*) вехи, рейки, штативы, рулетки, измерительный инструмент – в ассортименте

1.1.   ОПТИЧЕСКИЕ  ТЕОДОЛИТЫ   СЕРИЯ 3Т  И  СЕРИЯ 4Т

Технические характеристики

1.2.   ЭЛЕКТРОННЫЕ  И  ЛАЗЕРНЫЕ  ТЕОДОЛИТЫ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 

• Излучатель ЛУН-17 имеет возможность поперечного смещения в пределах ±10 мм и поворота в пределах ±360° с возможностью точного углового наведения в плане
• Наклон излучателя осуществляется в пределах рабочего хода подъемных винтов подставки и/или винтов наведения теодолита
• Удобство наведения обеспечивает зрительная труба, закрепленная над излучателем и параллельно ему
• На корпусе ЛУН-17 установлен 10'' уровень, что дает возможность повторения горизонтального положения лазерного луча при поворотах излучателя
• Съемный излучатель ЛУН-17 выполнен с возможностью закрепления его с помощью дополнительной оправы на месте визира зрительных труб теодолитов и тахеометров
• Параллельность оси лазерного луча визирным осям приборов достигается с помощью винтов наведения излучателя

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Первый GPS-спутник был запущен в феврале 1978 г.
• Каждый спутник весит более 900 кг и имеет размер около 5 м (с раскрытыми солнечными батареями).
• Мощность радиопередатчика – не более 50 ватт.
• Каждый спутник передает сигналы на 3-х частотах. Гражданские GPS-приемники используют частоту ‛L1“, равную 1575.42 МГц.
• Каждый спутник рассчитан на работу примерно в течение 10 лет. Новые спутники изготавливаются и запускаются на орбиту по мере необходимости. Работа всей системы запланирована и профинансирована минимум до 2006 г.

Орбиты спутников располагаются примерно между 60 градусами северной и южной широты. Этим достигается, что сигнал хотя бы от некоторых спутников может приниматься повсеместно и в любое время. Даже на полюсах можно ‛увидеть“ спутники – правда, они не будут пролетать прямо над головой. Это, конечно, повлияет на геометрию и, следовательно, на точность – но лишь немного.

Одним из важнейших преимуществ GPS перед существовавшими ранее наземными системами является всепогодность. Независимо от того, для каких целей Вы используете навигацию, GPS-приемник готов показать Ваше местоположение - и именно тогда, когда вам это надо.

Какую же информацию передает GPS-спутник? Его сигнал содержит т.н. ‛псевдослучайный код“ (PRN - pseudo-random code), эфимерис (ephimeris) и альманах (almanach).

• псевдослучайный код служит для идентификации передающего спутника. Все они пронумерованы от 1 до 32, и этот номер показывается на экране GPS-приемника во время его работы. Почему же количество PRN-номеров больше, чем число спутников (24)? Это облегчает обслуживание GPS-сети: новый спутник может быть запущен, проверен и введен в эксплуатацию еще до того, как старый выйдет из строя. Такому спутнику просто будет присвоен новый номер (от 1 до 32).
• данные эфимериса, постоянно передаваемые каждым спутником, содержат такую важную информацию, как состояние спутника (рабочее или нерабочее), текущая дата и время. Без этого Ваш GPS-приемник не знал бы, в частности, какой сегодня день и сколько сейчас времени. Помимо этого, как мы увидим далее, эта часть сигнала крайне важна для определения местоположения.
• данные альманаха говорят о том, где в течение дня должны находиться все GPS-спутники. Каждый из них передает альманах, содержащий параметры своей орбиты, а также всех других спутников системы.

По сути, каждый спутник передает сигнал, который, образно говоря, означает следующее: ‛Я – спутник № Х, сейчас мое положение Y, это сообщение было послано во время Z“. Конечно, это – сильное упрощение, но поможет понять идею.

Ваш GPS-приемник получает это сообщение и запоминает эфимерис и альманах для дальнейшего использования. Эта же информация используется для установки или коррекции часов приемника. Итак, для определения местоположения GPS-приемник сравнивает время отправки сигнала со спутника со временем его получения на Земле. Эта разница во времени говорит приемнику о расстоянии до конкретного спутника. Если добавить к этому информацию о расстоянии, измеренном до нескольких других спутников, то можно триангулировать свое местоположение. Это в точности то, что делает GPS-приемник. Имея сигналы минимум от трех спутников, он может определить широту и долготу – это называется двумерной фиксацией. Если же спутников четыре или более, то GPS-приемник может определить положение в 3-х мерном пространстве, т.е. указать широту, долготу и высоту. Постоянно отслеживая Ваше местоположение в течение некоторого времени, приемник также может рассчитать скорость и направление Вашего движения (т.н. ‛наземная скорость“ и ‛наземный курс“).

Это были хорошие новости, теперь – плохие! Что же заставляет GPS-приемник работать хуже своих предельных возможностей? Существует несколько факторов, вносящих ошибку в определение местоположения, не позволяющих получить наилучшую точность. Первым и наиболее существенным из них является т.н. ‛избирательный доступ“ (SA – Selective Availability). SA – это преднамеренное уменьшение точности гражданских GPS-навигаторов, осуществляемое Министерством обороны США. SA приводит к уменьшению точности максимум до 100 метров. Конечно, внесенная ошибка обычно не достигает этой величины, но значения в 30 и более метров – не так уж редки.

Почему существует SA? Первоначально GPS была разработана и создана для военных целей. По мере ее внедрения стало ясно, что она может успешно применяться и для ряда гражданских задач. В начале 80-х годов в своей президентской речи Рональд Рейган заявил, что GPS будет доступна каждому – с тем только исключением, что наилучшая точность будет оставлена для военных. С этого времени начался регулярный запуск спутников с возможностью SA. Сегодня все существующие GPS-спутники имеют возможность и применяют на практике SA. Рациональное зерно в SA – не дать военному противнику или террористическим организациям использовать максимальную точность GPS.

Другим фактором, влияющим на точность GPS, является геометрия спутников. Простыми словами, понятие ‛геометрия спутников“ означает то, как они расположены относительно друг друга и GPS-приемника. Если, например, приемник ‛видит“ четыре спутника и все четыре расположены в северном и западном направлениях, то спутниковая геометрия скорее плохая. Причем вплоть до того, что приемник вообще не сможет определить местоположение. Почему? Потому что все расстояния, измеренные до спутников, будут лежать в одном глобальном направлении. Это означает, что триангуляция будет плохой и что область пересечения построенных прямых будет довольно большой (т.е. область вероятного положения будет занимать значительное пространство и точно указать координаты невозможно). В этом случае, даже если приемник выдает некоторые значения координат, их точность не будет достаточно хороша (возможно, 100 – 150 м).

Если же эти четыре спутника будут находиться в разных направлениях, то точность значительно возрастет. Предположим, что они расположены равномерно по сторонам горизонта – на севере, востоке, юге и западе. Тогда, очевидно, геометрия будет очень хорошей. Область, определяемая пересечением соответствующих прямых будет невелика, и мы можем быть уверены в правильности рассчитанного местоположения. В таком случае, даже если принять во внимание действие SA, точность может быть не хуже 30 м.

Геометрия спутников становится особенно важной при использовании GPS-приемника в автомобиле, среди высоких зданий, в горах или в глубоких ущельях. Если сигналы от некоторых спутников, оказываются экранированы, то точность определения местоположения будет зависеть от оставшихся ‛видимыми“ спутников (а от их количества – возможность провести расчеты вообще). Чем большая часть неба заслонена искусственными или естественными предметами, тем более сложно определить положение. Хорошие модели GPS-приемников показывают не только, сколько спутников находятся в зоне видимости, но и где они расположены на небе (направление и высоту над горизонтом) для того, чтобы Вы могли определить, не экранируется ли сигнал от данного спутника.

Другим источником ошибок является переотражение спутникового сигнала от различных объектов. (В быту мы встречаемся с эти явлением в виде появления раздвоенного изображения на экране телевизора.) В случае GPS переотражение возникает при взаимодействии сигнала со зданиями или рельефом местности до того, как он достигнет приемной антенны. Такому сигналу требуется больше времени для достижения приемника, чем прямому. Это увеличение времени заставляет приемник считать, что спутник находится на большем расстоянии, чем на самом деле и это увеличивает ошибку при определении положения. Такие переотражения, если происходят, то могут добавить около 5 м в общую ошибку.

Существуют и другие источники погрешностей. Например, задержка прохождения сигнала из-за различных атмосферных явлений. Или ошибка хода часов приемника.

Насколько же точна GPS на практике? Обычные гражданские GPS-приемники обеспечивают точность от 20 до 70 м в зависимости от действующего на данный момент SA, количества видимых спутников и их геометрии. Более сложные и дорогие приборы, стоящие несколько тысяч долларов, могут обеспечить точность до нескольких сантиметров, используя не одну, а несколько радиочастот. Однако точность даже обычных гражданских GPS-приемников может быть увеличена до 4 м и более (в ряде случаев – до 1 м ) с помощью т.н. дифференциальной GPS (DGPS). DGPS использует дополнительный, фиксированный в одной точке GPS-приемник для определения коррекции спутниковых сигналов. Как же величина необходимой коррекции сообщается Вашему GPS-приемнику? В настоящее время в мире существует несколько бесплатных и платных служб такого рода. Так, например, Береговая охрана США и Инженерный корпус Армии США передают GPS-коррекции через морские радиобуи. Они работают в диапазоне 283.5 – 325.0 кГц и пользоваться ими можно бесплатно. Вашими единственными расходами, если Вы захотите пользоваться услугами этих служб, будет приобретение DGPS-приемника. Этот приемник подключается к Вашему GPS-навигатору с помощью 3-х проводного кабеля, по которому поправка передается в обычном последовательном виде в формате, называемом RTCM SC-104.

Платные DGPS-службы работают в УКВ диапазоне или осуществляют вещание через спутники. Естественно, и в этих случаях Вам понадобится специальный DGPS-приемник для приема поправок и передачи их на GPS-навигатор. Цена зависит от требуемой точности.

Достаточно интересным является использование GPS многими учеными и исследователями в качестве источника точного времени. Действительно, как уже говорилось выше, определение времени прохождения радиосигнала лежит в основе самой идеи GPS. С этой целью внутренние часы приемника постоянно синхронизируются с прецизионными атомными часами, установленными на спутниках. Это позволяет обеспечить точность измерения времени от микро- до наносекунд. Поэтому при проведении научных экспериментов становится возможным повсеместно иметь абсолютно точные отметки времени. Нельзя, конечно забывать, что и информация о положении в ряде экспериментов тоже может представлять интерес.

Сводная таблица по разделу "GPS-навигация"

Малогабаритная модель, имеющая все основные функции (включая плоттер), одинаково удобная в использовании при ручном ношении, а также при установке на приборном щитке автомобиля, катера, яхты и т. п. Имеет отделяемую внешнюю антенну и растровый экран, изображение на котором может быть ориентировано как горизонтально, так и вертикально. Предназначен для неавиационных применений (имеет ограничение по измеряемой скорости до 165 км/ч ). Защищен от влаги с помощью резинового уплотнения.
Достоинства: 
малые размеры и вес
универсальность применения
нет необходимости в дополнительной выносной антенне
удобство пользования
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Приемник: 8 параллельных каналов.
Антенна: внешняя, поворотная, подключаемая с помощью стандартного коаксиального BNC-разъема.
Корпус: защищен от влаги с помощью резинового уплотнения.
Экран: 5.6х3.8 см, растровый, с электролюминесцентной подсветкой

• Электропитание: четыре батареи АА, 20 часов или внешнее 10-36 В.
• Время инициализации:
  • "горячий старт" - около 20 сек.;
  • "холодный старт" - около 2 мин.;
  • "autolocate" - около 2 мин.
• Частота обновления привязки: 1/сек.
• Геодезические системы: 106.
• Координатные системы: 109.
• Точность:
  • теоретическая – 15 м.
  • с учетом ограничений режима селективного доступа – не хуже 100м.
  • с DGPS - 1-5 м.
• Память:
  • 250 ориентиров;
  • 20 маршрутов (реверсируемых), по 30 точек каждый;
  • реверсируемая текущая трасса – 768 точек.
• Максимальное ускорение (ударостойкость): 3g.
• Интерфейс:
  • NMEA 0183;
  • RTCM/DGPS;
  • GARMIN/GARMIN.
• Размеры: 12.7х5.6х4.1 см.
• Вес: 255г (с батарейками).

2.2.   ПОРТАТИВНЫЙ  GPS  НАВИГАТОР  
         GARMINGPS-12

Недорогая, ручная, малогабаритная модель с растровым экраном, имеющая все основные функции и предназначенная для использования на открытом воздухе при любых погодных условиях. Имеет пять главных экранных страниц, включая плоттер. Герметичный сварной корпус (кроме батарейного отсека), заполненный инертным газом (военный стандарт). Питание от четырех батарей АА, в течение 20 часов или от внешнего источника.
Достоинства: 
умеренная цена
большой набор функций
устойчивость к внешним воздействиям
влагозащита по военному стандарту
малые размеры
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Приемник: 12 параллельных каналов. 
Антенна: внутренная, апертурная.
Корпус: водонепроницаемый, сваренный ультразвуком, заполненный инертным газом (соответствует военному стандарту).
Экран: 5.6х3.8 см, растровый, с электролюминесцентной подсветкой.
Электропитание: четыре батареи АА, 20 часов или внешнее 5-8 В.
Время инициализации:
‛горячий старт“ - около 15 сек.;
‛холодный старт“: около 45 сек.;
‛autolocate“: около 5 мин.;

• ‛EZinit“: около 45 сек.
• Частота обновления привязки: 1/сек.
• Точность:
  • теоретическая – 15 м.
  • с учетом ограничений режима селективного доступа – не хуже 100м.
  • с DGPS - 1-5 м
• Память:
  • 500 ориентиров;
  • 20 маршрутов (реверсируемых) по 30 точек каждый;
  • реверсируемая текущая трасса – 1024 точки.
• Экранные страницы: 5.
• Систем координат: 9.
• Геодезические системы: 107.
• Максимальное ускорение (удоростойкость): 6 g.
• Интерфейс:
  • NMEA 0183;
  • RTCM/DGPS;
  • GARMIN/GARMIN.
• Размеры: 14.7х5.3х3.1 см.
• Вес: 269г (с батарейками). 
• Рабочая температура: -15°С - 70°С 
  
  
  2.3.   ПОРТАТИВНЫЙ  GPS-НАВИГАТОР 
  MAGELLAN  PLATINUM
  Meridian Platinum, один из новой линии прочных GPS приемников, разработанных в сотрудничестве с опытными штурманами, для которых необходима простота в управлении и навигации. Приемник Meridian Platinum обладает всеми возможностями приемников Meridian GPS и Meridian Gold, но при этом оснащен встроенным барометром, электронным компасом и дополнительным питанием для расширения своих возможностей. Meridian Platinum наиболее современный и удобный приемник на сегодняшний день. Достоинства:
• Встроенная 16-ти мегабайтная база данных включает информацию о городах США, шоссе, дорог, границах, аэропортах, водных путях
• Возможность расширения емкости памяти до 8, 16, 32 и 64 Мб для закачивания карт
• Встроенный электронный компас укажет направление на север
• Барометр отслеживает давление
• Фиксирование до 20 маршрутов, 500 waypoints и 2000 trackpoints
• Большой дисплей для удобного просмотра
• Прочное резиновое покрытие и крепкий пластик для работы в трудных условиях
• Поддержка нескольких языков: Английский, Французский, Немецкий,  Шведский, Финский, Испанский, Итальянский, Португальский,  Голландский
• 1 год гарантии
  Возможности:
• Сохранение маршрута движения
• Информация о спутниках
• Встроенная помощь
• Определение азимута солнца и луны и направления на север
• Построение вертикального профиля движения (доступен только при наличии карты MapSend Topo для США)
• Построение горизонтального профиля движения
• Поиск по адресу
  Аксессуары:
• Крепление в 3 вариантах
• Чехол
• Карты памяти (8, 16, 32 и 64 Мб)
• СD MapSend (США, Европа)
  
  Сравнительные  характеристики  Garmin GPS-12  и  Magellan 315