Сравнение российского приёмника Navis СН-7700 с ГНСС базовой станцией Geodetika GRC220
Сравнение российского приёмника Navis СН-7700 с ГНСС базовой станцией Geodetika GRC220
Назад

Компания Навис является одной из ведущих российских компаний, которая представляет решение для высокоточной навигации. На данный момент самая передовая отечественная плата, представленная на рынке СН-7700 . Данная плата поддерживает работу по сигналам ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/BeiDou. Она держит высокий темп решения навигационной задачи и запись данных со скоростью 50 раз в секунду. В комплект с OEM так же поставляется плата интерфейсная, антенна АМСА-3 Т и кабель ВЧ 10 м. Данный комплект оборудования возможно использовать при жестких эксплуатационных условиях.

pastedGraphic.png

Эксперимент, о котором пойдет речь в данной статье, проводился с целью выяснения достоверности параметров решения задачи позиционирования с использованием данной платы путем сравнения ее с Geodetika GRS220 в которую интегрирована плата Timble BD970.


pastedGraphic_1.png


Ниже приведены основные технические характеристики рассматриваемых устройств:


Параметр

СН-7700

BD970

К-во каналов

216(432)

220(336)

Системы

ГЛОНАСС/GPS/BeiDou/Galileo/ QZSS/SBAS

ГЛОНАСС/GPS/BeiDou/Galileo/ QZSS/SBAS

Частоты

ГЛОНАСС L1/L2/L3

GPS L1/L2/L5

BeiDou B1/B2

Galileo L1 BOC, E5A, E5B, E5AltBOC

ГЛОНАСС L1/L2/L3

GPS L1/L2/L5

BeiDou B1/B2

Galileo L1 BOC, E5A, E5B, E5AltBOC

Точность RTK

10 мм + 1 мм/км

8 мм + 1 ppm в плане

15 мм + 1 ppm высоте

Точность пост-обработка

5 мм + 1 мм/км

2.5 мм + 1 ppm в плане

5 мм + 1 ppm по высоте

Дискретность

50 Гц

50 Гц

Вход меток событий

Да

Да

Выход PPS

да

Да

Размеры, мм

100х60х8

100 × 60 × 11.6

Вес, г

80

62

Потребление питания

3 Вт (2 созвездия)

3.3 В +5%/–3%

1,5 Вт (2 созвездия)

3.3 В +5%/–3%

Рабочая температура

от -40°С до +70°С

от -40°С до +75°С

Встроенная память

да

нет

Веб-интерфейс

да

Да

интерфейс

USB, ETHERNET, UART, SPI, I2C, SDIO, IRQ, GPIO, PPS, TM

USB, ETHERNET, UART, PPS


Описание эксперимента

pastedGraphic_2.png

Оба рассматриваемых ГНСС-приемника подключались через сплиттер к одной антенне (АМСА-3). Маска возвышения 10° установлена на обоих приемниках. Идентичный поток поправок (RTCM 3.0 сообщения 1004, 1005, 1012) передавался по протоколу NTRIP на оба приемника от одной базовой станции (на расстояние 14 км) с использованием внешнего 3G модема. В решении участвовали спутники систем ГЛОНАСС (L1/L2) и GPS (L1/L2).


pastedGraphic_3.pngpastedGraphic_4.png


После установки на известные точки данного комплекта оборудования были произведены статические и кинематические измерения.


Для начала рассмотрим данные полученные в статическом режиме от приёмников. Временной интервал для записи данных на каждой точки примерно 20 минут. Базовая станция находилась в 14 км от точек стояния. 


pastedGraphic_5.png


После обработки измерений получились данные результаты:


Имя

СКО в плане (m)

СКО по высоте (m)

MZSK−n1

0,041

0,082

MZSK−n2

0,014

0,026

MZSK−n5

0,038

0,049

MZSK−t1

0,01

0,017

MZSK−t2

0,009

0,02

MZSK−t3

0,009

0,019

n1−t1

0,001

0,001

n2−t2

0

0,001

n5−t3

0

0,001


В данной таблице представлены среднеквадратические отклонения в плане и по высоте. Обозначения в таблице n-Navis, t- Trimble, MZSK- имя базовой станции. Из полученных данных мы видим что статические данные с приёмника Trimble имеют меньшие значения ошибок чем плата Navis.


pastedGraphic_6.png


Так же были получены отклонения двух приёмников друг от друга, и их значения составляют:


Точка 1

Точка 2

Расстояние (m)

n1

t1

0,0005

n2

t2

0,0006

n5

t3

0,0003


Как видно из таблицы отклонения минимальны.


После проведения теста статических измерений был проведен тест кинематических измерений. Данный тест состоял из 2 этапов. В первом этапе были произведены сравнения двух приёмников на одной и той же точки с синхронной записью данных. Второй этап состоял из определения максимальной дальности работы приёмника Navis от сети базовых станций RTKNET.


Первый этап.


Во время перового этапа были получены данные результаты в масштабе 2см:


pastedGraphic_7.pngpastedGraphic_8.png


n1 t1


pastedGraphic_9.pngpastedGraphic_10.png


n2 t2


pastedGraphic_11.pngpastedGraphic_12.png


n5 t5


На этих графиках представлены облака точек на каждой станции и их отклонения от среднего значения. Сравнение в числовых значениях представлены в таблице:


n1

t1

n2

t2

n5

t5

Y

0.007m

0.009m

0.004m

0.006m

0.004m

0.007m

X

0.013m

0.016m

0.015m

0.016m

0.011m

0.009m

Altitude

0.012m

0.025m

0.022m

0.017m

0.016m

0.011m

horizontal

0.015m

0.018m

0.015m

0.024m

0.012m

0.017m

HDOP

0.600

0.852

0.700

0.867

0.584

0.811

VDOP

0.927

1.318

0.945

1.401

0.860

1.355

PDOP

1.068

1.601

1.163

1.623

1.003

1.557

Satellites

16

12

16

12

16

14

Peak of error

horizontal

0.018

0.021

0.016m

0.021m

0.019m

0.013m

Altitude

0.014

0.037

0.020m

0.028m

-0.030m

0.028m


Из данной таблицы видно, что у платы Navis более стабильное решение, чем у Trimble. Так же у Navis HDOP, VDOP, PDOP лучше, чем у Trimble. Для получения фиксированного решения Navis использует большее количество спутников, чем Trimble.


Так же представим таблицу сравнения статических и кинематических данных.


Имя

Широта

Статика

Долгота

Статика

Широта

RTK

Долгота

RTK

n1

55°54'02,70676

37°32'38,47802

55°54'03,342

37°32'32,616

n2

55°54'02,67125

37°32'37,27053

55°54'03,305

37°32'31,408

n5

55°54'03,07471

37°32'38,04810

55°54'03,708

37°32'32,183

t1

55°54'02,70675

37°32'38,47804

55°54'03,342

37°32'32,617

t2

55°54'02,67126

37°32'37,27055

55°54'03,306

37°32'31,410

t3

55°54'03,07472

37°32'38,04811

55°54'03,710

37°32'32,188


Из представленной таблицы видно, что все полученные данные в ходе полевых измерений схожи между собой.


Второй этап


В данном этапе была проверенна максимальная дальность работы приёмника Navis. В таблице представлен отчет на одной и той же точки, но снятой на различном удаленнее от базовых станций.


Имя

СКО X(m)

СКО Y(m)

СКО по высоте (m)

Расстояние до базы

(км)

STATUS

Satellites

AGE

PDOP

HDOP

VDOP

1

0,000240

0,000229

0,000054

14

FIXED

16

1,0

1,166

0,600

1,000

2

0,000324

0,000319

0,000013

17

FIXED

16

1,0

1,082

0,600

0,900

3

0,000006

0,000007

0,000013

28

FIXED

8

1,0

1,030

0,500

0,900


Из данной таблицы видно, что среднеквадратические отклонения при дальности от базовой станции менее 30 км минимальны. На 30 километрах в решении использовалось всего 8 спутников. К сожалению, данный приёмник на момент тестирования принимал поправки от базовой станции по протоколу RTCM 30, который поддерживает передачу сообщения только для GPS и Глонасс. В будущих версиях разработчики обещают добавить поддержку мультистемного протокола приёма и передачи поправок.


Заключение.


На основе полученных и рассмотренных данных можно заключить, что приёмник Navis показал хорошие результаты в сравнение с платой Trimble. У российского приёмника есть все шансы занять достойные позиции в сравнение с различными производителями. Да, на данный момент есть ещё проблемы, которые нужно решить, но в тесте представлена бета версия оборудование компании Navis. В скором времени разработчики обещали решить все проблемы, выявленные в ходе этого исследования. Так в ближайшие время будет представлен софт для управления этим приёмником с мобильных контролеров. Данный приёмник показал, что в Росси высокоточные измерительные системы могут соперничать с зарубежными аналогами.