Leica SmartLInk и новое GNSS-оборудование в реальных условиях

Не так давно известный производитель геодезического оборудования Leica представил новую технологию работы со спутниковым геодезическим оборудованием под названием «SmartLInk»

В двух словах — идея заключается в получении поправок для работы в реальном времени через геостационарные спутники. При этом в качестве опорных (базовых) станций используются станции наземного сегмента спутниковой группировки Terrastar (около 80 штук, в России станций нет), расположенные по всему миру:

Очевидные плюсы такой технологии:

  • отсутствие необходимости устанавливать свою базу на известном пункте при работе в RTK
  • отказ от подключения к действующим базовым станциям в регионе
  • покупка всего одного приёмника с контроллером вместо обычного набора из двух приёмников и контроллера

SmartLink может быть подключен как один из двух вариантов подписки:

SmartLink — без ограничения по времени (177 169.92 руб в год);
SmartLink fill — восполняет потери в RTK связи на время до 10 минут (72 216 руб в год).

Нам удалось провести полевое тестирование данной технологии в Амурской области.

Цель: Определение функциональных и технических возможностей оборудования Leica Geosystems. Изучение возможности применения и преимуществ технологии SmartLink при выполнении стандартных геодезических работ на объектах строительства.

Задачи:

— Определить возможность совместной работы оборудования Leica с имеющимся парком геодезического спутникового оборудование (Topcon GR-5);

— Проверить соответствие получаемого результата приёмниками;

— Оценить возможности нового встроенного радиомодема мощностью 1 Вт  в оборудовании Leica;

— Изучить особенности применения и возможность применения технологии SmartLink (определение координат точек с сантиметровой точностью без использования Базового приёмника) с предварительным получением дифференциальных поправок от Базы и  без таковых;

— Изучить полевое программное обеспечение Leica Captivate. Оценить простоту освоения, наглядность предоставляемой информации при съёмке и разбивке, простоту настроек режимов работы приёмников, функциональность прикладных программ.

— Выявить моменты, которые, в конечном итоге, позволят увеличить производительность, обеспечить точность и достоверность конечного результата наблюдений.

Отчёт о тестировании

В первый день была проверена возможность совместной работы оборудования Leica с имеющимся в парке спутниковым оборудованием фирмы Topcon. Удалось настроить их совместную работу, выбрав правильные общие радиопротоколы и форматы поправок.

Совместные настройки выглядят следующим образом:

Настройки в оборудовании Leica Настройки в оборудовании Topcon
Радиопротоколы
Satel 4FSK Протокол: Satelline 3AS; модуляция: 4FSK
PacCrest 4FSK Протокол: PDL; модуляция: 4FSK
Trimtalk GMSK Протокол: PDL; модуляция: GMSK
Форматы RTK поправок
RTCM v.3 RTCM v.3
CMR+ CMR+

Так как в оборудовании Topcon была выбрана ширина канала 12,5 кHz, то на оборудовании Leica была выбрана такая же ширина канала.

После наладки совместной работы было проверено соответствие получаемых координат разными роверами. Координаты по результатам съёмки на одних и тех же точках, получаемые приёмниками, были в пределах ошибки наклона вехи и точности позиционирования технологии RTK.

Следующим этапом сравнительного теста было выполнение работ по приёмке пунктов ГРО. Работы выполнялись совместно приёмниками Leica GS16 и Topcon GR5. В качестве Базовых станций использовались свои приёмники, установленные на соседних пунктах. В процессе работы проверялось качество позиционирования приёмников в режиме РТК, с приёмом поправок по радиоканалу от 1-Ваттных модемов, и сравнение получаемых координат между приёмниками и каталогом координат пунктов ГРО.

По результатам съёмки можно сказать, что оба приёмника выдавали одинаковые значения координат, с примерно одинаковыми отклонениями от значений каталога пунктов принимаемой ГРО.

В связи с высокими пунктами ГРО (0,7 метра и более) точное центрирование приёмника на вехе не представлялось возможным. Корректное сравнение результатов возможно, обеспечив точное центрирование и стабилизацию вехи над пунктом, например с помощью бипода.

Сравнение результата и оценки точности режима RTK

Была выполнена приёмка около 5 км ГРО трассы. Подобное удаление от базовой станции — это достаточно большое расстояние для 1-Ваттных радиомодемов в условиях предгорного рельефа. При работе возникали небольшие проблемы с приёмом поправок на «теневых» склонах относительно установленных базовых станций. При этом в приёмниках Leica автоматически включалась технология SmartLink, позволяющая принимая сигналы от геостационарных спутников TerraStar, выполнять позиционирование с достаточной точностью (в пределах точности технологии) при потере связи с базой.

Технология SmartLink (или более дешёвый вариант — SmartLInk fill) может быть применима в ситуациях, когда возникают проблемы с приёмом поправок на линейных объектах с ярко выраженным рельефом местности, позволяет исключить потерю времени на перенос базовой станции на более удачное положение или вперёд по ходу выполнения работ. Другой вариант — без использования базовой станции как таковой. В этом случае всё позиционирование выполняется за счёт приёма корректирующей информации от геостационарных спутников. Это позволяет применять эту технологию, не обращая внимания на длину участка работ (это могут быть десятки километров) и без потери времени на установку базовой станции. Дополнительно компенсируется влияние «теневых» склонов и другие проблемы с приёмом радиопоправок от базовой станции (обычно без их приёма, мы уже не смогли бы выполнять работу).

Для соблюдения заявленной точности при применении технологии SmartLink необходимо выполнить предварительную калибровку участка работ (выполнить наблюдения на множестве пунктов ГРО). Это можно делать заранее или непосредственно при выполнении съёмочных работ. Так, в процессе тестирования, была выполнена калибровка пройдённого участка и проверено качество позиционирования технологии SmartLink со сравнением получаемых координат с каталожными. При автономном позиционировании SmartLink (без использования поправок от своей базы) необходимо делать калибровку так же в автономном режиме.

Точность позиционирования SmartLink несколько хуже, чем в классическом методе RTK и составляет 0,03-0,10 м в плане, 0,06-0,15 м по высоте.

Учитывая, что SmartLink основана на приёме сигнала геостационарных спутников (расположенных вдоль экватора), важным моментов является обеспечение приёмником «видимости» этих спутников. На территории проведения тестирования угол возвышения спутников составляет 25 градусов, что является хорошим показателем. Качество принимаемого сигнала на территории тестирования составило порядка 41-45 (сигнал/шум).

Особенность нового поколения контроллеров и установленного в него полевого программного обеспечения Captivate – возможность просматривать данные в 3-мерном виде. Это позволяет легко видеть на карте не только правильность планового положения, при съёмке или разбивке, но и видеть «отлёты» по высоте съёмочных точек от проектных.

Обзор полевого программного обеспечения Leica Captivate в контроллерах Leica CS20.

Общее впечатление от интерфейса:

— Простой интерфейс, все функции понятны и расположены логично, время на освоение минимальное.

— Простота освоения. Возможность самостоятельного изучения

— Наличие необходимых прикладных программ

— Простота настройки режимов съёмки. Оперативная смена настроек при необходимости.

— Наличие инструментов, упрощающих сбор полевых данных и камеральную обработку. Камера/электронный абрис/скриншоты с экрана.

Экономические показатели.

Для сравнения выбраны комплекты спутникового геодезического оборудования, предлагаемые поставщиками:

Навгеоком — Leica

Геоприборы – Topcon GR-5, Sokkia GRX2

Начальная стоимость комплектов оборудования на текущий момент (рублей):

Leica (SmartLink) Topcon Sokkia
Leica GS15 741 320 2 шт. Topcon GR-5 1 256 000 2 шт. Sokkia GRX2 841 600
контроллер с ПО Captivate 260072 контроллер с ПО 238 000 контроллер с ПО 228 000
  1001392   1 494 000   1 069 600

 

Текущие расходы без учёта амортизации и дополнительных комплектующих (рублей в год):

Leica Topcon/Sokkia
подписка Smartlink 177169.9    
метрология 5000 метрология 5000
  182169.9   5000

Накладные расходы (обучение, текущий/капитальный ремонт и другие) не учитывались. Срок амортизации принят равным 10 годам.

  Рисунок 1. График изменения стоимости оборудования без учёта амортизации

Рисунок 2. График изменения стоимости оборудования с учётом амортизации.

Выводы.

Для нормальной работы с описываемой технологией необходимо выполнять калибровку по известным пунктам на всём участке работ, предварительно проведя измерения на максимально возможном количестве пунктов. Наверняка придётся делить на отдельные участки, каждый со своими параметрами. В дальнейшем возможно отдельные места корректировать, перед работой проводя «докалибровку» по известным пунктам.

Точность метода Smartlink (0.03-0.10м в плане и 0.06-0.10м по высоте) позволяет выполнять такие виды работ:

— разбивка пикетажа (трассы, кривых и др.);

— топографическая съёмка (контроль отметок);

— предварительная разбивка.

В экономическом плане окупаемость комплекта Leica теряется примерно на третий год эксплуатации. Кроме того, в сравнении с остальными инструментами, экономически эффективным оказывается комплект Sokkia GRX2.

Ссылки:

Навгеоком

Terrastar

Поделиться:
  • Добавить ВКонтакте заметку об этой странице
  • Мой Мир
  • Facebook
  • Twitter
  • LiveJournal
  • MySpace
  • В закладки Google
  • Яндекс.Закладки
  • БобрДобр
  • Блог Я.ру
  • Одноклассники
Запись опубликована в рубрике Autocad, Новости, технологии с метками , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

2 комментария на «Leica SmartLInk и новое GNSS-оборудование в реальных условиях»

  1. Игорь говорит:

    Прикольная статья! Спасибо. Правда интересно!

    Но вот тут «окупаемость комплекта Leica теряется примерно на третий год»

    вы не учли наверно вот это

    «SmartLink … позволяет исключить потерю времени на перенос базовой станции на более удачное положение или вперёд по ходу выполнения работ. …… Это позволяет применять эту технологию, не обращая внимания на длину участка работ (это могут быть десятки километров)…… и без потери времени на установку базовой станции. Дополнительно компенсируется влияние «теневых» склонов и другие проблемы с приёмом радиопоправок от базовой станции (обычно без их приёма, мы уже не смогли бы выполнять работу).»

    а может я не правильно вас понял

    Если брать во внимание такие плюсы Смартлинка, то их необходимо переводить в деньги, т.к. день работы бригады, стоит дорого для компании. И перестановка базы — этот тоже расходы. И это вполне конкретные деньги.

    Если можно не переставлять базу а иногда вобще не ставить — это экономический эффект.

    С уважением

    • ingénieur говорит:

      Совершенно с Вами согласен!
      Всё не так однозначно, нужно экономический эффект считать совсем не так, ведь за эти 3 года благодаря другим факторам купленное оборудование может уже само по себе окупиться не один раз.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.