của con người. Nhánh của ngành công nghiệp chính xác cao này đang phát triển nhảy vọt, nhiều cải tiến khác nhau liên tục xuất hiện, vì vậy việc lựa chọn bộ thu GNSS phù hợp có thể rất khó khăn, do đơn giản là không thể theo dõi các mặt hàng mới thường xuyên. Hơn nữa, rất khó để xác định các thông số đầu thu mà người dùng chắc chắn sẽ cần.

Một số đặc điểm về hoạt động của máy thu

Máy thu GNSS không chỉ có khả năng xác định vị trí cả trên mặt đất và trên không, mà chúng còn có thể đo các đặc tính của vật thể, bất kể chúng đang ở vị trí tĩnh hay đang chuyển động. Thực chất của phép tính là đo liên tục khoảng cách giữa vệ tinh và đối tượng theo dõi. Hàng năm, sai số của các phép tính đó giảm dần và theo đó, việc xác định tọa độ của đối tượng theo dõi trở nên chính xác hơn. Hiện tại, độ chính xác đã là vài mét.

Thành phần của GNSS-set vệ tinh

Theo quy định, các bộ thu không được bán riêng lẻ mà phải đi kèm ngay trong bộ. Một bộ tiêu chuẩn của các thiết bị này bao gồm:

• Hai máy thu vệ tinh;
• Bộ điều khiển hiện trường có cài đặt phần mềm;
• Loại GNSS đĩa vệ tinh;
• Thiết bị phát (modem).

Các công nghệ hiện tại đã đạt đến mức độ phát triển đến mức tất cả các bộ trên có thể được bao bọc trong một thiết bị. Lĩnh vực ứng dụng chính của các monoblocks này là các công trình địa chính và trắc địa. Có những thiết bị trong đó bộ điều khiển được lấy ra riêng và những thiết bị đó được gọi là “thiết bị cầm tay”. Rất dễ dàng cập nhật hệ điều hành và các chương trình điều khiển trong đó.

QUAN TRỌNG! Cần phân biệt giữa máy thu GNSS và máy thu GPS du lịch. Trước đây là các thiết bị công nghiệp có độ chính xác cao và được thiết kế để sử dụng trong các khu vực được xác định nghiêm ngặt. Loại thứ hai cần thiết cho việc đi lại và du lịch và có ít chức năng hơn nhiều.

Nhu cầu hiện tại đối với các công cụ GNSS

Máy thu cho các công trình trắc địa được chia thành hệ thống một và hai, cũng như một và hai tần số. Hầu hết tất cả các mô hình hiện đại đều có khả năng tính đến các hiệu chỉnh khác biệt để thực hiện các nhiệm vụ điều hướng. Sử dụng phần mềm mới nhất, có thể lập kế hoạch khảo sát trắc địa trước, lưu và chuyển dữ liệu thu được sang các thiết bị bên ngoài (máy tính), thực hiện xử lý sơ cấp thông tin thu thập được và hình thành bản đồ không gian số.

Các ứng dụng của thiết bị GNSS

Các hệ thống trắc địa như vậy được sử dụng rộng rãi ở giai đoạn đầu của quá trình xây dựng các tòa nhà và công trình, cũng như để khảo sát các lô đất và sự ràng buộc của chúng với các đối tượng địa lý. Ưu điểm chính của việc sử dụng các thiết bị này là thời gian hoạt động cực nhanh, giúp bạn có thể chuyển tọa độ thu được để xử lý gần như ngay lập tức. Trong số những thứ khác, sự phối hợp GNSS sẽ không chỉ cho phép xây dựng một ngôi nhà một cách thành thạo mà còn cho phép thiết lập các thông tin liên lạc khác nhau một cách chính xác, từ hệ thống cấp nước đến mạng lưới truyền tải điện.

Do đó, các lĩnh vực ưu tiên là:

• Duy trì các kết nối trắc địa ở mọi cấp độ - từ quay phim toàn cầu đến cổ điển;
• Nghiên cứu các hiện tượng tự nhiên xảy ra trên bề mặt trái đất (chuyển động của đá và sông băng, hoạt động địa chấn và núi lửa, v.v.);
• Bảo trì việc đặt đường ống, các giai đoạn xây dựng khác nhau, cũng như giải pháp của nhiều vấn đề kỹ thuật và ứng dụng;
• Hỗ trợ quản lý đất đai và giao đất;
• Tổ chức thao tác san lấp mặt bằng;
• Thiết lập một mốc thời gian nhất quán ở chế độ chính xác cao;
• Giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực địa tin học và bản đồ.

Các phương pháp cơ bản để thực hiện khảo sát GNSS bằng máy thu

Truyên thông phương pháp này là một cuộc khảo sát thống kê, được kết hợp tối ưu với tất cả các kích thước hiện tại của các cơ sở. Để làm điều này, cần phải cài đặt hai ăng-ten tại các điểm kiểm soát được chỉ định, chúng sẽ xử lý toàn bộ khối lượng dữ liệu gửi đến. Đến lượt mình, các máy thu sẽ theo dõi các vệ tinh và ghi lại các thông số tương đối giống nhau.Đối với phương pháp này, có thể sử dụng các phương pháp "fast statics" - một lỗi nhỏ được người dùng đưa vào script của dữ liệu nhận được, nhưng tất cả các thông tin cần thiết có thể được thu thập trong vòng 15 phút.

Động học phương pháp này bao gồm theo dõi nhanh một số điểm cùng một lúc, nhưng trong trường hợp này, cần phải đảm bảo rằng thiết bị đang ở điểm mong muốn trước khi quá trình khởi tạo bắt đầu (nói một cách đại khái là cho đến thời điểm nhận tín hiệu vệ tinh tiếp theo). Nếu bạn không đến kịp thì toàn bộ thủ tục sẽ phải bắt đầu lại. Nên sử dụng phương pháp này ở những khu vực tương đối rộng, khi có thể nhanh chóng đến điểm tiếp theo, chẳng hạn bằng ô tô.

Ngoài ra, phương pháp động học có thể được sử dụng trong các khu vực cực kỳ nhỏ, sử dụng nguyên tắc "đứng và đi". Trong trường hợp này, khoảng cách giữa các điểm cần được tối thiểu và điều quan trọng là không có vật thể nào trong quận có thể cản trở việc truyền tín hiệu vệ tinh (nhà cao tầng, đường dây điện, v.v.).

Trong số những thứ khác, định vị có thể được thực hiện trong thời gian thực: liên lạc giữa máy thu và vệ tinh thực tế không bị gián đoạn. Tuy nhiên, phương pháp này sẽ đòi hỏi chi phí năng lượng cao, mà pin bộ thu GNSS có thể không xử lý được. Thông thường các giải pháp như vậy được sử dụng bởi các kỹ sư địa chính hoặc các nhà khảo sát.

Chọn vị trí phù hợp cho bộ thu cơ sở

Vị trí là rất quan trọng cho một cuộc khảo sát thành công. Khi thực hiện xử lý hậu kỳ hoặc khảo sát thời gian thực với máy thu tần số đơn hoặc kép, hãy nhớ rằng vị trí của bộ định tuyến (ăng-ten di chuyển) sẽ liên tục được tham chiếu đến vị trí cơ sở. Bất kỳ sai sót nào trong việc xác định tọa độ của cơ sở bởi một ăng-ten di chuyển chắc chắn sẽ dẫn đến sự biến dạng tọa độ của chính thiết bị di chuyển.

Do đó, phải đáp ứng hai điều kiện:

• Độ tin cậy của việc tiếp nhận GNSS;
• Tọa độ đã biết / chưa biết của chính cơ sở.

Ngoài ra còn có thể có điều kiện thứ ba, đó là môi trường của đế. Ăng ten cơ sở nên được lắp đặt càng cao càng tốt để không có chướng ngại vật thu tín hiệu dọc theo mặt phẳng nằm ngang và đạt được phạm vi tối đa.

Điều kiện # 1: Tiếp nhận GNSS

Đảm bảo rằng ăng-ten được lắp đặt ở vị trí không có vật cản đối với tầm nhìn của một khu vực cụ thể trên bầu trời theo hướng thẳng đứng (ở đây chúng ta không nói về vật cản che chắn mặt đất nằm ngang). Khoảng trống phía trên căn cứ sẽ cho phép thu thập dữ liệu từ số lượng vệ tinh tối đa bay qua nó. Sự sắp xếp như vậy đảm bảo sự vận hành thuận lợi của toàn bộ hệ thống và nhận dữ liệu đáng tin cậy ngay cả từ các vệ tinh trong quỹ đạo địa tĩnh, chưa kể những vệ tinh bay thấp.

Điều kiện # 2: đã biết / chưa biết vị trí của căn cứ

Với một số phương pháp khảo sát, có thể rover không biết chính xác vị trí của cơ sở. Do đó, phải thực hiện các biện pháp sau: nếu cần đạt độ chính xác của phép đo centimet, thì bạn nên sử dụng tọa độ gần đúng tính bằng centimet, được biết đến với khu vực nơi lắp đặt ăng-ten cơ sở. Nếu điều này là không thể, thì một sai số nhỏ nên được đưa vào kịch bản đo lường, sau đó có thể được loại bỏ bằng cách biết tọa độ chính xác của cơ sở.

Quá trình khởi tạo

Khởi tạo là một thủ tục trong đó người nhận trong thời gian thực (hoặc chương trình trong xử lý hậu kỳ) có thể thiết lập sự không rõ ràng của một số tọa độ nguyên, là đặc trưng của giai đoạn xử lý sóng mang. Giải pháp này là điều kiện cần thiết để máy thu và phần mềm của máy thu được các phép đo với độ chính xác đến từng centimet. Theo đó, để tính toán có độ chính xác cao, cần theo dõi liên tục thông số này.

QUAN TRỌNG! Quá trình này không được nhầm lẫn với quá trình khởi tạo máy thu bởi vệ tinh, khi liên lạc chính được thiết lập giữa các thiết bị.Với liên lạc chính, độ chính xác của tọa độ là 5-10 mét.

Các thông số chính của thiết bị GNSS cần chú ý

Vai trò quan trọng trong hoạt động của bộ thu sẽ do:

• Công nghệ xử lý tín hiệu và số lượng kênh được sử dụng. Khi làm việc trong điều kiện thời tiết hoặc địa lý khó khăn, độ chính xác của các phép đo thu được sẽ phụ thuộc trực tiếp vào độ ổn định của tín hiệu, và do đó vào số lượng kênh được sử dụng. Các công nghệ hiện đại để triệt tiêu tiếng ồn bên ngoài và đa tia của một số mẫu xe cho phép bạn làm việc hiệu quả trong thời tiết khắc nghiệt trên địa hình gồ ghề;
• Tuổi thọ pin và năng lượng. Điều đáng quan tâm là sự hiện diện của một pin bổ sung trong bộ để "hoán đổi nóng" pin đã qua sử dụng. Tiêu chuẩn hiện tại cho một pin duy nhất là một ngày làm việc tại hiện trường;
• Chống bụi và chống ẩm của thiết bị và điều kiện nhiệt độ. Các mẫu hiện đại và đắt tiền nhất có thể hoạt động trong khoảng từ -40 đến +60 độ C. Xếp hạng IP của vỏ phải được chỉ ra trên chính thiết bị. Ví dụ, IP67 có nghĩa là thiết bị thậm chí có thể chìm trong nước trong thời gian ngắn và vỏ của nó được bảo vệ hoàn toàn khỏi bụi;
• Định dạng dữ liệu để truyền. Chúng phải giống nhau đối với thiết bị định vị và cơ sở. Bất kỳ sự khác biệt nào đều được loại trừ ngay lập tức nếu đó là thiết bị của cùng một công ty. Nếu các nhà sản xuất thiết bị khác nhau, thì có thể sử dụng tiêu chuẩn RTCM, tiêu chuẩn này chung cho tất cả các mẫu.

Sự lựa chọn phù hợp của máy thu GNSS khi mua

Ngay cả khi người mua tiềm năng không phải là nhà khảo sát chuyên nghiệp và chưa bao giờ xử lý thiết bị như vậy trước đây, các tiêu chí được liệt kê dưới đây sẽ giúp bạn không mắc sai lầm khi lựa chọn:

• Dễ sử dụng và đáng tin cậy. Bất kỳ thiết bị nào thuộc loại này nên có giao diện đơn giản và trực quan, không có quá nhiều menu và tùy chọn đa cấp. Nói một cách đơn giản, nguyên tắc plug-and-play phải được tuân thủ;
• Khả năng kết nối đầu thu với các thiết bị bên ngoài khác: từ modem và máy tính đến điện thoại thông minh;
• Các chòm sao vệ tinh được hỗ trợ. Ở đây, cần phải quyết định công việc dài hơn được mong đợi trong lĩnh vực nào. Đối với châu Âu, Galileo là phù hợp, đối với Nga và các nước SNG thì tốt hơn nên sử dụng GLONASS, trên phạm vi toàn cầu - GPS. Cần biết trước liệu mô hình đã chọn có phải là đa hệ thống hay không - những mô hình này thường đắt hơn;
• Sự hiện diện của màn hình kỹ thuật số. Đương nhiên, sẽ tốt hơn khi nó có mặt trong mô hình. Hơn nữa, nên chọn kiểu máy có màn hình LCD nhiều điểm ảnh hơn là với các hình ảnh cài đặt sẵn. Sẽ dễ dàng và dễ chịu hơn nhiều khi làm việc với một màn hình không tĩnh tốt;
• Nhà chế tạo. Máy thu GNSS là thiết bị phức tạp về mặt kỹ thuật, vì vậy các nhà khảo sát thích lấy mẫu từ các nhà sản xuất phương Tây. Đồng thời, họ cũng không qua mặt Nhật Bản - các mẫu máy ảnh của Leica (một bộ phận của Panasonic), được đặc trưng bởi độ chính xác cao hơn, đặc biệt phổ biến.

Xếp hạng máy thu GNSS tốt nhất năm 2020

Vị trí thứ 5: SP ProMark 220

Mô hình này sử dụng công nghệ ZED-Blade tiên tiến để khởi tạo nhanh hơn và tăng độ chính xác ngay cả trên các đường cơ sở mở rộng. Máy thu cố gắng tận dụng tối đa tất cả các chòm sao GNSS, có nghĩa là hiệu suất cao và độ chính xác của phép đo ngay cả trong các điều kiện khó khăn.

• Đã sử dụng các công nghệ sáng tạo;
• Giá cả cực kỳ phải chăng;
• Hoàn thiện tốt của bộ dụng cụ.

• Chỉ hoạt động với 2 hệ thống: GLONASS và GPS.

Vị trí thứ 4: Đặt SOUTH S660

Mẫu này cực kỳ dễ sử dụng, có trọng lượng tương đối thấp và phức hợp chống va đập cho tất cả các thiết bị có trong bộ.Thiết kế độc đáo của ăng-ten cho phép thực hiện các phép đo siêu chính xác ở cả chế độ tĩnh và thời gian thực. Thiết kế của thiết bị là một ví dụ về công thái học, và giao diện điều khiển rất đơn giản và trực quan. Thường được sử dụng cho kiến ​​trúc cảnh quan.

• Giá trị thực tế đồng tiền;
• Thiết kế gọn nhẹ
• Hỗ trợ tất cả các chòm sao vệ tinh đã biết (tất nhiên là dân sự).

• Modem chỉ hoạt động trong mạng 2G / 3G.

Vị trí thứ 3: Bộ SOUTH Galaxy G1

Thiết bị này đại diện cho một thế hệ máy thu mới với kích thước nhỏ và chức năng nâng cao. Máy thu được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các mức thu, giúp tăng độ chính xác của phép đo một cách độc đáo. Ngoài ra, một cảm biến độ nghiêng đặc biệt được bao gồm trong thiết kế, cho phép bạn loại bỏ lỗi căn giữa và tự động hóa liên lạc dọc theo tuyến đường. Bộ này đã giành được giải Người bạn tốt nhất của Người khảo sát năm 2015 tại Giải thưởng Thiết kế Reddot.

• Mô hình gần như hoàn toàn tự động - trong một số trường hợp, bạn thậm chí không cần nhấn nút để thực hiện các phép đo;
• Thương hiệu được vinh danh với giải thưởng quốc tế;
• Hoạt động trên tất cả các hệ điều hành hiện có của Microsoft (ngoại trừ phiên bản thứ 10).

• Không tìm thấy (cho phân khúc của nó).

Hạng 2: LEICA GS18T LTE

Mô hình này được trang bị một bộ bù đặc biệt giúp làm mịn các phép đo không chính xác khi góc nghiêng của cực xảy ra. Do đó, không cần phải san lấp mặt bằng liên tục của thiết bị. Nó có khả năng chống ảnh hưởng điện từ cao, giúp đảm bảo liên lạc ổn định với vệ tinh ngay cả gần đường dây điện. Vỏ được nâng cấp chống bụi và chống ẩm (IP68). Cực kỳ khiêm tốn với điều kiện thời tiết.

• Hoạt động với tất cả các hệ thống vệ tinh;
• Không cần hiệu chuẩn bổ sung;
• Dữ liệu có thể được lưu trữ trên phương tiện bên ngoài (lên đến 8 GB).

• Giá cao cho một bộ không hoàn chỉnh.

Vị trí thứ nhất: GPS Leica GR50

Bộ thu này có thể được gọi là "máy chủ từ thế giới thiết bị GNSS". Nó có thể hoạt động như một trạm tĩnh cố định và như một mô hình tham chiếu (tham chiếu). Độ chính xác đặc biệt của thiết bị cho phép nó được sử dụng trong các khu vực cực kỳ chính xác, ví dụ, khi theo dõi các biến dạng của bề mặt trái đất. Có phần mềm riêng "SmartWorks", tập trung vào việc thực hiện các tác vụ đặc biệt. Nó có thể hoạt động với nhiều máy khách.

• Đa chức năng;
• Phần mềm riêng;
• Hỗ trợ cho một số lượng lớn các rovers;
• Hoạt động với tất cả các hệ thống vệ tinh.

• Giá cực kỳ cao (chỉ dành cho người mua lớn cho các ứng dụng cụ thể).

Thay cho lời kết

Do thực tế là thiết bị được mô tả là phức tạp về mặt kỹ thuật, chỉ nên mua thiết bị từ các nhà cung cấp đáng tin cậy. Hơn nữa, các chuyên gia khuyên bạn nên mua hàng trên các trang Internet, vì ở đó sẽ có thể tiết kiệm được sự chênh lệch trong chi phí bán lẻ. Trường hợp này là phù hợp nhất, bởi vì giá của các thiết bị rất cao.