Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами

Страница создана Рафаэль Третьяков
 
ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ
Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами
Информационный калейдоскоп                                                 Тест GPS систем

                                                                                  Системы, установленные на дамбе

      Тест комплектов GPS
      приемников RTK с УВЧ модемами
          Обычно RTK системы применяют в землеустройстве, гидрографической        сравнить результаты тестов, все они
      съемке, системах управления машинами. В то время, как в первом варианте     проводились в одинаковых условиях
     все более и более переходят к передаче поправок по GSM, например, NTRIP,     (насколько это возможно в полевых
     последние два почти полностью зависят от УВЧ радиосигналов для передачи      условиях). Кроме этих специальных
       поправок. Мы выбрали пять комплектов GPS приемников с УВЧ модемами,        тестов, я также выполнил больше
            обычно используемых в землеустройстве и/или системах управления       стандартных тестов, обращая внима-
                                                                   машинами.      ние на удобство в использовании. По-
                                                                                  следнее оценивалось во время поле-
                                                         Huibert-Jan lekkerkerk
                                                                                  вых испытаний, и специальная съемка
                                          шеф-редактор журнала GEOinformatics
                                                                                  не выполнялась. Общее время теста
                                               hlekkerkerk@geoinformatics.com
                                                                                  для каждой системы зависело от мак-
                                                                                  симального рабочего ресурса ровера
    Тестируемые системы:                  мной обзоров оборудования, я по-        и варьировалось от 6.5 часов (Leica)
    • Leica Geosystems GX1230GG           старался охватить больше реальных       до 14.5 часов (Magellan). Данный об-
      Smartrover (Leica)                  технических характеристик оборудо-      зор разделен на две части: таблица и
                                          вания. Однако проблема с выполне-       основной текст описывают результа-
    • Magellan Professional Z-Max
                                          нием теста была в том, что, будучи      ты тестов и сравнений, в то время как
      (Magellan)
                                          редактором, я не мог позволить себе     вставки отражают результаты практи-
    • Sokkia GSR2700 ISX (Sokkia)
                                          серьезно оснащенную лабораторию.        ческих тестов, включая удобство в ис-
    • Topcon GR-3 (Topcon)
                                          Несмотря на это, я выпол-               пользовании.
    • Trimble R6 GNSS (Trimble)
                                          нял тесты в поле и дома,
    Все системы были протестирова-
                                          используя или сами при-
    ны в комплектации, поставляемой
                                          емники, или простые при-
    голландскими или европейскими
                                          способления,       которые
    представителями, включающей ре-
    комендованный контроллер и пакет      каждый может найти дома
    программ. Все запрошенное оборудо-    или на рабочей площадке.
    вание было настроено для передачи     Выполненные тесты вклю-
    и приема УВЧ сигнала на свободной     чали тесты на дальность,
    частоте (не требующей разрешения)     повторную     инициализа-
    и мощности для производства работ в   цию, тесты на вес и на объ-
    Голландии.                            ем оборудования, а также
                                          тест на точность и тест на
    Метод тестирования                    рабочий ресурс. Для того,
8   В отличие от других выполненных       чтобы была возможность                             Предоставленные комплекты
Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами
Описание систем                                                         Информационный калейдоскоп

Leica GX1230 GG                                            внутренним УВЧ радиомодемом с очень маленькой антен-
Исследуемая базовая станция имеет                          ной в нижней части приемника. Хотя компоновка приемни-
отличную от ровера структуру и ис-                         ка очень компактная без какого-либо препятствия к обзору
                                                           GPS горизонта, это менее оптимальная конфигурация для
пользует отдельную геодезическую
                                                           приема поправок по УВЧ каналу. Это единственный при-
антенну, приемник и устройство для                         емник, имеющий два канала Bluetooth для соединения как
передачи поправок. В результате база                       с внешним устройством GSM/GPRS, так и с контроллером.
становится очень громоздкой, хотя не                       База также оснащена встроенным GSM/GPRS модемом.
очень тяжелой. Соединение между ба-
зовым приемником и антеннами выпол-
нено с помощью одинаковых кабелей,                         Topcon GR-3
которые легко отсоединить. Крепление
                                                           GR-3 – последняя модель от Topcon,
антенны радиомодема на ровере и на базе может быть за-
                                                           имеющая ряд интересных деталей.
креплено на приемнике таким образом, что ее можно на-      Аккумуляторы, например, нельзя от-
править либо вверх, либо вниз в зависимости от требова-    соединить во время работы приемника.
ний пользователя.                                          Зарядное устройство вместе с двумя
Ровер достаточно легкий – 1,2 кг – что компенсирует-       аккумуляторами можно использовать
ся весом контроллера и устройства передачи поправок.       как дополнительный источник питания
Аккумулятор ровера относительно мал и не разрядился        для приемника. Наконец, можно ис-
полностью, несмотря на эксплуатацию в течение полного      пользовать 4 стандартные щелочные
рабочего дня. Благодаря различной компоновке рабочего      батарейки типоразмера AA в батарей-
ресурса базовой станции хватает на полный съемочный        ном отсеке. Приемник и база идентич-
день. Для базы есть отдельный источник питания, который    ны и могут свободно взаимозаменяться. Приемник очень
рассчитан на работу примерно в течение 16 часов, хотя во   прочный и тяжелый, он весит 1.9 кг. Из-за веса его стаби-
                                                           лизация может быть утомительна после полного рабочего
время тестов он не был задействован.
                                                           дня. С другой стороны приемник сделан так прочно, что
Bluetooth соединение между ровером и контроллером
                                                           Topcon гарантирует, что он выдерживает падение с высоты
функционирует без каких-либо проблем. Т.к. база и ровер    двух метров.
имеют каждый свой собственный контроллер, его можно        GR-3 – единственный приемник с приемом сигналов от всех
закрепить на приемнике, что позволяет избежать случай-     систем GNSS, включая Galileo. Хотя теоретически это явля-
ного отключения.                                           ется преимуществом, но во время теста наблюдался толь-
                                                           ко один спутник Galileo (тестовый) и несколько спутников,
                                                           передающих сигналы, отличные от обычных L1 и L2. Если в
Magellan Z-Max                                             будущем произойдут изменения, GR-3 будет готов к ним и
Z-max – самый старый прибор в данном                       не потребует обновления оборудования.
тесте; он выпущен в 2003 году. Система
достаточно громоздка и тяжела по срав-
нению с другими; хоть распределение                        Trimble R6 GNSS
веса хорошее, работать с ней в течение                     Тестируемый приемник R6 GNSS не
полного рабочего дня утомительно. Ба-                      сильно отличается от последней моде-
зовый и подвижный приемники одина-                         ли Trimble R8 GNSS. Основное отличие
ковы, отличие только в установке УВЧ                       – в приеме GPS частот L2C и L5. Т. к. в
антенны. В нашем тесте база имеет                          настоящий момент только несколько
внешний УВЧ радиомодем с собствен-                         спутников передают такие сигналы,
ным источником питания. Magellan так-                      неудобство в каждодневном использо-
же единственная база в нашем тесте, для которой задать     вании минимальное.
параметры можно без использования контроллера; все         Не считая частот, модель подобна R8
основные параметры вводятся с клавиатуры и контролиру-     и очень компактна. База и ровер иден-
ются на светодиодном дисплее приемника. УВЧ антенна,       тичны, поэтому их легко взаимозаме-
используемая ровером, установлена между приемником и       нить. УВЧ антенна расположена в нижней части приемника;
геодезической антенной с помощью BNC-винтового типа        и, следовательно, не закрывает горизонт GPS. Нижнее по-
крепления. Приемник имеет два съемных устройства: акку-    ложение объясняется ухудшением УВЧ приема, что особен-
мулятор с рабочим ресурсом 14 часов и встроенный GSM/      но заметно на больших расстояниях.
GPRS модем. В используемой нами комбинации приемник/       Приемник достаточно легкий – 1,3 кг. Используемый акку-
контроллер соединение Bluetooth постоянно прерывалось,     мулятор очень маленький и имеет небольшой рабочий ре-
что потребовало перехода на кабельное соединение.          сурс. Поэтому база обычно оснащается дополнительным
                                                           источником питания (не тестировался).
                                                           Контроллер TSC2 - относительно тяжелый, но выглядит
                                                           очень прочным.
Sokkia GSR2700 ISX                                         Сенсорный экран очень яркий и легко читаемый. Система
Это был единственный приемник в на-                        имеет 3 слота для флеш-карт и может так же, как контрол-
шем тесте, который имел несъемные                          лер Topcon, напрямую соединиться с USB памятью.
аккумуляторы, и их рабочего ресурса
хватило на полный рабочий день. Ак-
кумуляторы большой емкости делают
приемник относительно тяжелым - 1.8
кг, что слегка осложняет его стабилиза-
цию.
Из-за того, что во время теста Sokkia
не имела двух одинаковых систем, база
имела внешний радиомодем, который
подключался к приемнику кабелем. Ровер был оснащен                                                                     9
Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами
Информационный калейдоскоп                                                       Тест GPS систем
                                                                                         бочий день или дольше), чем самые
                                                                                         легкие модели в нашем тесте. Наи-
                                                                                         лучшие результаты в тесте вес/рабо-
                                                                                         чий ресурс показали Sokkia и Topcon,
                                                                                         вес которых на вехе был до 4 кг, и ко-
                                                                                         торые проработали более 10 часов на
                                                                                         одном комплекте аккумуляторов.
                                                                                         Вес базы
                                                                                         В большинстве публикаций приво-
                                                                                         дится только вес ровера, создавая
                                                                                         впечатление, что вес и размеры базы
                                                                                         и других компонентов не важны. Пол-
                                                                                         ностью укомплектованную систему
                                                                                         обычно перевозят на автотранспорте
                                                                                         до рабочей площадки, но обычно не-
                                                                                         сколько сотен метров ее нужно нести
                                                                                         в руках. Поэтому мы также измерили
                                                                                         вес и размеры других компонентов.
                                                                                         Общий вес базы вычислялся вместе
                                                                                         с весом стандартного штатива весом
     Системы GPS RTK, загруженные в автомобиль                                           7 кг. Система Trimble снова получи-
                                                                                         лась самой легкой с весом 9.5 кг, а
     Тесты на вес                             система Magellan с отдельной уста-         Magellan и Leica самыми тяжелыми с
     В мире геодезии, где считается, что      новкой антенны/приемника имела             весом 11.5 кг. Вес системы Magellan
     размер GPS приемника имеет зна-          минимальный вес на вершине вехи).          не включает обязательный 13.5 кг
     чение, это не так важно для систем       Однако, из-за очень большого кон-          аккумулятор, служащий источником
     управления строительной техникой         троллера, радио и крепления, общий         питания для внешнего УВЧ радиомо-
     или для базовой станции, но особенно     вес вехи для Leica превышал вес са-        дема.
     актуально для ровера. Геодезисты вы-     мого легкого ровера в нашем тесте
                                                                                         Общий вес и размер
     нуждены непрерывно часами носить         (Trimble; 3,6 кг) на 300 г.
                                              Самый тяжелый приемник в нашем те-         Также были определены общий вес и
     оборудование и удерживать его в кон-
                                              сте был Magellan с общим весом вехи        размеры транспортировочного кей-
     це дня так же стабильно, как они де-
                                              в 5,7 кг. С другой стороны приемник        са. Хотите узнать, почему геодезисты,
     лали это в начале дня. Конечно, важен
                                              Magellan также можно носить в рюк-         занимающиеся GPS съемкой, всегда
     не только общий вес ровера, но также
                                              заке, уменьшая вес вехи примерно на        водят большие машины? Это не из-
     его распределение на вехе. Чем мень-
                                              1,5 кг. Кроме того, наибольший вес в       за их доходов, а из-за огромных раз-
     ше веса на вершине вехи, тем лучше,
                                              Magellan размещен ниже середины            меров систем. Включая штатив, веху
     т.к. это упрощает стабилизацию рове-
                                              вехи, что делает проще стабилиза-          и другие компоненты системы, объ-
     ра. Также помогает легкий контрол-
                                              цию ровера. В общем, самые тяжелые         ем транспортировочных кейсов для
     лер, в то время как вес вехи не имеет
                                              роверы работают дольше на одном            одной системы варьируется от 45 ли-
     большого влияния на общее распре-
                                              комплекте аккумуляторов (полный ра-        тров (Trimble) до 92 литров (Magellan).
     деление веса. Комбинация приемник/
     контроллер должна быть хорошо сба-
     лансирована. Наконец, чем меньше
     и легче общий комплект, тем легче
     его устанавливать при прохождении
     больших расстояний. Я взвешивал
     различные компоненты систем на ку-
     хонных весах с точностью до 10 г, а
     такие компоненты системы, как шта-
     тивы и транспортировочные кейсы,
     которые весили достаточно много для
     кухонных весов, на напольных весах с
     точностью до 500 г. Приведенные веса
     включают один набор аккумуляторов
     приемника, поставленных производи-
     телем. Т.к. некоторые производители
     используют маленькие аккумуляторы,
     это влияет как на вес приемника, так и
     на максимальный рабочий ресурс.
     Вес ровера
     Средний вес вехи составил - 4.2 кг.
     Приемник Leica при весе 1.2 кг – са-        Расположение антенн на крыше автомобиля для проведения теста по передаче данных
10   мый легкий в данном тесте (хотя
Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами
Тест GPS систем                                                            Информационный калейдоскоп

                                        меньше 25 кг – ограничения веса для       Чтобы провести тест на расстояния в
                                        рабочих в Голландии. Транспортиро-        равных условиях, понадобилась спе-
                                        вочные кейсы Leica и Sokkia – самые       циальная расстановка приемников.
                                        легкие – по 8 кг каждый. Самый тяже-      Поэтому все пять баз были установ-
                                        лый кейс у Topcon – 15 кг. Конечно, об-   лены в ряд с интервалом пять метров
                                        щий вес и объем транспортировочных        под прямым углом к измеряемой ли-
                                        кейсов зависят от его типа и допол-       нии – дороге по свободной дамбе. Во
                                        нительных аксессуаров, выбранных          время теста системы Sokkia и Magellan
                                        клиентом. Однако, все представители,      были в менее выгодных условиях, т.к.
                                        заявили, что кейсы и дополнитель-         их антенны передающих модемов при-
                                        ные аксессуары те же самые, которые       шлось прикрепить к ножкам штатива, в
                                        обычно заказывают их клиенты.             результате чего у них была небольшая
                                                                                  высота антенны, что потенциально
                                        Диапазон передачи данных
                                                                                  могло уменьшить максимальное рас-
                                        В этом тесте мы хотели определить         стояние передачи. Затем пять рове-
                                        максимальные расстояния передачи          ров были закреплены на расстоянии
                                        данных для этих систем. Это особенно      1 метра над крышей моей машины
                                        важно при работах на обширных тер-        таким образом, что почти все антенны
                                        риториях. Всем производителям был         (и GPS, и антенна принимающего мо-
                                        направлен запрос на поставку систем
                                                                                  дема) имели свободную зону приема.
                                        с разрешенной частотой и мощно-
                                                                                  Исключение составляла УВЧ антенна
                                        стью. Я имел в виду 439 МГц и 500 мВт,
                                                                                  системы Magellan, которая, из-за сво-
                                        но особо не сообщал об этом на ран-
                                                                                  ей конструкции, находилась несколько
Проведение теста на инициализацию с     ней стадии. В результате на некоторых
куском фольги                                                                     ниже других, чтобы предотвратить от
                                        системах были установлены другие
                                                                                  экранировки других GPS антенн, т.е.
                                        мощности, например, на системе Leica
Общий объем всех транспортировоч-                                                 у системы было менее благоприятное
                                        была установлена мощность 1 Вт. Я ду-
ных кейсов для тестируемых систем       мал, что это не разрешено, но в Leica     положение (см. фото). Затем системы
составил 354 литра, который вместе      мне дали ссылку на сайт голландско-       были настроены на постоянную запись
с вехами и штативами, вполне до-        го телекоммуникационного агентства.       определения координат, за исклю-
статочен, чтобы заполнить багажник      Различие в мощности означало, что         чением системы Sokkia, которая не
среднего размера европейского уни-      сравнивать результаты будет очень         имеет данной опции в программном
версала при опущенных задних сиде-      трудно. Тем не менее, мы продолжили       обеспечении. Поэтому в Sokkia эти
ниях. Вес отдельного кейса был всегда   тесты.                                    данные были считаны вручную. С уста-

                                                                                                                          11
Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами
Информационный калейдоскоп                                                   Тест GPS систем
                                                                                    Результаты теста на повторное
                                                                                    нахождение решения RTK
                                                                                    Почти все системы выполняли иници-
                                                                                    ализацию в среднем 15 секунд, а си-
                                                                                    стема Sokkia была немного быстрее
                                                                                    - 10 секунд. Только результаты систе-
                                                                                    мы Magellan были хуже, но их нельзя
                                                                                    было сравнить с другими из-за не-
                                                                                    верных установок параметров прием-
                                                                                    ника. Оказалось, что во время теста я
                                                                                    включил опцию SBAS, которая умень-
                                                                                    шает количество возможных каналов
                                                                                    для измерений на 2 канала. Учитывая,
                                                                                    что это уменьшило количество спут-
                                                                                    ников, имеющихся для решения, вре-
                                                                                    мя инициализации увеличилось. Тем
                                                                                    не менее, я полагаю, что результаты
                                                                                    для нашей короткой базовой линии
                                                                                    сравнить можно.
                                                                                    Однако, возникает вопрос о влиянии
                                                                                    такой разницы в съемочной практике;
     новленными таким образом система-      тельные результаты теста на расстоя-    все системы проводили инициализа-
     ми, машина двинулась вдоль дамбы       ние приема/передачи данных здесь        цию до того, как исполнитель дойдет
     со скорость не более 10 м/с. В конце   не приведены, т.е. они не отражают      до следующей точки съемки и устано-
     дамбы машина повернула в обратную      расстояния при нормальных условиях.     вит веху.
     сторону и тест был повторен в обрат-   Я обратил внимание на один аспект:      Тест на продолжительность
     ном направлении.                       если радиоантенна находится сверху      работы
     Результаты теста передачи              GPS антенны, то приемник получает
                                                                                    Продолжительность работы RTK си-
     данных                                 преимущество.                           стемы с УВЧ модемом во многом
     Результаты сильно отличаются и их      Тест на повторное нахождение            определяется продолжительностью
     тяжело сравнить. В среднем расстоя-    решения RTK                             работы базы и, следовательно, акку-
     ния варьируются от немного более 2                                             муляторов, используемых в базовом
     км до более 7 км. Некоторые системы    Повторное нахождение фиксирован-        приемнике. Хотя все производители
     имели проблемы с захватом сигнала      ного решения RTK после прохождения      могут поставить дополнительные ком-
     во время теста без какой-либо види-    под кроной дерева или мостом очень      плекты источников питания, в нашем
     мой причины. Одной из проблем теста    важно, т.к. каждая секунда, потрачен-   тесте был использован один комплект
     было то, что все пять передатчиков     ная на ожидание важна при проведе-      внутренних батарей, поставленных
     работают на похожих, но не совсем      нии полевых работ. Время для повтор-    вместе с системой. Тест на рабо-
     одинаковых частотах. Близкие часто-    ного нахождение фиксированного          чий ресурс проходил параллельно с
     ты могут вызвать перекрестные поме-    решения зависит от различных фак-       другими тестами, засекалось время
     хи, что делает захват сигнала более    торов, среди которых - количество на-   включения и выключения приборов.
     трудным.                               блюдаемых спутников, геометрия их       Используя функцию регистрации ре-
     Т.к. данные частоты используют пря-    расположения и расстояние между         зультатов, время отключения было
     мую видимость, любое препятствие       базой и ровером. Для теста времени      определено с точностью в полчаса.
     между базой и ровером уменьшает        на повторное нахождение решения,        Результаты работы аккумуляторов
     расстояние приема/передачи данных.     все роверы были установлены в 1,5 м     всегда зависят от условий, в которых
     Частично это можно компенсировать      друг от друга, базы сохранили такую     они используются: чем холоднее, тем
     высотой антенны радиомодема базы.      же конфигурацию, как в тесте на рас-    быстрее вырабатывается ресурс. Во
     Выбранный диапазон, тем не менее,      стояние. Среднее удаление ровера от     время теста температура колебалась
     был свободен от препятствий на 7.5                                             от 18°C до 22°C. Все аккумуляторы
                                            базы составляло порядка 25 м. С такой
     км, не считая случайно проезжающих                                             были заряжены с помощью зарядных
                                            конфигурацией каждая антенна GPS
     машин.                                                                         устройств, рекомендованных про-
                                            приемника была по очереди экрани-
     Т.к. результаты отличались друг от                                             изводителем, пока индикатор не за-
                                            рована с помощью жестяной фольги.
     друга и имели необъяснимые срывы                                               горался зеленым цветом или не по-
                                            Как только ровер обнаруживал поте-
     при потере сигнала приемниками,                                                казывал окончание зарядки. Затем
                                            рю RTK, а количество наблюдаемых        системы были запущены до самоот-
     я исследовал условия наблюдений,
     когда производители сообщили, что      спутников становилось стабильно ма-     ключения, условие, не самое опти-
     измеренные расстояния не показа-       лым, фольга убиралась. Время между      мальное и которое следует избегать в
     тельны. Когда я проверил ионосфер-     удалением фольги и моментом, когда      повседневной практике.
     ные условия на момент моего теста 11   ровер сообщал о найденном решении
                                            RTK, было определено как время ини-     Результаты теста на
     июля, я обнаружил, что они действи-
                                                                                    продолжительность работы
     тельно плохие, и что возможно было     циализации. Тест выполнялся трижды
     причиной потери сигнала у некоторых    для каждого ровера с коротким пере-     Удивительно, но в инструкциях почти
12   приемников. Из-за этого действи-       рывом в несколько минут.                все производители пессимистично
Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами
Интефейс пользователя                                                       Информационный калейдоскоп

Leica GX1230 GG                                               емника, который четко (на разных языках) говорит Вам, что
Программное обеспечение в контрол-                            решение RTK потеряно. Вроде ерунда, но это позволяет
лере Leica имеет всего несколько оп-                          следить за работой без постоянного наблюдения за экра-
ций. Пользователь, который видит это                          ном контроллера.
ПО впервые, легко может заблудиться                           Контроллер Allegro работает с собственным программным
в меню и настройках. Преимущество                             обеспечением Sokkia. Программа выполняет все основные
всех этих опций, без сомнения, заклю-                         задачи, но не имеет функции автоматической записи или
чается в том, что система может быть                          расширенной атрибутивной информации. По этой причине
применена для специфических работ. С                          в результатах теста на точность точки не выводятся.
контроллером можно работать при по-                           Преимущество данного программного обеспечения состоит
мощи клавиатуры. Ровер оснащен но-                            в том, что оно сохраняет информацию в реляционную базу
вым цветным сенсорным дисплеем, он                            данных. Это делает возможным уравнивание результатов
очень четкий даже в условиях яркого солнечного света. Я сам   на контроллере без использования какого-либо офисного
проверил, что сенсорный дисплей не так хорошо реагирует       ПО. Только измените координаты базы, и все точки, изме-
на прикосновение карандаша, как монохромный дисплей           ренные с такой базы, сдвинутся вместе с ней.
на базовом контроллере. Сохранение данных относитель-
но просто после настройки прибора. В приемнике данные         Topcon GR-3
сохраняются на карту CF. Экспорт данных также прост, если     Как и большинство производителей,
определен его формат при помощи офисного ПО. Стан-            Topcon использует единый пакет про-
дартные экспортные данные в контроллере не представле-        грамм для всех инструментов. Данный
ны, хотя офисное программное обеспечение содержит ряд         пакет имеет очень простую компоновку, и
формальных шаблонов, которые можно использовать в том         съемка выполняется относительно про-
виде, в котором они даются, или изменять их.                  сто. Я вводил значения с некоторой до-
Leica также предоставляет эмулятор контроллера, давая         садой, т.к. на контроллере (FC200) есть
возможность изменять параметры и экспортировать в             только экранная клавиатура. Раскладка
специфические форматы без самого контроллера. Опера-          этой клавиатуры нестандартная, и она
ции эмулятора идентичны контроллеру. Его можно сконфи-        требует некоторого привыкания с ней.
гурировать для вывода данных в цветном или в черно-белом      Для соединения между контроллером и
режимах.                                                      базой/ровером обычно используется технология Bluetooth.
                                                              Контроллер постоянно терял соединение Bluetooth, даже ког-
Magellan Z-Max                                                да он был рядом с ровером.
Z-rnax – единственный приемник в на-                          Обмен данными с офисным компьютером может осущест-
шем тесте, который не поддерживает                            вляться через карту памяти, разъем USB или карту USB.
ГЛОНАСС. Из-за того, что я во время                           Однако, для данного порта подходят только тонкие карты
теста, оказывается, включил SBAS,                             памяти, например, поставляемые европейским представи-
Magellan структурно отслеживал на                             тельством Topcon.
два-три спутника меньше, чем осталь-                          Порты очень хорошо защищены от пыли и влаги резино-
ные системы. Это результат суще-                              выми клапанами, которые открываются и закрываются без
ствования двух каналов для получения                          проблем.
поправок SBAS, что приводит к умень-                          После полного рабочего дня и одного дня хранения аккумуля-
шению каналов для отслеживания                                торы контроллера полностью разрядились и их необходимо
спутников. В результате для приемника                         было заменить. Мне показалось, что контроллер потреблял
было трудно получить фиксированное решение RTK в тестах       энергию даже когда был выключен.
на повторную инициализацию. Программное обеспечение,
используемое с контроллером Allegro – программный пакет       Trimble R6 GNSS
Fast Survey. Данный пакет прост в понимании и использова-     Когда бы радиосигнал ни был потерян
нии и обладает всеми свойствами, необходимыми в поле.         во время теста, женский голос всегда
Экспорт данных производится, в основном, в стандартные        предупреждает Вас об этом. Подобно
текстовые файлы ASCII, которые считываются большин-           прибору Sokkia это упрощает опреде-
ством программ для обработки, и, если необходимо, экс-        ление проблемы при работе многих
порт в shape и dxf форматы. Из-за ограничений контроллера     систем или при временном выполне-
экспорт данных должен выполняться с помощью програм-          нии других процедур во время работы.
мы ActiveSync через кабель последовательного порта, что       Приемники Trimble и Leica были един-
может быть проблемой, т.к. очень немного компьютеров          ственными, которые выдавали полную
имеют последовательный порт. Решением могло бы стать          информацию о состоянии приемника,
соединение последовательного кабеля к USB конвертеру          требуя от контроллера соединения с
или же дополнительный USB разъем, но некоторые конвер-        системой для более точной информации. И тот и другой
торы работают лучше разъемов.                                 также выводили информацию с базы на экране контроллера
                                                              ровера. Экспорт информации о координатах и их качестве
Sokkia GSR2700 ISX                                            в простом файле формата ASCII с установленными форма-
Конфигурирование системы Sokkia                               тами для экспорта оказался невозможным. Однако, допол-
достаточно просто. База вообще не                             нительные форматы можно легко загрузить с сайта Trimble,
требует задания каких-либо параме-                            что дает широкий диапазон возможностей экспорта.
тров: просто включите ее, и она начнет
выполнять измерения и передавать
результаты. Задание установок мож-
но выполнять с контроллера ровера,
с него можно изменить координаты
базы, переданные базой. Система
Sokkia – единственная с говорящим
приемником. Хотя другие производи-
тели имеют говорящие контроллеры, никто не имеет при-                                                                      13
Тест комплектов GPS приемников RTK с УВЧ модемами
Информационный калейдоскоп                                                                   Тест GPS систем
     оценивают рабочий ресурс системы.               чем приемник. Только
     В среднем системы работает на 1.5               контроллер Topcon ра-
     часа дольше, чем заявлено, исключе-             ботал на протяжении
     ние составляет Topcon, который рабо-            всего первого рабочего
     тал на 2.5 часа меньше, чем заявлено            дня. Тем не менее, по-
     в инструкции. Первая база, которая              видимому, контроллер не
     отключилась – Trimble; она работала в           отключается полностью и
     течение 5.5 часов – этого недостаточ-           использует энергию даже
     но для полного рабочего дня. Доль-              в режиме ‘off’. Аккумуля-
     ше всех работала система Magellan               тор, установленный на
     с рабочим ресурсом базы примерно                контроллере      Magellan,
     в 14.5 часов: более чем достаточно              почти полностью разря-
     для 12-часового рабочего дня. Про-              дился, но учитывая вре-
     должительность работы Magellan в                мя работы ровера, это не
     значительной степени – это результат            удивительно.
     использования отдельного аккуму-
                                                     Тест на точность
     лятора для радиомодема, и больших
     внутренних аккумуляторов на 8.8 Ач.             Систему с функцией RTK
     Почти все роверы работали дольше                приобретают для по-
     своих баз. Исключение составила си-             лучения сантиметровой
                                                     точности или лучше. Без          Результаты теста на точность (Зеленые точки - Leica,
     стема Leica, где база работала на 1 час                                        Красные - Magellan, Синие - Topcon, Желтые - Trimble)
     дольше ровера. Это результат другой             правильной лабораторной
     комплектации базовой станции, кото-             установки     невозможно
     рая имеет большие аккумуляторы.                 протестировать точность (стандарт-        Вместо этого, мы выполнили быстрый
     Почти все контроллеры имеют акку-               ное отклонение) и надежность для          тест на точность в полевых условиях.
     мулятор, который работает дольше,               всех систем в одних и тех же условиях.    Во время этого теста мы оставили все

                                     Leica Geosystems       Magellan               Sokkia               Topcon               Trimble
                                     GX1230 GG              Z-MAX                  GSX2700 ISX          GR-3                 R6 GNSS
     Количество каналов (д)         72                     24                     72                    72                  72
                                    - GPS L1, L2, L2c      - GPS L1, L2           - GPS L1, L2, L2c     - GPS L1, L2, L2c   - GPS L1, L2
                                    - Glonass L1, L2       - SBAS                 - GPS L5              - GPS L5            - Glonass L1, L2
                                    - SBAS                                        - Glonass L1, L2      - Glonass L1,L2,L2c - SBAS
                                                                                                        - Galileo (all)
                                                                                  - SBAS
                                                                                                        - SBAS
     Протоколы связи ровера (д)      - 1 Bluetooth         - 1 Bluetooth           - 2 Bluetooth        - 1 Bluetooth       - 1 Bluetooth
                                                           - (1 UHF)9              - (1 UHF)9           - 1 UHF             - 1 UHF
                                                           - (1GSM/GPRS)8          - (1GSM/GPRS)8       - (1GSM/GPRS)8      - (1GSM/GPRS)
     Входы/выходы ровера (д)         - 1 RS232             - 1 RS232               - 1 RS232            - 1 SD card         - 2 RS232
                                     - 1 USB/RS232         - 1 RS488               - 1 USB/RS232        - RS232
                                                           - SD card                                    - 1 USB
     Протоколы связи                 - 1 Bluetooth         - 1 Bluetooth           - 1 Bluetooth        - 1 Bluetooth       - 1 Bluetooth
     контроллера (д)                 - (1 UHF)9                                    - (WiFi)             - 1 802.1 (WiFi)    - 1 802.1 (WiFi)
                                     - (1GSM/GPRS)
     Входы/выходы                    - 1 Leica docking      - 1 PCMCIA card        - 1 PCMCIA card       - 1 SD card         - 1 SD card
     контроллера (д)                 - 1 CF card            - 1 CF card            - 1 CF card           - 1 CF card         - 1 CF card
                                     - 1 RS232/USB          - 1 USB (docking)      - 1 USB (docking)     - 2 USB             - 2 USB
                                                            - 2 RS232              - 2 RS232             - 1 RS232           - 1 RS232
     Водо- и пылезащита (д)         IP67                   IP54                   IP67                  IP66                IPX7
     Масса базы (и)3                11.5 кг                11.510 кг              11 кг                 11 кг               9.5 кг
     Масса ровера (и)               1.2 кг                 3.9 кг                 1.8 кг                1.9 кг              1.4 кг
     Масса контроллера (и)1         2.0 кг                 1.3 кг                 1.3 кг                1.1 кг              1.3 кг
     Общая масса вешки (и)2         3.9 кг                 5.7 кг                 4.0 кг                3.9 кг              3.6 кг
     Общая масса (и)4               16.5 кг                40 кг                  17 кг                 15 кг               12.5 кг
     Общий объем (и)4               2 х 32 л               2 х 46 л               2 х 42 л              1 х 69 л            1 х 45 л
     Время подготовки (д/и)5        8 с/15 с (11 SVs)      2 с/11                 10 с/10 с (11 SVs)    15 с (12 SVs)       14 / 14.5 ч           9 /10.5 ч             11/7.5 ч7           3.5/5.5 ч
     Время работы ровера (д/и)6     5 / 6.5 ч              >14 / 13 ч             10 / 11.5 ч           13 / 10.5 ч         5.3 / 7 ч
     Результаты тестов. Примечания:                                        5
                                                                                - максимальное время подготовки к измерениям, полученное в
     (и) - базовые измерения тестируемых систем                                   результате теста / указанное производителем
     (д) - данные от производителей                                        6
                                                                                - с единственным комплектом батарей, необходимым для
     ( ) - Опции; смотри дополнительные сведения                                  работы системы
     1
         - включая монтажные скобы и приемник (если есть)
                                                                           7
                                                                                - контроллер выключился после 6 часов работы
     2
         - с вешкой и креплением, поставляемым с системой
                                                                           8
                                                                                - рассматриваемая модель поддерживала GSM/GPRS
     3
         - исключая дополнительное питание и включая поставляемый
                                                                           9
                                                                                - рассматриваемая модель поддерживала УВЧ
           штатив и скобы                                                  10
                                                                                - без учета основной батареи (13.5 кг)
     4
         - средние размеры/масса ящика, поставляемого с системой,          11
                                                                                - результат не включен в сравнение из-за неправильных
           исключая штатив и вешку                                                установок на приемнике
14
Послесловие                                                              Информационный калейдоскоп

системы работать после тестов на ини-    чек, которые были очень близко друг    прикладных задачах, но собственно в
циализацию. Данные записывались в        к другу.                               самом приборе. Как показывают ре-
течение примерно 1 часа с 30 секунд-     С другой стороны, у Topcon не было     зультаты проведенных тестов, каждый
ными интервалами для всех систем,        проблем с захватом сигнала, но ока-    производитель имеет определенный
кроме Sokkia, чье ПО не поддерживает     залось, что он возникали проблемы с    подход к конструкции системы. Неко-
автоматическую запись. График ре-        многолучевостью во время теста, что    торые предпочитают аккумуляторы с
зультатов определения координат для      вылилось в больший разброс в коор-     большим ресурсом и соответственно
каждой системы затем был сдвинут         динатах.                               большим весом, другие ценят универ-
к воображаемой центральной точке,        Стандартное отклонение для всех си-    сальность при простом пользователь-
чтобы можно был визуально сравнить       стем при захвате сигнала, было не-     ском интерфейсе.
результаты теста.                        плохим, в пределах 0,025 м, и, сле-    Таким образом, выбор системы дол-
                                         довательно, в ожидаемых пределах.      жен быть основан не столько на типе
Результаты теста на точность
                                         Однако, тест показал, что специфиче-   прикладных задач, которые поддержи-
Хотя тест, выполненный нами, не явля-    ские настройки и разница в программ-   ваются программным обеспечением,
ется реальным показателем точности       ном обеспечении может влиять на ре-    сколько на таких факторах, как цена,
систем, он дает хорошее представ-        зультаты.                              максимальный рабочий диапазон, ра-
ление о разнице между системами                                                 бочий ресурс и вес системы для кон-
и соответствующих настройках, вы-        Заключение
                                                                                кретной задачи пользователя.
полненных в ПО. Например, система        Я исследовал пять систем, которые их
Magellan с неправильно установлен-       производители заявляют как сопоста-                    Huibert-Jan lekkerkerk
ными SBAS=ON теряла сигнал RTK на        вимые. Во время тестов мы выявили            hlekkerkerk@geoinformatics.com
некоторых точках во время теста и,       разницу между системами, не столь-                    журнал GEOinformatics
следовательно, записала меньше то-       ко в их удобстве при использовании и                 www.geoinformatics.com

                                        Послесловие производителей
Leica GX1230 GG                                             Topcon GR-3
Диапазон работы системы Leica возможно был уменьшен         Данное полевое исследование – это хороший практический
из-за тестовых установок, а не из-за ионосферных усло-      тест, который доказывает, что система Topcon GR-3 лиди-
вий. Положение антенны, качество радиооборудования и        рующий продукт и выигрывающий при сравнении с други-
открытость горизонта важные аспекты для гарантии полу-      ми. Его уникальная конструкция помогает достичь большо-
чения сигналов с поправками. По поводу результатов те-      го диапазона радиопокрытия при источнике в 0.5 Вт. Хотя
стов на новый захват сигнала и точность, только быстрый     утверждается, что GR-3 тяжелее других, необходимо пом-
TTFF игнорирует надежность. В тесте на точность система     нить, что ресурса аккумулятора хватает на полный рабочий
Leica показывает наилучшую повторяемость с небольшим        день и не требует дополнительных внешних источников
разбросом по координатам. Отсутствие резко выделяю-         питания, система оснащена встроенным GSM/GPRS моде-
щихся значений экспериментальных величин указывают на       мом, что в других системах является дополнительным обо-
факт надежности. GPS1200 реализует это, решая неодно-       рудованием. То, что GR-3 готов для системы Galileo не озна-
значность дважды и независимо перед обеспечением фик-       чает дорогих изменений прибора или доплат, спутниковая
сированного решения.                                        программа работает даже с готовым одним спутником, до-
                                                            казывая будущее прибора. Как показал тест, GR-3 готов ко
Magellan Z-Max                                              всем аспектам настоящего и будущего использования.
Система Magellan Z-Max - это по настоящему гибкая гео-
дезическая система, которая позволяет операторам само-
стоятельно управлять процессом съемки. Она позволяет        Trimble R6 GNSS
геодезистам выбирать именно те модули, которые подхо-       Спутниковая радионавигационная система Galileo , предло-
дят для наиболее эффективного решения. Z-Max выпол-         женная Европейским союзом, дает преимущества пользо-
няет съемку в сетях NTRIP, VRS, или FKP; GPRS или даже      вателям глобальной спутниковой навигационной системы,
UHF+GSM/GPRS. Он переключается от постобработки до          обеспечивая дополнительные спутники, дополнительные
RTK, и подходит как для базы, так и для ровера. Съемные     сигналы, и совместимость с GPS. Trimble полностью под-
модули упрощают изменение конфигурации и обновления         держивает такое развитие на рынке GNSS.
системы. И, если Вы ищете высокоточную систему RTK по       Остановившись на выборе возможностей GPS нового поко-
цене вдвое меньше, чем участвовавшие в тесте, обратите      ления, мы сразу предоставляем потребителю продукцию,
внимание на новую систему Magellan ProMark3 RTK с новой     работающую с системой Gallileo. В случае модернизации
технологией BLADE Magellan GNSS.                            GPS, наши приборы были доступны за год до запуска пер-
                                                            вого спутника L2C. Trimble также разрабатывает продукцию
Sokkia GSR2700 ISX                                          для ожидаемого сигнала L5 GPS.
Sokkia GSR2700 ISX показывает себя как удобный и простой    Более того, мы будет предлагать оборудование с возмож-
в использовании приемник с превосходными характери-         ностью работы с системой Galileo. Между тем наша цель
стиками и надежным решением RTK. Мы бы приветствова-        – предлагать наиболее эффективное и конкурентное обо-
ли тест на выполнение измерений RTK при широком диа-        рудование, которое отвечает настоящим и будущим требо-
пазоне, т.к. производительность GSR2700 ISX выделяется      ваниям наших заказчиков.
при быстрых и надежных измерениях RTK на больших рас-
стояниях, которые могут относиться к результатам по но-
вому захвату сигнала. К тому же, безусловно признанным
преимуществом ПО SDR+ контроллера Sokkia является не-
зависимость в поле. Поэтому мы создали SDR+ на основе
реляционной базы данных. Sokkia предоставляет профес-
сионалам геодезистам надежные и точные решения, такие
как GSR2700 ISX, сейчас и в будущем.
                                                                                                                          15
Вы также можете почитать