CC BY
69
Спутниковые технологии городскому хозяйству
Корпоративная система навигационно-геодезического обеспечения ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга"
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ СТАЛО АКТУАЛЬНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПРЕЦИЗИОННОЙ КООРДИНАТНОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ, ПРИЧЕМ НА ПОСТОЯННОЙ ОСНОВЕ. ОПТИМАЛЬНЫМ РЕШЕНИЕМ ЭТОЙ ПРОБЛЕМЫ ЯВЛЯЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ И ГЕОДЕЗИИ, РАБОТАЮЩИХ ПО СИСТЕМАМ ГЛОНАСС И GPS В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОМ ИЛИ ОТНОСИТЕЛЬНОМ РЕЖИМЕ. ПРИ ЭТОМ ДЛЯ КООРДИНАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕГАПОЛИСОВ, ТАКИХ КАК САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, ЧАСТО СТАНОВИТСЯ НЕОБХОДИМОСТЬЮ СОЗДАНИЕ ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ В ВИДЕ СЕТЕЙ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ.
Семенов Ю.В.,
Директор Департамента имущества ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга"
Борисенко А.Н. ,
Начальник Управления инженерных сетей Департамента имущества ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга"
Кабиров А.И.,
Директор по производству и продажам ОАО "РИРВ"
Тикко Б.Б.,
Начальник лаборатории ОАО "РИРВ"
Основу имущественного комплекса ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга" составляют сети водопровода и канализации общей длиной более 14 000 км и расположенные на территории более 600 км2, на их долю приходится более 60% стоимости основных фондов предприятия. Выполненный кадастровый учет и завершаемая в текущем году работа по регистрации права хозяйственного ведения на данные сети, потребовал от предприятия внедрения в производственные бизнес-процессы информационных технологий, позволяющих решить задачи аккумулирования и актуализации полученного материала. Одной из таких технологий стала внедренная в 2006 г. технология высокоточного определения координат с использованием спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и ЭРБ.
Целесообразность ее применения обусловлена тем, что при формировании водопроводных и канализационных сетей в объекты недвижимости был использован координатный принцип описания объекта, где описание местоположения каждой узловой точки сети, выходящей на поверхность земли, осуществляется ее координатой в местной городской системе координат (СК-64). Используя спутниковые технологии, предприятие совместно с ГУП "Городское управление инвентаризации и оценки недвижимости" с 2005 по 2007 гг. осуществило координирование городских сетей водопровода и канализации с точностью не хуже 0,5 метра. В результате созданы геоинформационная система с высокоточной координатной основой, база для формирования сетей в объекты
недвижимости и регистрации прав на сети.
Параллельно с созданием высокоточной карты сетей предприятие начало работу по разработке технологии ее сопровождения. В первую очередь необходимо было решить проблему фиксации с помощью координат всех изменений на сетях, так как существующие классические способы оказались малопригодны из-за своей дороговизны и низкой производительности. Единственным приемлемым вариантом получения высокоточных координат, удовлетворяющим предъявленным требованиям стало развертывание собственной системы базовых станций спутниковой навигации систем ГЛОНАСС и GPS.
К проекту создания корпоративной системы навигационно-геодезического обеспечения были привлечены:
• ОАО "Российский институт радионавигации и времени" (РИРВ) в качестве консультанта и поставщика базовых спутниковых навигационных станций собственного изготовления СБС-161;
• ЗАО "Институт телекоммуникаций" в качестве головного подрядчика с задачей разработки программного обеспечения и осуществления геодезической привязки реперных пунктов сети базовых станций в местной системе координат СК-64;
• 32 ГНИИИ МО РФ в качестве организации осуществляющей аттестацию реперных пунктов сети базовых станций спутниковой навигации, поверку комплекса базовых станций спутниковой навигации;
• Федеральное агентство по техническому
T-Comm #2-2008
29
Спутниковая базовая станция СБС-161
регулированию и метрологии с целью сертификации комплекса базовых станций спутниковой навигации и навигационных спутниковых станций СБС-161.
К середине 2006 г. было установлено десять базовых станций спутниковой навигации с удалением друг от друга не более 20 км. Схема размещения станций согласовывалась с:
— Северо-Западным окружным управлением геодезии и картографии Федерального агентства геодезии и картографии;
— Управлением федеральной службы безопасности РФ;
— Комитетом по земельным ресурсам и землеустройству Санкт-Петербурга.
Геодезическая привязка реперных пунктов сети базовых станций осуществлялась в системе координат МОБ-84 со средней квадратической погрешностью измерения координат реперных пунктов относительно опорных геодезических пунктов фундаментальной астро-номо-геодезической сети (ФАГС) не более 0,02 м. В результате проделанной работы, в середине 2007 г. комплекс базовых станций спутниковой навигации утвержден как средство измерений и внесен в Государственный реестр средств измерений с нормированными метрологическими характеристиками.
Для создания сети базовых станций спутниковой навигации использованы оснащенные антеннами геодезического качества спутнико-
Геодезическая аппаратура ГЕО-161
вые базовые станции СБС-161 разработки ОАО "РИРВ". Это более чем на порядок удешевило систему без существенного снижения точностных характеристик системы в целом. Кроме того, использование приборов отечественной разработки и производства обеспечивают, по нашему мнению, большую информационную безопасность и независимость от создателей зарубежного оборудования.
В настоящее время базовые станции используются в режиме постобработки для установления координат присоединений к сетям и фиксации места проведения работ на сетях предприятия. При производстве таких работ службами "Водоканала" также используется выпускаемая ОАО "РИРВ" спутниковая геодезическая аппаратура "ГЕО-161".
Используя потенциал, заложенный в созданную систему, в 2008 г. предприятие совместно с ОАО "РИРВ" приступило к реализации следующего этапа ее развития — обеспечение режима дифференциального определения координат в реальном времени, в том числе с субметровой и даже сантиметровой точностью, в том числе и непосредственно в городской системе координат.
В рамках создаваемой беспроводной УР^сети "Водоканала" в ближайшее время планируется осуществить трансляцию сервером системы базовых станций контрольно-корректирующей информации (ККИ) по запросам подключенных к сети мобильных клиентов. В последующем данные в стандартном формате RTCM будут передаваться сервером по протоколу №пр и смогут использоваться для повышения точности работы различных приемников ГЛОНАСС/ЭРБ, в том числе и установленных на транспортных средствах. ТСР-протокол №пр специально разработан для передачи поправок в сети Интернет и используется в качестве стандарта в ряде стран. Он позволяет поддерживать двустороннюю связь между пользователем и сервером, при этом сервером одновременно могут передаваться данные RTCM от всех базовых станций сети для десятков или даже сотен пользователей. Пользователи системы смогут получать данные с помощью персонального компьютера, ноутбука, PDA и даже самих спутниковых приемников.
Будет поддерживаться как стандартный дифференциальный режим с трансляцией поправок 1/31 типа, так и геодезический с использованием кадров 18 и 19 для высокоточных координатных определений.
Система будет использоваться для навигационного обеспечения мобильных рабочих мест, которыми оснащаются в настоящее время линейные и аварийные бригады предприятия и обеспечит возможность динамиче-
Аппаратура "Изыскание"
ского отображения положения пользователя в масштабе времени, близком к реальному, непосредственно на картографическом фоне, включающем информацию об инженерных сетях. Это позволит организовать навигацию на сетях на современном уровне и откроет широчайшие возможности по повышению эффективности работ связанных с их обслуживанием. Для проведения высокоточных координатных определений в реальном времени ОАО "Российский институт радионавигации и времени" разработаны новые двухчастотные приборы — геодезический приемник "Изыскание" и геодезическая контрольно корректирующая станция "ГККС".
Необходимо отметить еще один аспект применения спутниковых технологий — работа в условиях чрезвычайной ситуации в городской застройке, подвергнувшейся разрушениям. На наш взгляд, сегодня данная технология является единственной, дающей гарантированный результат при поиске сетей и арматуры сетей с целью восстановления систем жизнеобеспечения городов и поселков.
Данная система или примененные в ней технические решения могут использоваться и для прецизионного навигационного обеспечения и других городских служб или организаций — транспортников, энергетиков, строителей, различных аварийных служб и т.д.
Аппаратура "ГККС"
30
Т-Сотт #2-2008
