Сравните применение GPS и ГЛОНАСС для точного позиционирования в условиях плотной городской застройки (узкие улицы, небоскрёбы) и предложите комбинации приёмников, методов обработки и режимов съёмки для минимизации мультипути, низкой спутниковой видимости и временных сбоев
Кратко: в городском каньоне одновременное использование всех доступных созвездий и частот даёт заметное преимущество перед использованием только GPS или только ГЛОНАСС. GPS обычно обеспечивает более «чистые» современные сигналы (L2C, L5, L1C), у GLONASS — дополнительно спутельная геометрия и «дополнительные носители» в тех азимутах, где GPS закрыт. Лучший практический подход — многочастотный, многосистемный приёмник + качественная антенна + сетевой RTK/PPP-AR + инерциальное/сенсорное дополнение для «заполнения» временных провалов.
Ниже — подробное сравнение и конкретные рекомендации по аппаратуре, режимам съёмки и обработке, ориентированные на минимизацию мультипути, низкой видимости спутников и временных сбоев.
1) GPS vs ГЛОНАСС — преимущества и ограничения в городах
Достоинства GPS Больше современных сигналов (L1C, L2C, L5) — лучшее подавление мультипути, больше широкополосных измерений.Более плотная сеть орбит и точные сервисные продукты/коррекции.Достоинства ГЛОНАСС Добавляет видимые спутники: в узких улицах часто видно спутели в других азимутах — улучшает геометрию (PDOP).Совместное использование с GPS повышает вероятность получения «фиксированных» решений.Ограничения ГЛОНАСС Исторически FDMA-структура/системные смещения осложняют комбинированную точную обработку; современные приёмники компенсируют это, но в дешёвых моделях возможны систематические ошибки.Часы/эпhemerides по качеству немного уступают GPS (но разрыв сокращается).Вывод: в городской застройке лучше не выбирать «GPS или ГЛОНАСС», а выбирать «GPS + ГЛОНАСС + Galileo + BeiDou», т.е. многосистемный приёмник. Дополнительные спутники обычно важнее небольших различий в качестве отдельных систем.
2) Аппаратура — приёмники и антенны
Приёмник: Грейд: геодезический/профессиональный (Trimble, Leica, Septentrio, Topcon и т.п.) или проверенный OEM (u‑blox ZED‑F9P/NEO‑M9N для бюджетных задач) — важно: многочастотный (L1/L2/L5 или эквивалент), поддержка GPS+GLONASS+Galileo+BeiDou, возможность логгирования carrier-phase, поддержка сетевого RTK (NTRIP), PPP-AR.Наличие встроенных алгоритмов мультипут‑фильтрации, SNR/MP‑индексов, cycle-slip detection.Антенна: Для статических работ — choke‑ring (или не менее: многослойная антенна с подавлением горизонта). Для полевых RTK — антенна с controlled reception pattern (CRP) / ground plane и фазовым центром стабильным по углу.Антенна должна иметь спецификацию мультипут‑подавления и устойчивость фазового центра.Дополнительно: IMU/инерциальный модуль для киноварифметики (в движение/проходы) для «мостов» при временных потерах GNSS.Внешний модем/NTRIP-клиент для RTK/VRS.
3) Методы и режимы обработки (какие выбирать и почему)
RTK / Network RTK (VRS / MAC) Лучший выбор для оперативной высокой точности (сантиметры) при наличии сети CORS/RTN.Рекомендации: многосистемный двочастотный RTK, локальная сеть для устранения пространственно-зависимых ошибок, Integer Ambiguity Resolution (IAR), use of NTRIP VRS.Ограничение: в плотной застройке время и устойчивость IAR снижаются; многосистемность повышает шансы фиксирования.PPP-AR (или PPP-RTK) Если нет локальной сети; PPP-AR даёт декентиметр/сантиметровое решение при достаточном времени сходимости (обычно несколько минут — десятки минут). С современными RTCM/SSRC серверами — время сходимости сокращается.Полезно как запасной способ и для одноточечных съёмок там, где RTK недоступен.Статическая обработка (включая rapid-static) Для точных точек возле зданий (высокая мультипуть) — статическое наблюдение с длительной сессией (30—120+ мин). Чем дольше, тем лучше усреднение мультипути и вероятность получить «чистый» фазовый фикс.Rapid-static (5—15 мин) возможен при многосистемности и коротких базах.Кинематическая (RTK kinematic) Для мобильной съёмки/трехмерной трассировки. Нужна интеграция с IMU/odometry, особенно в «туннелях» сигнала.Постобработка (PPP и сетевой PPP) При отсутствии реального времени — загрузка точных эфемерид/часовых часов и постобработка carrier-phase даёт лучшую устойчивость к мультипути.
4) Настройки приёмника и обработка для минимизации мультипути и плохой видимости
Elevation mask (отсечка по углу): Установите маску 10–15° как стартовую. Низкая маска (<10°) увеличит мультипуть; в экстремально отражающей обстановке можно поднять до 15–20°, но это уменьшит число спутников.SNR/CNO-фильтр: Отбрасывайте измерения с C/N0 < 25–30 dB‑Hz (зависит от приёмника). Используйте взвешивание по SNR при решении.Весовые коэффициенты по высоте: Применяйте elevation‑dependent weighting (низким углам — меньший вес).PDOP/HDOP/TDOP контроль: Не фиксируйте/не принимайте решение при PDOP > 6 (для RTK лучше PDOP < 3–4). В городах ориентируйтесь на более гибкую политику: если спутников мало, комбинируйте с IMU.Контроль мультипути: Используйте индексы мультипути (MP1/MP2 или SNR anomalies) и исключайте спутники с выраженным мультипутом.Cycle‑slip detection and repair: Включите продвинутую детекцию (жёсткие пороги на фазовое различие, SNR dip) и алгоритмы восстановления (re‑lock, time‑sliding).Фильтрация/сглаживание: Используйте Hatch smooth (код/фаза сглаживание) для уменьшения шума кода. Но при долгих перебоях будьте аккуратны с накапливающимися смещениями.
5) Практические рабочие сценарии и рекомендованные комбинации
Статическая привязка контрольных пунктов рядом со зданиями (максимальная точность) Аппаратура: геодезическая многочастотная антенна (choke‑ring или high‑quality), geodetic receiver (multi‑GNSS), логгирование carrier‑phase.Режим: статическая запись 30–120+ минут; постобработка на точных эфемеридах; мультисистемный набор (GPS+GLONASS+Galileo+BeiDou).Параметры: elevation mask 10–15°, SNR threshold ~30 dB‑Hz, PDOP контроль.Быстрая геодезия/референсные пикеты (полевая RTK) Аппаратура: RTK‑приёмник multi‑GNSS dual‑frequency + CRP‑антенна.Режим: сетевой RTK (VRS), многосистемный, интеграция с IMU при движении.Тактики: держать базу/сеть в пределах 5–10 км; при потере сигнала использовать IMU/одометр/предсказание; при повторных потерях — временная привязка PPP-AR.Настройки: elevation mask 10°, SNR threshold 28–30 dB‑Hz, PDOP < 4 при возможности.Картография на транспорте / мобильная съёмка Аппаратура: multi‑GNSS receiver + high‑grade IMU; roof‑mounted CRP antenа at clear sight where possible; NTRIP corrections.Режим: RTK integrated with IMU; при длительных туннелях — postprocess with PPP-AR.Если сеть/RTK недоступна Использовать PPP-AR; обеспечить логгирование carrier‑phase; готовиться к длительной сходимости (по крайней мере 10–20 минут при первых запусках, лучше 30+ минут).Альтернативно: поставить временную базу в зоне хорошей видимости (на крыше/открытой площадке) и вести кратковременный базовый/роver RTK.
Интеграция IMU/GNSS — лучший практический способ «пережить» кратковременные потери фикса.Стабильная связь с RTN: держать резервный канал передачи коррекций (4G модем + SIM, запасной Wi‑Fi), автопереподключение.Поддерживать непрерывность базы: если используется локальная база — минимизировать её отключения (перепаде питания/пересев координат).Быстрое повторное инициализирование: многосистемность + многочастотность даёт быстрый повторный фикс (секунды–минуты) по сравнению с single‑system single‑frequency.
7) Операционные советы по уменьшению мультипути в полевых условиях
Расположение антенны: ставить подальше от отражающих поверхностей (металлических конструкций, стекол, стен).Высота установки: немного выше уровня зеркальных поверхностей (1–2 м) — уменьшает влияние близких отражений.Использовать дополнительные отражательные ограждения/экраны при необходимости.Планирование съёмки по времени: по возможности избегать моментов с повышенным радио‑шумом; учитывать спутельную конфигурацию (Predict DOP).Для повторяющихся работ — использовать sidereal filtering (если точки наблюдаются в одно и то же время суток и повторяются мультипуты), но применять осторожно.
8) Примеры конфигураций (по задачам)
Максимальная точность статическая в центре города: Receiver: geodetic multi‑GNSS dual/tri‑frequencyAntenna: choke‑ringMode: статическая 60–120 мин + постобработка на точных эфемеридахОперативный RTK (геодезист с антенны на треноге): Receiver: multi‑GNSS dual‑freq RTKAntenna: GNSS rover CRPCorrections: NTRIP VRS; IMU optionalSettings: mask 10–15°, SNR>28 dB‑Hz, elevation weighting onМобильная картография (транспорт): Receiver: multi‑GNSS + high‑grade IMUAntenna: roof‑mounted CRPCorrections: RTK + postprocess PPP‑AR backup
9) Заключение — общие рекомендации
Не полагайтесь только на GPS или только на ГЛОНАСС — комбинируйте все доступные созвездия и частоты.Используйте качественную фазовую антенну и многочастотный приёмник (геодезический класс для точных задач).Предпочтительнее сетевой RTK (VRS) при наличии, PPP-AR — как резерв или при отсутствии сети.Интеграция IMU существенно улучшает устойчивость при временных затуханиях сигнала.Настраивайте маску по углу, фильтры по SNR и elevation weighting, и будьте готовы увеличивать время наблюдения (статические сессии) в критичных местах с сильным мультипутом.
Если нужно, могу:
предложить конкретные модели приёмников и антенн для вашего бюджета/задач;составить пошаговый чеклист для полевых замеров в городском каньоне;рассчитать предполагаемое время статической сессии и вероятность фикса для конкретной локации, если вы дадите координаты/план застройки.
Кратко: в городском каньоне одновременное использование всех доступных созвездий и частот даёт заметное преимущество перед использованием только GPS или только ГЛОНАСС. GPS обычно обеспечивает более «чистые» современные сигналы (L2C, L5, L1C), у GLONASS — дополнительно спутельная геометрия и «дополнительные носители» в тех азимутах, где GPS закрыт. Лучший практический подход — многочастотный, многосистемный приёмник + качественная антенна + сетевой RTK/PPP-AR + инерциальное/сенсорное дополнение для «заполнения» временных провалов.
Ниже — подробное сравнение и конкретные рекомендации по аппаратуре, режимам съёмки и обработке, ориентированные на минимизацию мультипути, низкой видимости спутников и временных сбоев.
1) GPS vs ГЛОНАСС — преимущества и ограничения в городах
Достоинства GPSБольше современных сигналов (L1C, L2C, L5) — лучшее подавление мультипути, больше широкополосных измерений.Более плотная сеть орбит и точные сервисные продукты/коррекции.Достоинства ГЛОНАСС
Добавляет видимые спутники: в узких улицах часто видно спутели в других азимутах — улучшает геометрию (PDOP).Совместное использование с GPS повышает вероятность получения «фиксированных» решений.Ограничения ГЛОНАСС
Исторически FDMA-структура/системные смещения осложняют комбинированную точную обработку; современные приёмники компенсируют это, но в дешёвых моделях возможны систематические ошибки.Часы/эпhemerides по качеству немного уступают GPS (но разрыв сокращается).Вывод: в городской застройке лучше не выбирать «GPS или ГЛОНАСС», а выбирать «GPS + ГЛОНАСС + Galileo + BeiDou», т.е. многосистемный приёмник. Дополнительные спутники обычно важнее небольших различий в качестве отдельных систем.
2) Аппаратура — приёмники и антенны
Приёмник:Грейд: геодезический/профессиональный (Trimble, Leica, Septentrio, Topcon и т.п.) или проверенный OEM (u‑blox ZED‑F9P/NEO‑M9N для бюджетных задач) — важно: многочастотный (L1/L2/L5 или эквивалент), поддержка GPS+GLONASS+Galileo+BeiDou, возможность логгирования carrier-phase, поддержка сетевого RTK (NTRIP), PPP-AR.Наличие встроенных алгоритмов мультипут‑фильтрации, SNR/MP‑индексов, cycle-slip detection.Антенна:
Для статических работ — choke‑ring (или не менее: многослойная антенна с подавлением горизонта). Для полевых RTK — антенна с controlled reception pattern (CRP) / ground plane и фазовым центром стабильным по углу.Антенна должна иметь спецификацию мультипут‑подавления и устойчивость фазового центра.Дополнительно:
IMU/инерциальный модуль для киноварифметики (в движение/проходы) для «мостов» при временных потерах GNSS.Внешний модем/NTRIP-клиент для RTK/VRS.
3) Методы и режимы обработки (какие выбирать и почему)
RTK / Network RTK (VRS / MAC)Лучший выбор для оперативной высокой точности (сантиметры) при наличии сети CORS/RTN.Рекомендации: многосистемный двочастотный RTK, локальная сеть для устранения пространственно-зависимых ошибок, Integer Ambiguity Resolution (IAR), use of NTRIP VRS.Ограничение: в плотной застройке время и устойчивость IAR снижаются; многосистемность повышает шансы фиксирования.PPP-AR (или PPP-RTK)
Если нет локальной сети; PPP-AR даёт декентиметр/сантиметровое решение при достаточном времени сходимости (обычно несколько минут — десятки минут). С современными RTCM/SSRC серверами — время сходимости сокращается.Полезно как запасной способ и для одноточечных съёмок там, где RTK недоступен.Статическая обработка (включая rapid-static)
Для точных точек возле зданий (высокая мультипуть) — статическое наблюдение с длительной сессией (30—120+ мин). Чем дольше, тем лучше усреднение мультипути и вероятность получить «чистый» фазовый фикс.Rapid-static (5—15 мин) возможен при многосистемности и коротких базах.Кинематическая (RTK kinematic)
Для мобильной съёмки/трехмерной трассировки. Нужна интеграция с IMU/odometry, особенно в «туннелях» сигнала.Постобработка (PPP и сетевой PPP)
При отсутствии реального времени — загрузка точных эфемерид/часовых часов и постобработка carrier-phase даёт лучшую устойчивость к мультипути.
4) Настройки приёмника и обработка для минимизации мультипути и плохой видимости
Elevation mask (отсечка по углу):Установите маску 10–15° как стартовую. Низкая маска (<10°) увеличит мультипуть; в экстремально отражающей обстановке можно поднять до 15–20°, но это уменьшит число спутников.SNR/CNO-фильтр:
Отбрасывайте измерения с C/N0 < 25–30 dB‑Hz (зависит от приёмника). Используйте взвешивание по SNR при решении.Весовые коэффициенты по высоте:
Применяйте elevation‑dependent weighting (низким углам — меньший вес).PDOP/HDOP/TDOP контроль:
Не фиксируйте/не принимайте решение при PDOP > 6 (для RTK лучше PDOP < 3–4). В городах ориентируйтесь на более гибкую политику: если спутников мало, комбинируйте с IMU.Контроль мультипути:
Используйте индексы мультипути (MP1/MP2 или SNR anomalies) и исключайте спутники с выраженным мультипутом.Cycle‑slip detection and repair:
Включите продвинутую детекцию (жёсткие пороги на фазовое различие, SNR dip) и алгоритмы восстановления (re‑lock, time‑sliding).Фильтрация/сглаживание:
Используйте Hatch smooth (код/фаза сглаживание) для уменьшения шума кода. Но при долгих перебоях будьте аккуратны с накапливающимися смещениями.
5) Практические рабочие сценарии и рекомендованные комбинации
Статическая привязка контрольных пунктов рядом со зданиями (максимальная точность)Аппаратура: геодезическая многочастотная антенна (choke‑ring или high‑quality), geodetic receiver (multi‑GNSS), логгирование carrier‑phase.Режим: статическая запись 30–120+ минут; постобработка на точных эфемеридах; мультисистемный набор (GPS+GLONASS+Galileo+BeiDou).Параметры: elevation mask 10–15°, SNR threshold ~30 dB‑Hz, PDOP контроль.Быстрая геодезия/референсные пикеты (полевая RTK)
Аппаратура: RTK‑приёмник multi‑GNSS dual‑frequency + CRP‑антенна.Режим: сетевой RTK (VRS), многосистемный, интеграция с IMU при движении.Тактики: держать базу/сеть в пределах 5–10 км; при потере сигнала использовать IMU/одометр/предсказание; при повторных потерях — временная привязка PPP-AR.Настройки: elevation mask 10°, SNR threshold 28–30 dB‑Hz, PDOP < 4 при возможности.Картография на транспорте / мобильная съёмка
Аппаратура: multi‑GNSS receiver + high‑grade IMU; roof‑mounted CRP antenа at clear sight where possible; NTRIP corrections.Режим: RTK integrated with IMU; при длительных туннелях — postprocess with PPP-AR.Если сеть/RTK недоступна
Использовать PPP-AR; обеспечить логгирование carrier‑phase; готовиться к длительной сходимости (по крайней мере 10–20 минут при первых запусках, лучше 30+ минут).Альтернативно: поставить временную базу в зоне хорошей видимости (на крыше/открытой площадке) и вести кратковременный базовый/роver RTK.
6) Стратегии минимизации временных сбоев (bridging outages)
Интеграция IMU/GNSS — лучший практический способ «пережить» кратковременные потери фикса.Стабильная связь с RTN: держать резервный канал передачи коррекций (4G модем + SIM, запасной Wi‑Fi), автопереподключение.Поддерживать непрерывность базы: если используется локальная база — минимизировать её отключения (перепаде питания/пересев координат).Быстрое повторное инициализирование: многосистемность + многочастотность даёт быстрый повторный фикс (секунды–минуты) по сравнению с single‑system single‑frequency.7) Операционные советы по уменьшению мультипути в полевых условиях
Расположение антенны: ставить подальше от отражающих поверхностей (металлических конструкций, стекол, стен).Высота установки: немного выше уровня зеркальных поверхностей (1–2 м) — уменьшает влияние близких отражений.Использовать дополнительные отражательные ограждения/экраны при необходимости.Планирование съёмки по времени: по возможности избегать моментов с повышенным радио‑шумом; учитывать спутельную конфигурацию (Predict DOP).Для повторяющихся работ — использовать sidereal filtering (если точки наблюдаются в одно и то же время суток и повторяются мультипуты), но применять осторожно.8) Примеры конфигураций (по задачам)
Максимальная точность статическая в центре города:Receiver: geodetic multi‑GNSS dual/tri‑frequencyAntenna: choke‑ringMode: статическая 60–120 мин + постобработка на точных эфемеридахОперативный RTK (геодезист с антенны на треноге):
Receiver: multi‑GNSS dual‑freq RTKAntenna: GNSS rover CRPCorrections: NTRIP VRS; IMU optionalSettings: mask 10–15°, SNR>28 dB‑Hz, elevation weighting onМобильная картография (транспорт):
Receiver: multi‑GNSS + high‑grade IMUAntenna: roof‑mounted CRPCorrections: RTK + postprocess PPP‑AR backup
9) Заключение — общие рекомендации
Не полагайтесь только на GPS или только на ГЛОНАСС — комбинируйте все доступные созвездия и частоты.Используйте качественную фазовую антенну и многочастотный приёмник (геодезический класс для точных задач).Предпочтительнее сетевой RTK (VRS) при наличии, PPP-AR — как резерв или при отсутствии сети.Интеграция IMU существенно улучшает устойчивость при временных затуханиях сигнала.Настраивайте маску по углу, фильтры по SNR и elevation weighting, и будьте готовы увеличивать время наблюдения (статические сессии) в критичных местах с сильным мультипутом.Если нужно, могу:
предложить конкретные модели приёмников и антенн для вашего бюджета/задач;составить пошаговый чеклист для полевых замеров в городском каньоне;рассчитать предполагаемое время статической сессии и вероятность фикса для конкретной локации, если вы дадите координаты/план застройки.