Порівняльний аналіз різних методів GNSS-позиціонування для геодезичних та землевпорядних робіт в Україні

Abstract

Супутникові навігаційні системи (GNSS) світового охоплення слугують наріжним каменем у сучасних геодезичних вимірюваннях та землевпорядкувальній практиці, надаючи різноманітні способи з'ясування просторових координат. Серед найбільш часто вживаних технік можна виділити одиночне (автономне) визначення місця розташування, високоточне позиціонування у фіксованій точці, диференціальні технології, а також визначення координат у русі (кінематика) з негайною корекцією. Усі ці методи мають під собою різну основу, що стосується як типу збору даних, так і апаратних засобів та обчислювальних схем, внаслідок чого вони обираються залежно від потреб конкретних замовників та поставлених виробничих операцій. Майже всі попередні наукові праці приділяли головну увагу визначенню точності самостійних GNSS-вирішень у навігаційних комплексах, тоді як зіставлення точних методів визначення координат для геодезічних та землевпорядних завдань залишається малодослідженим, особливо якщо брати до уваги українські реалії. У цьому дослідженні проведено зіставну апробацію ключових GNSS-методів, акцентуючи увагу на кінематичному позиціонуванні у реальному часі та вирішенні питання щодо фазових неоднозначностей носійної частоти. З метою з’ясування продуктивності GNSS-технологій було задіяно низку метрик якості. До них належать: інтервал відстані, що розділяє опорну станцію та мобільний приймач, тривалість, необхідна для досягнення стабільного рішення, ступінь і гарантованість успішного визначення початкових невизначеностей фази, точність обчислення просторового розташування, а також те, як часто та наскільки надійно забезпечується кінематичне визначення координат із застосуванням корекцій у міру їх надходження. Перелічені параметри дають змогу комплексно дослідити роботу GNSS-апаратних засобів і провести зіставлення різних підходів та методів опрацювання отриманих вимірювань. Висновки, здобуті з практичних досліджень, котрі проводились з використанням комерційних систем кінематичного позиціонування, що працюють у реальному часі, а також експериментального програмного забезпечення, демонструють значну продуктивність сучасних супутникових навігаційних систем (GNSS) у сфері геодезії та землевлаштування. Подальше вивчення довгих базових ліній виявило, що використання як широкосмугових, так і вузькосмугових комбінацій супутникових сигналів сприяє підвищенню стійкості та точності визначення початкових фазових неоднозначностей, перевершуючи традиційні сигнали L1 та L2, особливо при роботі на віддалях, що перевищують 20 кілометрів. Таким чином, здобуті дані обґрунтовують доцільність інтеграції новітніх GNSS-технологій у рутинну практику геодезичних та землевпорядних заходів на території України.