Организационные мероприятия и технические аспекты создания сети постоянно действующих спутниковых референцных станцийв Ульяно

Цель
Формирование на территории Ульяновской области наземной инфраструктуры на основе постоянно действующих ГЛОНАСС/GPS референцных станций для создания единой высокоточной координатной основы области, обеспечения пространственными данными субъектов хозяйственной деятельности, сокращения затрат на производство кадастровых работ, внедрения российской космической навигационной системы ГЛОНАСС, повышения эффективности навигации, грузоперевозок, мероприятий по охране природных ресурсов, предотвращения чрезвычайных ситуаций за счет постоянной и оперативной осведомленности о точном местоположении в режиме реального времени
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Состав Спутниковой СТП на основе сети референцных станций
Сеть постоянно-действующих референцных станций, включающих пилоны, спутниковую аппаратуру, систему непрерывного электропитания и т.д.;
Центр управления системой, ядро которого является сервер со специализированными программным обеспечением;
Каналы коммуникации для связи центра управления с референцными станциями и потребителями данных;
Каталог точных координат станций, набор параметров перехода из спутниковых систем координат WGS-84 и ПЗ-90 в государственную и местную систему координат (МСК), модель квазигеоида, единое время;
Заинтересованные потребители,
Приемная аппаратура пользователей;
Бизнес модель, включающая в себя технические и коммерческие решения для обеспечения непрерывности работы системы, качества предоставляемых данных и обслуживания потребителей, возврат постоянных текущих затрат и инвестиций на создание и модернизацию в будущем.
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Выбор количества референцных станций
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
Где,
N - количество станций (шт.)
L - длина области (км)
W- ширина области (км)
R - радиус охвата одной станцией (макс.80-100 км)
O - область перекрытия между станциями

Выбор количества референцных станций
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
Максимальная протяженность:
с запада на восток
260 км
с севера на юг
285 км
Общая площадь
37181 кв.км
Для Ульяновской области ~8-10 станций

Выбор геометрической конфигурации сети
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Евстафьев О.В., Фирма Г.Ф.К. (Москва)
Выбор геометрической конфигурации сети

Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
Карта покрытия региона мобильной связью одного из операторов

Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
Наличие сервиса мобильной связи на большей части Ульяновской области позволят применять данные системы для точного позиционирования и геодезических измерений на местности в режиме реального времени (RTK режим).
Ведущие операторы связи, работающие в регионе:
Фиксированная связь:
ОАО «Волгателеком», ООО «СТС», ОАО «Межрегиональный Транзит Телеком», ОАО «Ростелеком»
Мобильная связь:
Ульяновское отделение ОАО «МСС-Поволжье» (МегаФон), Ульяновский филиал ОАО «ВымпелКоммуникации» (БиЛайн), ЗАО «Ульяновск-GSM», Филиал ОАО «МТС» , Филиал «Смартс-Ульяновск-GSM» , ЗАО «Смартс», ЗАО «Ульяновская сотовая связь» (СкайЛинк)
Выбор геометрической конфигурации сети

Евстафьев О.В., Фирма Г.Ф.К. (Москва)
Предполагаемое место установки РС

Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Евстафьев О.В., Фирма Г.Ф.К. (Москва)

Евстафьев О.В., Фирма Г.Ф.К. (Москва)
Покрытие сетью спутниковых референцных станций
Ульяновской области
50 км

Возможность включения в состав сети референцных станций соседних регионов и ФАГС
Возможно, и даже целесообразно включить и существующие станции сопредельных регионов (Татарстан, Самарская обл.), что позволит улучшить геометрию сети, а значит качество сетевого решения и покрытие.
Если потоки спутниковых данных от станций сопредельных регионов и других референцных станции будут доступны в общепринятом формате и по каналам связи, то они могут использоваться в системе для повышения качества и надежности получаемых результатов.
Включение в сеть пунктов ФАГС (Фундаментальной астрономо-геодезической сети) позволит централизованно осуществлять непрерывный сбор спутниковой информации для уточнения параметров общеземной системе координат ПЗ-90 и параметров перехода от СК WGS-84 при работе со спутниковой системой ГЛОНАСС.
.
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
Дополнение станций соседних регионов для полного покрытия

Выбор мест расположения референцных станций
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
При выборе мест для размещения постоянно действующих базовых станций ГНСС должны быть учтены следующие требования:
Антенна ГНСС приемника базовой станций должна быть жестко закреплена на стабильном основании, что бы исключить любые ее смещения в пределах задаваемой точности;
Необходимо обеспечить открытое небо над ГНСС антенной для беспрепятственного приема спутниковых сигналов;
В непосредственной близости от антенны не должно быть объектов, которые могут быть источниками переотраженных спутниковых сигналов;
Вблизи не должно быть передатчиков, которые могли бы быть источником радиопомех;
Необходимо обеспечить защиту оборудования базовой станции от воздействий внешней среды;
Необходимо обеспечить сохранность оборудования и антивандальные меры;
Для непрерывной работы базовой станции необходимо обеспечить надежное бесперебойное питание и связь;

Выбор мест расположения референцных станций
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Выбор мест расположения референцных станций
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Каналы связи
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
Связь центра управления с РС: кабельные (локальные сети, Интернет), мобильная связь;
Связь центра управления с пользователями для постобработки: кабельные (локальные сети, Интернет);
Связь центра управления с пользователями в режиме реального времени: мобильная связь, радио.
Каналы связи (кабельные TCP/IP, GSM /CDMA, радио (130МГц, 410-450МГц), оптоволокно)

Этапы реализации проекта по созданию СТП
1 этап. Принятие административного решения.
2 этап. Разработка технического проекта создания сети на территории региона.
3 этап. Рекогносцировочные работы по определению мест установки РС.
4 этап. Развертывание сети РС на территории региона в соответствии с техническим проектом.
5 этап. Отладка и настройка системы, определение и уравнивание координат РС и параметров перехода СК.
6 этап. Проведение технических испытаний и сертификация системы.
7 этап. Опытная эксплуатация.
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Этапы реализации проекта по созданию СТП
1 этап. Принятие административного решения.
Принятие административного решения о создании сети постоянно действующих спутниковых референцных станций и решения по его финансовому обеспечению;
Определение Заказчика и разработка технического задания;
Объявление конкурса на проведение работ по созданию сети.
2 этап. Разработка технического проекта создания сети на территории региона.
Цели работ;
Нормативные документы;
Подробная структура системы данных станций;
Разработка вариантов монтажа и наладки сети референцных станций (РС);
Требования к закреплению центров РС;
Система коммуникаций, включая каналы связи РС с вычислительным центром (ВЦ), каналы связи с пользователями;
Детальный проект размещения РС на топооснове, с учетом существующих сетей коммуникаций, превалирующих высот и существующей структуры для обеспечения сохранности оборудования;
Планируемая конфигурация сети, обоснованность выбора количества станций, с учетом 100% покрытия территории и с учетом уже созданных станций на территории соседних регионов;
Возможность включения в проектируемую сеть уже созданных региональных дифференциальных станций в соседних регионах (Татарстан, Самара и т.д.) ;
Расчет сметной стоимости работ;
Коммерческая окупаемость сети при создании и развитии сети РС для собственных нужд организаций, а также использования РС сторонними организациями;
Возможность модернизации сети (системы).
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Этапы реализации проекта по созданию СТП
3 этап. Рекогносцировочные работы по определению мест установки РС.
Выбор места установки РС и ВЦ, определение возможности подведения линий коммуникаций;
Согласование со всеми службами места установки РС;
Детальное обследование пунктов размещения технических средств;
Определение юридического статуса пунктов размещения РС.
4 этап. Развертывание сети РС на территории региона в соответствии с техническим проектом.
Подготовка мест установки РС и ВЦ;
Закупка оборудования и программного обеспечения;
Технические испытания преемников, входящих в состав РС;
Установка оборудования РС и программных комплексов;
Размещение вычислительного центра (ВЦ), его настройка, оснащение и оборудование;
Тестовый запуск, отладка.
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Этапы реализации проекта по созданию СТП
5 этап. Определение работоспособности сети, определение и уравнивание координат РС и параметров перехода СК.
Выявление возможных сбоев питания, приема спутниковой информации, выявления стабильности сети коммуникаций;
Спутниковые измерения, уравнивание сети, определение координат РС. Вычисление параметров перехода из системы координат WGS-84 для возможности обеспечения пользователей координатами в режиме пост-обработки и реального времени в СК-95, СК-42, МСК-73;
Обучение представителя эксплуатирующей организации методам управления системой, включая оборудование РС, программным обеспечением ВЦ, методам настройки сервисов позиционирования в режиме реального времени и способам обработки данных сети, а также особенностям функционирования сети РС.
6 этап. Проведение технических испытаний и сертификация системы.
Проведение технических испытаний сети на соответствие требованиям регламентирующих документов;
Подготовка материалов испытаний для представления в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии;
Получение необходимых сертификатов.
7 этап. Опытная эксплуатация.
Отработка навыков управления сетью референцных станций и процедура обучения специалистов методикам применения преимуществ сети.
Отработка процедуры взаимодействия оператора сети и потребителей, включая мероприятия по привлечению пользователей, коммерческую политику, ценообразование документооборот.
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Евстафьев О.В., Фирма Г.Ф.К. (Москва)
Нормативные документы
ГКИНП-02-033-82. «Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500»;
ГКИНП (ГНТА) 17-195-99. «Инструкция по проведению технологической поверки геодезических приборов»;
ГКИНП (ГНТА)-01-006-03. «Основные положения о государственной геодезической сети Российской Федерации»;
ГКИНП (ГНТА)-03-010-03. «Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов»;
«Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500»;
ГКИНП (ГНТА)-17-004-99. «Инструкция о порядке контроля и приемки геодезических, топографических и картографических работ»;
ГКИНП (ОНТА)-02-262-02. «Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS»;
ГКИНП (ГНТА)-17-273-03 Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС-GPS;
ГКИНП-17-002-93 Инструкция о порядке осуществления государственного геодезического надзора в Российской Федерации;
ГКИНП (ГНТА)-17-267-02. «Инструкция о порядке предоставления в пользование и использования материалов и данных ФКГФ»;
ГОСТ Р 51794-01 «Аппаратура радионавигационная глобальной навигационной спутниковой системы и глобальной системы позиционирования. Системы координат. Методы преобразования определяемых точек»;
ГОСТ 26433.0-85 «Правила выполнения измерений».
ГКИНП (ГНТА)-06-278-04 Руководство пользователя по выполнению работ в системе координат 1995 года (СК-95)
РТМ В–16-03 «Общие требования по оформлению и комплектованию отчетных материалов топографо-геодезических работ создаваемых с применением ПЭВМ»;
Распоряжение Роскартографии от 18.08.2005 г. №15-р (Д) «Об обязательном оформлении дел по технике безопасности на полевую бригаду»;
Справочник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Москва 2004.
РД БГЕИ 36-01. «Требования безопасности труда при эксплуатации топографо-геодезической техники и методы их контроля».

Предварительный бюджет проекта по созданию СТП в Ульяновской области (без учета комплектов оборудования пользователей)
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)

Постоянные расходы на содержание СТП
Аренда помещений, коммунальные платежи
Плата за трафик каналов связи
Поддержание оборудования в технически работоспособном состоянии
Оплата труда персонала
Рекламно-маркетинговые мероприятия
Евстафьев О.В., Инжиниринговый Центр ГФК (Москва)
Коммерческая окупаемость СТП
При условии, если:
Единовременные затраты на создание СТП = 30 000 тыс.руб.
Постоянные расходы на поддержание работы СТП в месяц ~ 300 тыс.руб.
Поступление от клиентов СТП в месяц ~ 1 000 тыс.руб.
Прибыль составит ~490 тыс.руб.
Срок окупаемости системы составит около 60 месяцев или не менее 5 лет.