Новости КАСТ

Введение в ГНСС: как работают спутниковые навигационные системы

Точные координаты — это основа современного агробизнеса. Благодаря глобальным навигационным спутниковым системам (ГНСС) сельхозтехника сегодня может двигаться с точностью до нескольких сантиметров, а аграрии получают инструмент для снижения затрат и повышения урожайности. Разберём, что такое ГНСС, как они устроены и почему без них невозможно представить автоматизацию сельского хозяйства.

Что такое ГНСС

ГНСС (GNSS, Global Navigation Satellite System) — это общее название для всех существующих систем спутниковой навигации:
  • GPS (США),
  • ГЛОНАСС (Россия),
  • BeiDou (Китай),
  • Galileo (Европейский союз),
  • а также региональные IRNSS (Индия) и QZSS (Япония).
ГНСС позволяют определять местоположение, скорость и направление движения объектов на земле, в воздухе и на воде. Системы работают круглосуточно и в любых погодных условиях.

Как устроена спутниковая навигация

Любая система ГНСС состоит из трёх ключевых сегментов:
  • Космический сектор — группировка спутников на орбите, оборудованных атомными часами и аппаратурой передачи сигналов.
  • Контролирующий сектор — наземные станции, которые следят за состоянием спутников и загружают данные.
  • Сектор пользователей — приёмники (в том числе сельхозтерминалы), которые принимают сигналы и рассчитывают координаты.
Принцип работы прост: спутник передаёт навигационный сигнал с меткой времени и данными о своём положении. Приёмник фиксирует задержку между моментом отправки и получения сигнала, вычисляет расстояние до спутника и по уравнениям триангуляции определяет координаты объекта. Для надёжного позиционирования необходимо минимум 4 спутника.

Точность и её ограничения

Автономная точность позиционирования обычно составляет 5–10 метров. Для сельского хозяйства этого недостаточно: опрыскивание или внесение удобрений требует сантиметровой точности.
Ошибки могут возникать из-за:
  • прохождения сигнала через атмосферу,
  • переотражений (многолучёвости),
  • смещений в работе приёмников.
Именно поэтому в работу включаются системы коррекции.

Спутниковая коррекция и RTK

Для повышения точности применяют спутниковую коррекцию и технологию RTK (Real-Time Kinematic).
  • Спутниковая коррекция позволяет сократить ошибку до 2,5 см за счёт поправок, которые рассчитываются базовыми станциями и передаются пользователям через спутники или интернет.
  • RTK работает в реальном времени: стационарная базовая станция передаёт поправки подвижному приёмнику (роверу). В результате координаты определяются с сантиметровой точностью.
Существуют и сетевые решения — CORS-сети, которые передают поправки через GSM-связь. Это удобно, так как отпадает необходимость установки собственной станции, но качество связи и покрытие в регионе остаются критически важными.

Практическое значение для агробизнеса

Для аграриев точность от ГНСС — это не теория, а конкретная экономия:
  • снижение перекрытий при посеве и обработке;
  • уменьшение перерасхода семян, удобрений и топлива;
  • возможность ночной работы без снижения качества;
  • автоматизация процессов с применением автопилотов.
Компания КАСТ предлагает своим клиентам решения на основе технологий «ИТЭЛМА СП», которые адаптированы под условия российских полей. Использование фирменного сервиса коррекции «ИТЭЛМА Сигнал» позволяет получать точность до 3–7 см от прохода к проходу и 5–15 см абсолютной — этого достаточно для любых операций, от посева до уборки.
ГНСС — это фундамент цифрового земледелия. Без них невозможны автопилоты, системы управления выливом и точное позиционирование техники. Технологии спутниковой навигации продолжают развиваться, а вместе с ними расширяются возможности аграриев.
Компания КАСТ помогает внедрять эти решения на практике — от поставки оборудования до сервисного сопровождения.
Интересно