Комплексные инженерно-гидрографические изыскания на водоемах промышленных предприятий
В настоящее время в основе процесса инженерно-гидрографических изысканий на водоемах промышленных предприятий обычно используется какое-нибудь маломерное судно, лот (шнур с нанесенными делениями и с грузом) для измерения глубины, бортовой журнал для записей значений глубины и два теодолита на берегу для геодезической привязки в лучшем случае. Такая работа требует много времени, занятости, как минимум, четырех человек, неизбежна несогласованность в действиях, в общем, традиционный метод изысканий неэффективен и экономически нецелесообразен. Более того, существующий метод обладает низкой точностью измерения глубины и, тем более, геодезической привязки.
НПП "Геокосмос" разработало и применило систему выполнения промерных работ с привязкой данных (значений глубин) к пространственной системе координат в цифровом виде, автоматическом режиме и в реальном времени (режим RTK, см. "Горная промышленность" 2/2000, с. 6). Целью создания системы было повышение точности определения рельефа дна водоемов, устранение ошибок, вызванных нетехнологичностью существующих решений, увеличение производительности. Система выполнения промерных работ с привязкой данных основана на использовании малогабаритного эхолота и наземного навигационно-геодезического комплекса спутниковой навигационной системы GPS NAVSTAR. Опытный образец системы успешно работал на шламонакопительных водоемах ОАО "Михайловский ГОК". Носителем измерительного комплекса являлась дюралюминиевая мотолодка "Казанка-5" с подвесным лодочным мотором.
Основой технологии выполнения промерных работ с высокоточной пространственной привязкой данных является синхронизация этих данных с пространственными координатами. При работе спутникового навигационно-геодезического комплекса в режиме реального времени уже вычисленные пространственные координаты сохраняются в управляющем контроллере-накопителе. Эхолот малогабаритный ЭМ-1М имеет ряд технических особенностей, которые заставили специалистов НПП "Геокосмос" создать дополнительные модули сопряжения и форматирования данных и обеспечить ввод и сохранение данных в управляющем контроллере-накопителе.
Технология производства инженерно-гидрографических изысканий на водоемах выглядит следующим образом: перед выходом на воду, используя имеющийся достоверный картматериал, производится проектирование маршрута движения судна, в память управляющего контроллера-накопителя закладываются координаты точек маршрута судна с целью обеспечения точной его навигации, спутниковый навигационно-геодезический комплекс включается в режим навигации в реальном времени и с сантиметровой точностью выводит судно на маршрут. Как только судно выходит на исходную позицию, включается эхолот и режим координирования, который у спутниковой системы работает параллельно с режимом навигации. Далее, судно идет по маршруту, система производит вычисления координат на момент измерения глубины, и то и другое с сантиметровой точностью, и сохраняет эти данные в памяти управляющего контроллера-накопителя. Во избежание необходимости решения редукционной задачи, для упрощения алгоритма вычислений, вертикальная ось приемной спутниковой антенны совмещается с вертикальной осью антенны эхолота, таким образом, внецентренность измерений исключена. После завершения работы файл с данными значений глубины и пространственными координатами передается в специализированное программное обеспечение, где производится построение цифровой модели дна водоема и предварительный подсчет объема воды. Далее, если это необходимо, эти данные экспортируются в наиболее распространенные общие обменные форматы и используются в различных Системах Автоматизированного Проектирования (САПР) для создания трехмерной цифровой модели водоемов и Географических Информационных Системах (ГИС) для решения производственных задач.
Несомненными преимуществами предлагаемой технологии перед традиционными способами производства инженерно-гидрографических изысканий на водоемах являются высокое качество результатов (точность, оперативность, цифровой вид) и сокращение времени и стоимости работ. Особо следует отметить, что окончательный вид готовой продукции соответствует современному стандарту представления данных, используемых в САПР, АСУ и ГИС.