Продолжение ...

В основе технологии геодезического высокоточного позиционирования ГЕОСПАЙДЕРА, находится аппаратно-программное решение, реализуемое с помощью специализированного программного обеспечения Leica GNSS Spider.

Особенность технологии заложенной в сети ГЕОСПАЙДЕР заключается в её способности выдавать корректирующую информацию в режиме реального времени RTK на территории зоны охвата сети - с учетом существующей Государственной Геодезической Сети (ГГС).

Данная возможность была реализована путем создания расчетной математической модели формирования поправок с использованием большого количества уже имеемых наблюдений на пунктах ГГС, в зоне охвата созданных спутниковых базовых станций, а также продолжающихся наблюдений и расчетов в зонах перспективной установки базовых станций сети.

Спутниковый приемник пользователя работает от базовых спутниковых станций в системе координат ITRF, точность определения координат в которой составляет 1-2 см в плане, 3-5 см по высоте при удовлетворительных условиях наблюдений.

Точность получения координат в местных системах координат будет уже зависеть от точности определения параметров связи системы ITRF с местной системой координат для данного конкретного места. Это обусловлено тем, что местные системы координат имеют известные существенные искажения.

В сети ГЕОСПАЙДЕР искажения местных систем координат рассчитываются и определяются программным обеспечением специального сервера сети, после чего они транслируются в реальном времени по протоколу RTCM v 3 на спутниковый приемник (ровер) пользователя.

При использовании этой технологии точность определения координат в местных системах координат будет оставаться на уровне не хуже 5 см в плане и по высоте.

При подключении пользователя к такой геодезической спутниковой сети отпадает необходимость выполнения калибровок на пунктах Государственной Геодезической Сети (ГГС). При этом пользователь всегда будет получать достоверные и однозначные результаты своего планового и высотного положения.

Однако, в сети ГЕОСПАЙДЕР есть принципиальная и важная отличительная особенность.

В отличие от иных технологических решений высокоточного позиционирования, NTRIP-точка доступа в ГЕОСПАЙДЕРЕ олицетворяет не саму базовую станцию, а систему координат. Сама базовая станция сети для роверного приемника выбирается автоматически - как ближайшая к нему в зоне.

Вот эти точки доступа – видимые пользователю на экране контроллера управления.

А. Точки доступа ГЕОСПАЙДЕРА - без параметров систем координат:

NSRTCM3_NWRF - ITRF 2008 на 23.05.2013

Б. Точки доступа ГЕОСПАЙДЕРА на эллипсоиде WGS-84:

NSRTCM3_MSK78 - МСК-78 без модели высот

NSRTCM3_MSK78G - МСК-78 с точной моделью высот для Санкт-Петербурга

NSRTCM3_UTM35N - ITRF 2008 на 23.05.2013 с проекцией UTM зона 35 северное полушарие

NSRTCM3_UTM36N - ITRF 2008 на 23.05.2013 с проекцией UTM зона 36 северное полушарие

Указанные выше точки доступа были реализованы на момент развертывания сети и ее уравнивания.

Когда в систему были загружены точные модели аномалий высот квазигеоида на Ленинградскую, Псковскую и Новгородскую области, а также частично Республику Карелия, стало возможным производить инструментальные геоедезические измерения для выполнения инженерных изысканий без необходимости выполнять калибровки на ближайших пунктах высотной сети.

Иными словами, используя в геодезической работе сеть базовых станций ГЕОСПАЙДЕР можно в местных системах координат сразу получать отметки в Балтийской системе высот с точностью не хуже технического нивелирования.

В. Точки доступа ГЕОСПАЙДЕРА на эллипсоиде Красовского - с моделями местных систем координат и аномалий высот на всю зону территориального охвата сети ГЕОСПАЙДЕР:

NSRTCM3_GS64 - СК-64

NSRTCM3_GS47Z1 - СК-47 зона 1

NSRTCM3_GS47Z2 - СК-47 зона 2

NSRTCM3_GS47Z3 - СК-47 зона 3

NSRTCM3_GS63Z2 - СК-63 зона 2

NSRTCM3_GS63Z2WZ - СК-63 зона 2 без номера зоны

NSRTCM3_GS63Z3 - СК-63 зона 3

NSRTCM3_GS63Z3WZ - СК-63 зона 3 без номера зоны

NSRTCM3_GS63Z3.5 - СК-63 зона 3.5

NSRTCM3_GS63Z4 - СК-63 зона 4

NSRTCM3_GS63Z4WZ- СК-63 зона 4 без номера зоны

NSRTCM3_GS63Z4W6WZ- СК-63 зона 4 без 6 млн. и номера зоны

NSRTCM3_GS10USK - СК-10 УСК

NSRTCM3_GS10Z1 - СК-10 зона 1

NSRTCM3_GS10Z2 - СК-10 зона 2

NSRTCM3_GS53Z1 - СК-53 зона 1

NSRTCM3_GS53Z2 - СК-53 зона 2

NSRTCM3_GS53Z2 - СК-53 зона 3

NSRTCM3_GS53Z1 - СК-60 зона 1

NSRTCM3_GS53Z2 - СК-60 зона 2

NSRTCM3_GS53Z2 - СК-60 зона 3

NSRTCM3_DZRG - CК п. Дзержинского (сейчас в реальном времени поддержка только ПО Trimble)

NSRTCM3_IVNG - CК г. Ивангород (работает некорректно в ПО Leica Viva SmartWorx)

NSRTCM3_KNGS - CК г. Кингисепп

NSRTCM3_LDPL - CК г. Лодейное Поле (работает некорректно в ПО Leica Viva SmartWorx)

NSRTCM3_LUGA - CК г. Луга

NSRTCM3_ORDG - CК п. Оредеж (работает некорректно в ПО Leica Viva SmartWorx)

NSRTCM3_PDPR - CК г. Подпорожье (работает некорректно в ПО Leica Viva SmartWorx)

NSRTCM3_PRZR - CК г. Приозерск (работает некорректно в ПО Leica Viva SmartWorx)

NSRTCM3_SVTG - CК г. Светогорск

NSRTCM3_THVN - CК г. Тихвин

NSRTCM3_TLMC - СК п. Толмачёво

NSRTCM3_TRKV - СК п. Торковичи

NSRTCM3_USLG - CК п. Усть-Луга

NSRTCM3_VBRG - CК г. Выборг

NSRTCM3_KRSH - CК г. Кириши (сейчас в реальном времени поддержка только ПО Trimble)

Если имеемое у пользователя геодезическое оборудование умеет работать по протоколу RTCM 3.1, иными словами - принимает параметры системы координат с сервера сети, то не нужно использовать никакой геоид, так как он уже транслируется в передаваемых RTCM сообщениях и учитывается полевым ПО оборудования пользователя.

Проверку правильности настройки и работы роверного оборудования можно произвести на пунктах Государственной Геодезической Сети (ГГС) с известными координатами и высотой.

Причем это можно делать не обязательно в непосредственной близости от района работ. И если оборудование пользователя настроено правильно, то оно везде в зоне покрытия сети ГЕОСПАЙДЕР будет работать одинаково корректно.

Как уже было сказано, любая геодезическая спутниковая сеть состоит из большого набора базовых или опорных спутниковых станций.

Опорные спутниковые базовые станции Геоспайдера, будучи связанные каналами Интернет с центральным сервером образуют специальную сеть, которая служит измерительным инструментом для выполнения заинтересованными лицами инженерно-геодезических изысканий, кадастровых работ и прочих инструментальных действий на основании СП 47.13330.2012 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96».

Как средства измерения, все спутниковые приемники, используемые в сети опорных базовых станций, являются утвержденными типами средств измерений. Каждый приемник спутниковой базовой станции имеет собственное свидетельство об утверждении типа средств измерений, которое удостоверяет утверждение конкретной модели спутникового приемника как типа средств измерения и допускает его к применению в Российской Федерации. Регистрация спутникового приемника в Государственном реестре средств измерений осуществляется Федеральным агенством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации.

Таким образом, сеть опорных спутниковых базовых станций Геоспайдер - это по факту набор независимо функционирующих средств измерений.

Так как каждая спутниковая базовая станция практически установлена на местности и уравнена, сеть таких развернутых в настоящее время на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области опорных спутниковых станций фактически представляет собой сеть геодезических пунктов с известными координатами.

Это фактический аналог уже имеемых геодезических пунктов Государственной Геодезической Сети (ГГС) – но аналог, созданный на принципиально ином технологическом уровне развития современных достижений геодезии и смежных информационных технологий двадцать первого века.

Указанные спутниковые геодезические пункты Геоспайдера установлены на местности и привязаны в международной земной системе координат ITRF 2008 на эпоху 23 мая 2013 г., которая совпадает с местной пространственной системой координат Санкт-Петербурга (ПМСК-78).

Уточнение данных базовых станций ITRF

Точные координаты в пространственной системе

Базовая станция N п/п	ID станции	Пространственная система координат
		X	Y	Z
1	53VN	2855478,840	1732188,109	5415664,569
2	AGLT	2744454,326	1600780,774	5512025,239
3	ARGD	2767741,506	1621339,950	5494420,890
4	BNTA	2767361,283	1615919,447	5496186,461
5	BRVC	2780563,481	1868586,258	5409423,855
6	GTCN	2800031,611	1625651,360	5476958,477
7	GU29	2763012,229	1615786,938	5498405,355
8	KMNG	2712910,578	1508057,297	5553333,415
9	KNGS	2858994,239	1560454,666	5465462,320
10	KRNS	2775694,889	1587298,167	5500291,014
11	KRSH	2752728,532	1722885,547	5471182,464
12	KRVS	2750649,462	1651933,767	5493893,970
13	LDPL	2605391,360	1727745,075	5540858,546
14	LMNS	2783262,681	1594900,365	5494326,538
15	LUBN	2787295,600	1690865,753	5463729,909
16	LUGA	2875834,382	1651160,778	5430126,364
17	MCHR	2724895,364	1565332,951	5531806,061
18	MRLV	2790280,121	1620647,616	5483404,564
19	MS25	2773536,182	1624598,638	5490552,601
20	NZYA	2736701.248	1682273.282	5491716.401
21	ORLV	2761892,182	1619769,833	5497801,959
22	PRVM	2746054,733	1568722,108	5520415,357
23	PRZR	2677547,767	1555013,927	5557489,321
24	PULK	2778606,650	1625494,784	5487811,042
25	RSCH	2758264,084	1567042,310	5514803,723
26	SBOR	2810153,508	1560527,310	5490529,011
27	SL55	2767546,699	1622123,078	5494281,518
28	SLNC	2895480,924	1545760,130	5450518,495
29	SRTV	2750577,226	1601560,122	5508785,308
30	SVRS	2819837,284	1632686,135	5464777,210
31	TCNP	2774790,553	1623167,280	5490374,200
32	TB16	2782426,876	1663765,663	5474463,727
33	THVN	2692668,882	1785516,229	5480944,484
34	UGTS	2765632,193	1614009,551	5497614,491
35	USLG	2843136,788	1530475,399	5482036,282
36	VBRG	2743399,490	1506646,884	5538811,972
37	VLHV	2709148,800	1717247,755	5494490,227
38	VLS2	2829651.189	1599590.422	5469509.869

Точные координаты в эллипсоидальной системе WGS-84

Базовая станция N п/п	ID станции	Эллипсоидальная система координат WGS-84
		B	L	H
1	53VN	58°30'35,59857"	31°14'30,48597"	54,094
2	AGLT	60°12'23,86466"	30°15'14,71086"	84,568
3	ARGD	59°53'26,54369"	30°21'42,21120"	48,637
4	BNTA	59°55'20,83177"	30°16'53,53965"	39,513
5	BRVC	58°24'06,34694"	33°54'06,39514"	124,573
6	GTCN	59°34'43,05457"	30°08'19,43236"	119,416
7	GU29	59°57'43,62821"	30°19'07,48744"	45,779
8	KMNG	60°57'42,34637"	29°04'07,97096"	65,981
9	KNGS	59°22'34,57585"	28°37'33,43091"	64,981
10	KRNS	59°59'45,96600"	29°45'48,04400"	35,859
11	KRSH	59°28'38,14730"	32°02'30,27483"	62,084
12	KRVS	59°52'52,64135"	30°59'14,64045"	48,040
13	LDPL	60°43'56,28473"	33°33'00,14119"	43,715
14	LMNS	59°53'20,12545"	29°48'50,82021"	54,756
15	LUBN	59°20'44,23196"	31°14'32,59039"	74,011
16	LUGA	58°45'31,79477"	29°51'44,26199"	87,481
17	MCHR	60°33'54,00772"	29°52'31,72563"	140,998
18	MRLV	59°41'33,51990"	30°08'55,79666"	148,354
19	MS25	59°49'18,03414"	30°21'34,69050"	41,441
20	NZYA	59°50'30,16703"	31°34'45,81206"	89,979
21	ORLV	59°57'04,60207"	30°23'25,40112"	47,260
22	PRVM	60°21'29,10491"	29°44'15,97549"	113,055
23	PRZR	61°02'20,67903"	30°08'46,77587"	42,248
24	PULK	59°46'18,62294"	30°19'40,03001"	101,171
25	RSCH	60°15'24,86861"	29°36'07,36240"	81,290
26	SBOR	59°49'15,98010"	29°02'39,04305"	51,117
27	SL55	59°53'17,91569"	30°22'31,99090"	42,373
28	SLNC	59°06'49,81272"	28°05'44,32848"	72,133
29	SRTV	60°08'52,50938"	30°12'38,41929"	99,735
30	SVRS	59°21'47,96157"	30°04'15,04778"	122,895
31	TCNP	59°49'05,09543"	30°19'34,76457"	67,928
32	TB16	59°32'05,70916"	30°52'39,06631"	87,429
33	THVN	59°38'59,47587"	33°32'54,48763"	87,135
34	UGTS	59°56'52,63493"	30°16'03,46293"	44,941
35	USLG	59°40'12,35076"	28°17'37,72481"	32,230
36	VBRG	60°41'40,07820"	28°46'30,50205"	61,717
37	VLHV	59°53'30,75780"	32°22'09,76146"	53,162
38	VLS2	59°26'46,01997"	29°28'45,48419"	167,158

NWRF – международная земная система координат ITRF 2008 на эпоху 23 мая 2013 г., которая совпадает с местной пространственной системой координат г. Санкт-Петербурга (ПМСК-78).

Связь с ITRF 2008 на дату наблюдений публикуется на сайте http://www.geospider.ru или предоставляется по запросу. Определение параметров связи с местными системами координат и высот регионов, областей, районов, городов пользователем выполняются самостоятельно.

Спутниковый геодезический пункт Геоспайдера это реальный метрологический комплекс, состоящий из спутникового оборудования: специальной спутниковой антенны, спутникового приемника геодезического класса, источника бесперебойного питания подключенного к общей сети электропитания и связующего канала Интернет.

Как метрологический комплекс, базовые опорные станции Геоспайдера – спутниковые геодезические пункты, функционируют согласно ГОСТ 32449-2013 «Глобальная навигационная спутниковая система. Станция контрольно-корректирующая локальная гражданского назначения. Технические требования».

Таким образом, сеть опорных спутниковых станций Геоспайдер - это набор независимо функционирующих базовых опорных станций, как отдельных метрологических комплексов связанных каналами Интернет и объединенных управляющим алгоритмом через специальный сервер

В соответствие с ГОСТ 56408-2015 «Глобальные навигационные спутниковые системы. Сети геодезические спутниковые. Общие требования» требования к обязательному утверждению как типа средств измерений принадлежащих сети опорных спутниковых базовых станций функционирующих согласно ГОСТ 32449-2013 «Глобальная навигационная спутниковая система. Станция контрольно-корректирующая локальная гражданского назначения. Технические условия» - не предъявляются.

Федеральным агенством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) Министерства промышленности и торговли Российской Федерации дало официальное разъяснение, что в случае, если сеть опорных спутниковых базовых станций представляет собой набор независимо функционирующих средств измерений и не имеет метрологических характеристик, отличающихся от характеристик средств измерений, входящих в ее состав, проведение отдельных испытаний сети опорных спутниковых базовых станций в целях утверждения типа средств измерений - не требуется.

Данные необходимые для получения точных координат и высот в местных системах координат (так называемые калибровки), определяются сервером сети автоматически - как только пользователь подключается к сети и делает запрос. Эти данные транслируются с сервера на оборудование пользователя в реальном времени.

Таким образом, если включить роверный спутниковый приемник, выбрать в контроллере нужную местную систему координат: МСК-47-1, МСК-47-2, МСК-47-3, МСК-63-2, МСК-63-3, МСК-63-3.5, МСК-63-4, МСК-64, МСК-78 или иную другую, например, WGS-84, после сделанного запроса - сервер выдаст дифференциальную поправку для получения фиксированного решения в выбранной системе координат.

Как уже отмечалось ранее, точность координат и высот в RTK режиме на территории охвата сети ГЕОСПАЙДЕР в местных системах координат обеспечивается в среднем не хуже 5 см!

Инновационной значимостью сети ГЕОСПАЙДЕР является ее способность выдавать корректирующую информацию RTK на территории охвата сети с учетом существующей государственной геодезической сети (ГГС). Данная возможность была реализована путем создания модели поправок с использованием большого количества наблюдений на пунктах ГГС.

Подключившись к сети ГЕОСПАЙДЕР можно забыть о необходимости выполнения калибровок на пунктах ГГС, и всегда получать достоверные и однозначные результаты планового и высотного положения!