Дослідження продуктивності використання мульти GNSS приймачів у різних умовах застосування

Abstract

Раніше багатодіапазонні GNSS-чіпи зустрічалися виключно в геодезичному устаткуванні – їхня ціна робила їх розкішшю для масового ринку. Та науковий прорив та зменшення собівартості обладнання відкрили навігацію з супутників для різноманітних задач. Зараз велика кількість космічних угруповань забезпечує надійне та точне визначення координат, що сприяє розширенню можливостей GNSS-технологій. Сучасні системи супутникової навігації здобули широке застосування не лише у повсякденному житті, а й у сферах точної геодезії та картографії, забезпечуючи їх найвищу деталізацію. Вони знайшли своє місце в організації транспортних потоків, системі навігації для різноманітних транспортних засобів, спостереженні за поверхнею планети, мобільному супутниковому зв'язку, складанні прогнозів погоди, автоматизованому управлінні рухом транспорту, сільському господарстві та навіть в інтелектуальних технологіях, що робить наше життя комфортнішим. Об'єднання GNSS з іншими передовими технологіями, як-от інерціальні навігаційні системи (INS) та методи машинного навчання для визначення позиції об'єктів у реальному часі, відкриває шлях до досягнення ще більшої точності та надійності. На сьогоднішній день існують різні геодезичні приймачі, здатні визначати координати з високою точністю, аж до міліметрів. Проте, бюджетні моделі мають свої недоліки. Наприклад, в умовах щільної міської забудови, де прийом сигналів від супутників ускладнений, часто спостерігається затримка у визначенні положення, а також значний вплив багатопроменевості та інших похибок. Зокрема, одночастотні приймачі значно поступаються в точності, якщо прийом сигналу утруднений. У процесі роботи над бакалаврським проєктом, було зосереджено увагу на вивченні характеристик точності та стабільності низки систем GNSS (GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo). Дослідження проводились як з використанням одночастотних, так і двочастотних приймачів, з акцентом на кінематичне позиціонування. Основний етап дослідження передбачав проведення польових вимірювань в умовах щільної міської забудови. Для цього було задіяно як одночастотні приймачі (Emlid Reach GNSS), так і двочастотні прилади, серед яких Tersus Precis BX306 та Piksi Multi GNSS. Отримані масиви інформації було досліджено одночасно з надходженням та після завершення збору, щоб виміряти вплив різноманітних параметрів на точність встановлення місцезнаходження. Дослідження продемонструвало, що застосування багатодіапазонних приймачів суттєво знижує погрішності визначення позиції, навіть коли умови навколишнього середовища є несприятливими. Крім того, було встановлено, що використання алгоритмів для опрацювання інформації здатне значно поліпшити отримані результати, мінімізуючи вплив перешкод та випадкових спотворень. Отримані дані відкривають перспективу для глибшого розвитку триточкового позиціонування. Їх можна ефективно застосовувати вдосконалюючи вже наявні алгоритми, зокрема, при створенні систем для безпілотного транспорту. Також, ці результати корисні для контролю стану будівельних споруд, у геодезичній практиці під час будівництва та інших проектах, що вимагають точного і негайного визначення просторових координат.