This paper examines modern approaches to geodetic support for the construction of high-voltage power lines and substations using Global Navigation Satellite Systems (GNSS) and unmanned aerial vehicles (UAVs). The study considers satellite geodesy techniques, total station measurements, and aerial photogrammetry methods that enhance the accuracy, efficiency, and safety of engineering operations. A review of national and international publications on the implementation of digital geodetic technologies in power engineering construction is presented. It is emphasized that the integrated use of GNSS and UAV technologies enables the development of precise horizontal and vertical control networks as well as digital terrain models, thereby providing a reliable basis for the design and implementation of energy infrastructure facilities.

Keywords: substation, power transmission lines, engineering and geodetic surveys, GNSS, UAV, digital terrain model, total station survey.

1. Введение

Подстанции и линии электропередачи высокого напряжения представляют собой ключевые элементы энергетической инфраструктуры, обеспечивающие передачу и распределение электроэнергии. Надежность и эксплуатационные характеристики этих объектов во многом зависят от качества инженерно-геодезических работ, проводимых на этапах изысканий, проектирования и строительства.

Традиционные геодезические методы, основанные преимущественно на наземной тахеометрической съёмке, отличаются высокой трудоёмкостью и значительными временными затратами, особенно при обследовании протяжённых линейных объектов и сложных ландшафтных условий. В современных условиях всё более востребованным становится использование спутниковых технологий GNSS и беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), которые позволяют получать более точные пространственные данные и ускорять выполнение инженерных работ.

Цель данной работы заключается в изучении современных геодезических технологий, применяемых при возведении подстанций и линий электропередачи, а также в оценке эффективности комбинированного применения GNSS и БПЛА для обеспечения точности и оперативности инженерно-геодезических процессов.

2. Материалы и методы

Инженерно-геодезическое обеспечение реконструкции высоковольтных линий электропередачи и подстанционных сооружений осуществлялось последовательно, с использованием современных средств цифровых измерений и автоматизированной обработки пространственных данных. Такой подход позволил обеспечить требуемую точность и технологичность на всех стадиях работ.

3. Результаты

На первом этапе создавалось планово-высотное обоснование, служащее исходной геодезической базой для выполнения изысканий и разработки проектных решений. Закрепление исходных пунктов производилось с применением двухчастотных GNSS-приёмников в режимах статических наблюдений и RTK. Проведение спутниковых измерений обеспечило определение координат и высотных отметок с высокой степенью точности и их корректную увязку с действующей государственной системой координат. Использование приёмников, поддерживающих несколько навигационных систем, повысило надёжность результатов в условиях затруднённого приёма сигнала, вызванного особенностями рельефа или наличием инженерных конструкций [1, 2].

Далее выполнялась аэрофотосъёмка территории с использованием беспилотных летательных аппаратов. Применение БПЛА позволило получить актуальные ортофотопланы, цифровые модели рельефа и трёхмерные модели исследуемой местности в пределах трассы линии и площадки подстанции. Данные дистанционного зондирования использовались для оценки рельефных условий, выявления факторов, способных повлиять на строительство, корректировки положения проектируемых опор, а также для подсчёта объёмов земляных работ и мониторинга строительного процесса.

Рис. 1. БПЛА при аэрофотосъёмке трассы ВЛЭ

Объединение спутниковых измерений и результатов аэрофотосъёмки обеспечило точную пространственную привязку полученных изображений и формирование целостной цифровой модели территории, пригодной для дальнейшего проектирования.

С целью уточнения положения отдельных элементов на строительной площадке применялась тахеометрическая съёмка с использованием электронных тахеометров. Этот метод позволил детально определить координаты характерных точек рельефа, существующих инженерных сетей и конструктивных элементов объектов с соблюдением нормативных требований по точности [3, 4].

Обработка результатов полевых измерений выполнялась в специализированных программных комплексах, таких как AutoCAD и Credo. В процессе камеральных работ создавались топографические планы, продольные и поперечные профили трассы, цифровые модели местности, а также формировалась исполнительная документация. Применение автоматизированных инструментов обработки данных снизило влияние человеческого фактора и повысило достоверность итоговых материалов.

В ходе выполнения работ была создана надёжная планово-высотная основа, обеспечивающая нормативную точность при реконструкции объектов электроэнергетики. Применение спутниковых методов измерений позволило ускорить проведение полевых работ и повысить их эффективность по сравнению с традиционными технологиями.

Обработка аэрофотоснимков обеспечила получение актуальных ортофотопланов и цифровых моделей рельефа. Это позволило детально проанализировать условия прохождения трассы, выявить проблемные участки и обоснованно определить размещение проектируемых опор. Использование трёхмерного моделирования повысило наглядность проектных решений и упростило подготовку документации.

Тахеометрическая съёмка дала возможность уточнить положение отдельных элементов и инженерных коммуникаций на строительной площадке. Сопоставление результатов, полученных различными методами, подтвердило их согласованность и достоверность [5].

4. Выводы

Результаты выполненного исследования свидетельствуют о высокой эффективности комплексного применения спутниковых измерений, аэрофотосъёмки с использованием беспилотных летательных аппаратов и тахеометрических работ при геодезическом сопровождении реконструкции объектов электроэнергетической инфраструктуры.

Внедрение современных технологий обеспечивает получение пространственных данных с необходимой точностью, уменьшение продолжительности изыскательских и разбивочных процессов, повышение безопасности специалистов при выполнении полевых работ, а также создание цифровой модели территории, пригодной для последующего анализа, мониторинга и эксплуатации объекта.

Таким образом, сочетание цифровых методов измерений и автоматизированной обработки информации представляет собой перспективное направление развития инженерно-геодезического обеспечения строительства и реконструкции подстанций и высоковольтных линий электропередачи.

Литература:

1. Иванов А. А. ГНСС-технологии в строительстве. — СПб.: Питер, 2020.
2. Петухов С. Н. Беспилотные летательные аппараты…. — М.: Наука, 2019.
3. Zhang C., Kovacs J. M. The application of small UAVs… Precision Agriculture, 2012.
4. Rehak M., et al. Integration of GNSS and UAV data… Journal of Surveying Engineering, 2020.
5. Аблакашева Т. Е., Ипалаков Т. Т. Исследование комплекса геодезических работ при строительстве ЛЭП в Казахстане. ВКТУ, 2023.