Система GPS-навигации опирается на спутники, которые постоянно транслируют свое местоположение в космосе

Системы глобального позиционирования (GPS) изначально разрабатывались военными США в 1973 году, а первые спутники были запущены в 1978 году. Первоначально GPS предназначался только для использования в военных целях, но теперь он доступен любому, у кого есть GPS-приемник. Точность, которую можно получить от системы, зависит от степени доступного доступа пользователя и сложности используемого приемника GPS. Используя оборудование геодезического класса в статическом положении с надлежащей техникой, можно достичь миллиметровой точности в любом месте на земле или над землей, а также в море. Технология GPS легкодоступна и используется большинством людей в повседневной жизни. GPS стала частью повседневной жизни во многих секторах бизнеса, включая управление строительными машинами, управление парком большегрузных автомобилей, грузовые суда, а также большинство новых транспортных средств и смартфонов для персональной навигации. Естественно, GPS была хорошо адаптирована для геодезических работ.

Кратко о том, как работает GPS.

Система GPS-навигации опирается на спутники, которые постоянно транслируют свое местоположение в космосе и, возможно, рассматриваются как станция управления в космосе. Приемники GPS используют часы, точно синхронизированные с системой часов GPS, и точно измеряют временную задержку времени передачи спутника GPS до момента, когда приемник GPS пользователя обнаруживает сигнал. Время задержки, умноженное на среднюю скорость света на пути передачи от спутника к пользовательскому GPS-приемнику, даст дальность от известного положения спутников. GPS-приемник пользователя будет иметь ошибку или смещение, поэтому пользователь не сможет напрямую измерить дальность до любого спутника, но «псевдодальность», которая представляет собой фактическую дальность с неизвестным, но мгновенно фиксированным смещением. Псевдодиапазон — это погрешность часов, умноженная на скорость света.

Есть 4 неизвестных параметра, которые необходимо решить для навигационного решения. Три координаты и смещение часов приемников. По крайней мере, 4 спутника должны быть всегда видны при приеме сигнала GPS, где бы пользователь ни находился на земле или над ней. Эти спутники должны иметь хорошую геометрическую конфигурацию относительно положения приемника. Ниже приведен общий обзор некоторых плюсов и минусов использования GPS в строительстве и геодезии.

GPS предлагает следующие преимущества по сравнению с традиционной съемкой:

• Результаты измерения одной линии, также называемой базовой линией, дадут расстояние между начальной и конечной станциями, а также их составные части, такие как северное/восточное направление и высота или широта/долгота и высота.
• Между станциями не требуется прямой видимости, в отличие от обычной съемки, когда все станции должны иметь прямую видимость между передней и задней станциями. Хотя для приемников GPS требуется ясное небо, чтобы иметь свободный путь к спутникам.
• Геодезическое оборудование GPS чрезвычайно защищено от непогоды, поэтому наблюдения можно проводить в любую погоду, днем ​​и ночью. Даже густой туман не повлияет на измерения GPS.
• Приемники GPS и текущее программное обеспечение для сбора данных съемки позволяют работать одному человеку. Это существенно экономит время и деньги.
• GPS-геодезистам не требуется значительных технических знаний для базовой работы.
• Точные GPS-измерения могут выполняться в любом месте на суше, на море или в воздухе.
• Базовые линии протяженностью в сотни километров могут быть измерены, что устраняет необходимость в очень обширных геодезических сетях обычных геодезических наблюдений.
• Непрерывные наблюдения за измерениями могут выполняться для мониторинга деформации в реальном времени таких конструкций, как здания, дамбы, мосты, путепроводы и оползни.

GPS не является решением для каждой геодезической задачи и может быть связан со следующими трудностями:

• Требуется ясное небо, чтобы спутники можно было наблюдать и отслеживать.
• GPS-съемка не может проводиться в помещении, под водой или под землей.
• Приемники геодезического класса стоят очень дорого, иногда до 2-3 тахеометров, в зависимости от производителя.