Розробка апробація та впровадження LC GNSS приймача

https://doi.org/10.23939/istcgcap2025.101.053
Надіслано: Березень 12, 2025
1
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”
4
Національний університет “Львівська політехніка”
5
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України, відділ геоелектромагнітних методів; Національний університет «Львівська політехніка», кафедра програмного забезпечення
6
Національний університет “Львівська політехніка”

У статті представлено розширений аналітичний огляд сучасного стану, історії розвитку, технічних характеристик, експериментальних результатів, сфер застосування та перспектив маловартісних GNSS-приймачів (LC GNSS). Розглянуто одночастотні (SF-LC), двочастотні (DF-LC) і багаточастотні (MF-LC) моделі з аналізом точності, стабільності, мультишляховості, сумісності з антенами та ПЗ. Показано переваги та обмеження LC GNSS у геодезії, навігації, моніторингу інженерних споруд, сільському господарстві та атмосферних дослідженнях. У статті представлено результати розробки, конструктивних особливостей та експериментального випробування багатосистемного LC GNSS приймача «BASE-970». Приймач апробовано в умовах Української антарктичної експедиції 2025 року на станції «Академік Вернадський» для моніторингу геодинамічних процесів, а також у системах моніторингу деформацій гідротехнічних споруд в Україні. Надано опис конструкції та функціональних схем різних модифікацій приймача. Проведено експериментальні дослідження точності позиціонування приймача у режимах статики та кінематики із застосуванням методів PPP та диференційного позиціонування. Отримані результати демонструють, що точність позиціонування у режимі статики досягає 2–4 мм для планових координат і 3–6 мм для висоти, що є порівнянним із показниками професійних приймачів світових виробників. У кінематичному режимі планові координати визначаються з с.к.п 25мм., а висотна компонента  - 44 мм. Розроблений приймач характеризується низькою собівартістю, високою надійністю та широкими функціональними можливостями, що забезпечує його ефективне застосування у наукових дослідженнях і практичних завданнях моніторингу деформацій інженерних споруд та геодинамічних явищ.

  1. Баран, П., Бурак, К & Третяк, К. (2011). Інженерно-геодезичні роботи в Україні. Вісник геодезії та картографії, (5), 19-26.
  2. Віват, А. Й., Літинський, В., & Покотило, І. Я. (2011). Дослідження точності визначення координат GNSS методом у режимі RTK. Геодезія, картографія і аерофотознімання, 52-59.
  3. Водяних, А. (2005). Перспективи розвитку та використання вітчизняних GNSS-технологій в геодезії. Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, (II випуск), 43–48.
  4. Глотов, В. М., Третяк, К. Р., & Яхторович, Р. І. (2021). Спосіб визначення вертикального зміщення антени приймача глобальної навігаційної супутникової системи (Патент України № 147763).
  5. Глотов, В. М., Третяк, К. Р., & Яхторович, Р. І. (2021). Спосіб визначення вертикального зміщення антени приймача глобальної навігаційної супутникової системи (Патент України № 147764)
  6. Задемленюк, О. (2010). Особливості застосування сервісу ZakPOS у польових умовах. Вісник геодезії, 3, 17–20.
  7. Савчук, В. (2009). Аналіз точності координат у мережі ZakPOS [12,13] [12,13]. Геодезія, картографія і аерофотознімання, 71, 94–97.
  8. Calian GNSS. (2025). GNSS Antennas and Smart Technology. Retrieved from https://www.calian.com/advanced-technologies/gnss
  9. Cina, A., Piras, M. (2015). Performance of low-cost GPS receivers for land surveying. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 6(5-7), 470–485.
  10. Hamza, V., Stopar, B., Sterle, O., Pavlovčič-Prešeren, P. (2025). Recent advances and applications of low-cost GNSS receivers: a review. GPS Solutions, 29, Article 56.
  11. Harxon Corporation. (2025). High-precision GNSS antennas and UHF radios. Retrieved from https://en.harxon.com
  12. Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., & Wasle, E. (2008). GNSS – Global Navigation Satellite Systems: GPS, GLONASS, Galileo, and more. Springer Science & Business Media.
  13. Krietemeyer, S., et al. (2022). Field antenna calibration techniques for LC GNSS. Journal of Geodesy, 96, 12.
  14. Natural Resources Canada. (2025, May 14). Precise Point Positioning – Canadian Spatial Reference System. https://webapp.csrs-scrs.nrcan-rncan.gc.ca/geod/tools-outils/ppp.php
  15. NovAtel Inc. (2018). GrafNav/GrafNet® (Версія 8.70) [Комп’ютерне програмне забезпечення]. https://novatel.com/products/waypoint-post-processing-software/grafnav
  16. Leica Geosystems AG. (2025). Leica Infinity (Версія 3.1.1) [Комп’ютерне програмне забезпечення]. https://leica-geosystems.com/products/gnss-systems/software/leica-infinity
  17. PrideLab. (2025). PRIDE-PPPAR (Версія 3.1.4) [Комп’ютерне програмне забезпечення]. https://github.com/PrideLab/PRIDE-PPPAR
  18. Robustelli, U., et al. (2023). PPP-RTK performance of low-cost receivers using commercial correction services. GPS Solutions, 27, Article 33.
  19. Stopar, B., Sterle, O., Pavlovčič-Prešeren, P., Hamza, V. (2024). Observations and positioning quality of low-cost GNSS receivers: a review. GPS Solutions, 28:149.
  20. Trimble Inc. (2022). Alloy GNSS Reference Receiver User Guide (Rev. G, Part Number 022506-243G). Retrieved from https://trl.trimble.com/dscgi/ds.py/Get/File-867350/022506-243G_en-US_Alloy_GNSS_Ref_Receiver_USL_1122.pdf
  21. Tsakiri, M., Sioulis, D., Piniotis, G. (2017). Evaluation of low-cost GNSS receivers for geodetic applications. Journal of Applied Geodesy, 11(4), 233–245.
  22. Vidal, B., Paziewski, J., Teunissen, P. J. G. (2024). Performance of MF-LC GNSS receivers in PPP and PPP-RTK. GPS Solutions, 28, Article 81.
  23. Ziebart, M. (2001). High precision orbit determination for low Earth orbiting satellites using GPS. University College London.