Надежное инфраструктурное решение

В состав базовой станции систем высокоточного позиционирования входит ГНСС-приемник «ФАЗА+»и геодезическая антенна «БОРЕЙ». Для начала рассмотрим характеристики приемника. «ФАЗА+» обладает самым большим количеством спутниковых каналов из устройств, представленных на рынке. Единственный сопоставимый по количеству принимаемых спутниковых сигналов ГНСС-приемник – «Trimble NetR9». Он, так же как и «ФАЗА+», располагает 440 каналами для единовременного слежения за спутниковыми сигналами. 440 приемных каналов – гарантия приема сигнала не менее чем 80 спутников по всем излучаемым ими сигналам (GPS: L1/L2/L2C/L5, ГЛОНАСС: L1 ПТ и открытый ВТ коды, L2 ПТ и открытый ВТ коды, Galileo: GIOVE-A и GIOVE-B, SBAS: L1 C/A и L5, L-band: OmniSTAR VBS/HP/XP). Сейчас на орбите находится по 24 постоянно работающих спутника ГЛОНАСС и GPS, то есть, всего  48 КА. Предполагается, что до 2012 года Китай выведет на орбиту 30 КА системы Compass, а к 2016 – будет выведено 30 спутников Galileo. Таким образом, через не полных пять лет только приемники «ФАЗА+» будут гарантированно принимать сигналы всех действующих спутников – если, конечно, Китай и Евросоюз смогут полностью осуществить свои космические программы, что на данный момент представляется маловероятным. Тем не менее, количество спутников в любом случае будет расти. Антенна «БОРЕЙ» поддерживает прием сигналов ГЛОНАСС, а также GPS, Galileo, Compass, QZSS, GAGAN, SNAS, WAAS, SBAS, MSAS, EGNOS и  Omnistar. Базовая станция на основе приемника «ФАЗА+» и антенны «БОРЕЙ» полностью автономна в работе, и не требует обслуживания техническим персоналом: после установки о станции можно забыть, и не тратить время и силы на профилактику или обслуживание аппаратуры. Все действия по настройке приборов выполняются дистанционно, с помощью программного комплекса «ПИЛОТ». Однако на лицевой панели приемника предусмотрена панель для программирования устройства. Дисплей располагает двумя линиями по 16 символов, и полностью русифицирован. Приемник оборудован системами поддержки работоспособности в случае непредвиденных сбоев электропитания. В частности, «ФАЗА+» располагает литиево-ионной аккумуляторной батареей напряжением 7,4 В и емкостью 7800 mA/ч, рассчитанной на 15 часов непрерывной работы. Также в приемник встроена внутренняя защита от короткого замыкания. В случае перебоев с питанием, приемник автоматически переходит на питание от аккумулятора, и продолжает собирать спутниковые данные. «ФАЗА+» соответствует стандартам защищенности IP67 и MIL-STD 810F – то есть, полностью пылеустойчив, и способен выдержать кратковременное погружение на глубину до 1 метра без потери работоспособности, а также выдерживает транспортную тряску с ускорением до 25 м/с2 при частоте 80-120 ударов в минуту. Диапазон перепада температуры для бесперебойного функционирования составляет 105°С – от -40 до +65 градусов при 100% влажности. В соответствии со впервые введенными техническими условиями ТУ 4433-001-29034830-2011, средняя наработка в условиях применения «ФАЗА+» должна составить не менее 60 000 часов. Вероятность возникновения отказа, приводящего к ложному стандарту за 1000 часов работы должен составлять не более 0,01, а коэффициент необнаруженных ошибок – не более 10-4, то есть, надежность приемника превышает 99%. Наличие встроенной памяти в 8 Гб позволяет сохранить данные не менее чем за 8 месяцев записи с эпохой в 1 секунду. Приемник поддерживает форматы T02, RINEX v.2.11, RINEX v.3.0, BINEX. Также к приемнику может быть подключена внешняя память объемом до 1 Тб. В случае перебоев со связью, приемник ведет запись информации столько, сколько необходимо – за 8 месяцев можно восстановить любой канал связи – после чего передает в центр управления все данные, поступившие с момента обрыва. Таким образом, гарантируется целостность и достоверность получаемой информации. «ФАЗА+» представляет высокие показатели точности: при работе в режиме RTK VRS, точность в плане составляет 8 мм+0.5мм/км, и 15мм+0.5мм/км по высоте (при длине базиса в пределах 30 км). Близкие показатели дает работа в режиме RTK от одиночной базовой станции:  8мм+1мм/км в плане, 15мм+1мм/км по высоте. Съемка в режиме постобработки еще выше в точности:  3мм+0.1мм/км в плане, 4мм+0.1мм/км по высоте. При работе в режиме DGNSS: (0.25м+1мм/км в плане, 0.50м+1мм/км по высоте), однако нужно понимать, что съемка в режиме статики полностью лишена достоинств съемки в реальном времени, и требует значительных ресурсов на обработку результатов измерений. Современное технологическое решение Коммуникация приемника по последовательному интерфейсу осуществляется через 9-ти проводной порт RS-232, 3-х проводной порт RS-232, а также через 5-ти штырьковый порт Mini В. «ФАЗА+» располагает встроенным 2,4 ГГц Bluetooth с возможностью поддержки трех одновременных подключений. В комплект приемника входят коммуникации для подключения по Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с. «ФАЗА+» поддерживает технологию РоЕ (Power over Ethernet), что позволяет обойтись всего лишь одним кабелем для сетевого подключения и питания приемника одновременно (при условии, что сетевой оборудование на местах размещения приемников также поддерживает РоЕ). Приемник поддерживает протоколы передачи данных HTTP, HTTPS, TCP, UDP, FTP. Также обеспечена поддержка вещателя, сервера и клиента NTRIP и поддержка работы с прокси-сервером. «ФАЗА+» поддерживает технологию UPnP (Universal Plug and Play), что упрощает работу с подключением устройства. Набор протоколов Zeroconf позволяет автоматически создать IP-сеть без необходимости дополнительной настройки. Сервисы FTP Push, Email Push, Push file дают возможность настройки направления сообщений приемника администратору сети. Приемник передает дифференциальные коррекции в форматах CMR, CMR+, CMRx при подключении ровера в режиме работы от одиночной станции. Форматы RTCM 2.1, RTCM 2.2, RTCM 2.3, RTCM 3.0, RTCM 3.1 предоставляют гибкие возможности для интеграции в существующие сети – приемник может быть установлен для работы под управлением программного обеспечения большинства ведущих мировых производителей. «ФАЗА+» передает потоки данных в форматах RT17, RT27 (для подключения к сетям, оборудование которых произведено компанией «Trimble»), BINEX, RTCM 3.x (для подключения к сетям, оборудованным аппаратурой других производителей). Также устройство предоставляет возможность работы с метео- и геотехническими датчиками (метеостанциями и инклинометрами). Революционный подход Не меньшее значение для базовой станции имеет геодезическая антенна «БОРЕЙ», представляющая собой революционный подход к обработке спутниковых сигналов. Антенны «БОРЕЙ» идеально подходят для создания сетей высокоточного позиционирования: минимальный угол отслеживания спутников в 0°, в сочетании с технологией подавления отраженных сигналов  гарантирует высочайшую точность. Большим преимуществом по сравнению с антеннами предыдущего поколения, является 4-х точечная система питания антенного элемента, что обеспечивает улучшенную стабильность фазового центра. Антенна, также как и приемник, соответствует стандарту MIL-STD 810F. Даже без установки обтекателя, можно быть спокойным за работу устройства, так как вероятность его случайного физического повреждения крайне низка. «БОРЕЙ» может быть смонтирован на любой поверхности, в зависимости от поставленной задачи: ее можно установить на вехе, транспортном средстве или специальном рюкзаке, и вести съемку наиболее подходящим способом. Однако, для создания СВТП оптимальным является установка на неподвижном основании для минимизации собственных колебаний антенны. В состав антенны входит встроенный малошумящий усилитель для снижения помех от мощных передатчиков на других частотах. Предел сигнала МШУ составляет 13 дБ. Питание от приемника осуществляется через коаксиальный кабель. Точность фазового центра не хуже 2 мм, максимальное смещение фазового центра составляет 2 мм, стабильность фазового центра – менее 1 мм. Антенна потребляет малую мощность (не более 440 мВт), а ток не превышает 125 мА. Опыт сетевого решения Базовые станции, состоящие из приемников «ФАЗА+» и антенн «БОРЕЙ» были установлены для создания некоммерческой демо-сети компании. Всего на территории Московского региона установлено 13 базовых станций, предоставляющих поправки в режиме реального времени. Базовые станции смонтированы на крышах зданий ряда подмосковных населенных пунктов, а также на крыше офиса компании. Для оценки качества работы сети к ней был подключен ряд предприятий, и независимые эксперты высоко оценили точность работы сети. Наблюдатели отметили, что информация, полученная от демо-сети соответствует нормативной точности координат при проведении работ согласно действующему законодательству Российской Федерации, а также требованиям СНГО г. Москвы. Так как сеть предназначена для некоммерческого использования, мы готовы предоставить всем желающим возможность оценить работу демо-сети на основе ГНСС-приемников «ФАЗА+» под управлением программного комплекса «ПИЛОТ», а также подключить к ней оконечное устройство. Для получения доступа к демо-сети необходимо связаться с нами при помощи формы обратной связи, расположенной здесь. Там же можно получить доступ для работы с демо-сетью в тестовом режиме без возможности сохранения данных. Оригинал опубликован в журнале "Геопрофи"