Ежедневно в разных уголках нашей необъятной страны перед геодезистами ставятся сложные геодезические задачи, часто приходится выполнять изыскания в отдалённых, труднодоступных и необжитых районах. Наличие сети сотовой связи в данных местах маловероятно, а это значит, что специалист не сможет выполнить работу, используя GNSS-приемники, которые имеют возможность передачи дифференциальных (RTK) поправок только по GSM-каналу. Для таких случаев оборудование должно быть оснащено внутренним приемопередающим радиомодемом и(или) внешним радиомодемом.

На данный момент существует два крупных производителя радиомодемов для геодезического оборудования: Satel (Финляндия) и Pacific Crest (США). Для теста было выбрано по одному внутреннему модему от каждого из производителей, от Satel - Sateline M3-TR мощность 1W, от Pacific Crest - XDL Micro мощностью 2W. Модемы работали в паре, каждый из них поочередно выступал в качестве базового и роверного радиомодема. Для тестирования использовались GNSS-приемники EFT M1 GNSS и EFT M2 GNSS (рис. 1).

Рис. 1. Вид GNSS-оборудования EFT M1 GNSS и EFT M2 GNSS.

Радиомодемы были запрограммированы на частоты 461.5 МГц и 462.5 МГц. Данные частоты выбраны на основании характеристик антенн (рис. 2). Тестирование проходило в городских условиях вдоль Софийской улицы в городе Санкт-Петербург.

 

Рис. 2. Вид используемой антенны.

Цель данного теста - установить опытным путем оптимальную конфигурацию, используя разные комбинации настроек. Оценивающими параметрами приняты дальность передачи/получения поправок и время захвата сигнала.

На изображениях ниже представлены приблизительные точки стояния базового приемника – это начальная точка 0 м (рис. 3), и роверных приёмников с расстояниями 4 080 м, 5 800 м и 6 820 м (рис. 4, 5 и 6).

Рис. 3. Место установки базовых приемников.

 

Рис. 4. Дальность 4,1 км.

 

Рис. 5. Дальность 5,8 км.

 

Рис. 6. Дальность 6,8 км.

В ходе теста на радиомодемах изменялись протоколы передачи данных, ширина канала и тип модуляции сигнала.

Таблица 1. Используемые комбинации настроек.

  Протокол SATEL Протокол TrimTalk 450s
Тип модуляции 4FSK GMSK
Ширина канала 12,5 KHz 25 KHz
Скорость передачи 9 600 bps 9 600 bps

Данные, полученные в ходе тестирования, приведены в таблицах 2, 3, 4 и 5 

Таблица 2

Протокол SATEL
  БАЗА Satel 1W
Ровер Satel 1W Ровер Pacific Crest 2W
 Тест 1 Расстояние 6 820 м 6 820 м*
Время захвата сигнала 20 с 70 с
 Тест 2 Расстояние 5 800 м 5 800 м
Время захвата сигнала 5 с 5 с
 Тест 3 Расстояние 4 080 м 4 080 м
Время захвата сигнала 2 с 2 с

* - Нестабильный прием поправок и большие задержки вплоть до потери фиксированного решения.

Выводы по таблице 2:

Роверный приемник с радиомодемом Satel на расстоянии 6 820 м принимал поправки стабильно. Отметим, что он начал принимать поправки, как только приемник был приведен в горизонтальное положение. Приемник с радиомодемом Pacific Crest на этом же расстоянии работал нестабильно, возникали проблемы с радиовидимостью, поэтому приходилось тратить время на нахождение места, где приемник начинал принимать поправки.

На остальных расстояниях оба модема показали отличные результаты.

Таблица 3

Протокол SATEL
  БАЗА Pacific Crest 2W
Ровер Satel 1W Ровер Pacific Crest 2W
 Тест 1 Расстояние 6 820 м 6 820 м*
Время захвата сигнала 5 с 70 с
 Тест 2 Расстояние 5 800 м 5 800 м
Время захвата сигнала 5 с 5 с
 Тест 3 Расстояние 4 080 м 4 080 м
Время захвата сигнала 2 с 2 с

* - Нестабильный прием поправок и большие задержки вплоть до потери фиксированного решения.

Выводы по таблице 3:

Оба приемника показали одинаковые результаты, как и в комбинации с базовым модемом Satel 1W, несмотря на то, что база Pacific Crest работает на мощности 2W. Приемник с радио модемом Satel отлично отработал на всех расстояниях, у Pacific Crest так же нестабильная работа на расстоянии 6 820 м.

Таблица 4

 

Протокол TrimTalk450S
  БАЗА Satel 1W
Ровер Satel 1W Ровер Pacific Crest 2W
 Тест 1 Расстояние 6 820 м1 Нет сигнала
Время захвата сигнала 70 с Нет сигнала
 Тест 2 Расстояние 5 800 м2 Нет сигнала
Время захвата сигнала 40 с Нет сигнала
 Тест 3 Расстояние 4 080 м 4 080 м3
Время захвата сигнала 2 с 2 с

1 - Нестабильный прием поправок, задержки до 15 с и потеря фиксированного решения.
2 - Нестабильный прием поправок, задержки до 10 с, но без потери фиксированного решения.
3 - Нестабильный прием поправок и большие задержки вплоть до потери фиксированного решения.

Выводы по Таблице 4:

Приемник с модемом Satel показал результат хуже при использовании протокола TrimTalk450S. На расстоянии 6 820 м приема поправок почти не было, также пришлось искать радиовидимость на расстоянии 5 800 м. На удалении 4 080 м от базы модем отработал отлично.

Приемник с модемом Pacific Crest не работал на расстоянии 6 820 м и 5 800 м. На расстоянии 4 080 м прием сигнала был крайне нестабилен, задержки доходили до 20 с.

Таблица 5

Протокол TrimTalk450S
  БАЗА Pacific Crest 2W
Ровер Satel 1W Ровер Pacific Crest 2W
 Тест 1 Расстояние 6 820 м1 Нет сигнала
Время захвата сигнала 50 с Нет сигнала
 Тест 2 Расстояние 5 800 м 5 800 м2
Время захвата сигнала 10 с Нет сигнала
 Тест 3 Расстояние 4 080 м 4 080 м
Время захвата сигнала 2 с 2 с

1 - Нестабильный прием поправок, задержки до 15 с и потеря фиксированного решения.
2 - Нестабильный прием поправок, задержки до 10 с и потеря фиксированного решения.

Выводы по таблице 5:

Оба радиомодема при работе по протоколу Trimtalk450s от базы Pacific Crest 2W показали лучший результат, чем от базы Satel.

Приемник с модемом Satel на расстоянии 6 820 м работал нестабильно, терял радиосвязь, задержки достигали 15 с, фиксированное решение постоянно терялось. Приемник с модемом Pacific Crest заработал на расстоянии 5 800 м, стабильность приема поправок на этом расстоянии была хуже, чем у приемника с модемом Satel.

Заключение.

Проведя анализ результатов, подведем итоги:

Модемы Satel работают намного стабильнее с родным протоколом Satel, тогда как на протоколе TrimTalk450s прием сигнала на больших расстояниях (6-7 км) нестабилен, появляются задержки.

Модемы Pacific Crest XDL на родном протоколе TrimTalk450s работают нестабильно на больших расстояниях, оптимально расстояние составляет 4-5 км. Если использовать протокол Satel оптимальное расстояние для модемов составит 6-7 км.

Мы рекомендуем использовать следующие настройки для Satel и Pacific Crest, при этом нет разницы, какой из модемов будет установлен на базовом или роверном приемнике.

Настройка Протокол SATEL
Тип модуляции 4FSK
Ширина канала 12,5 KHz
Скорость передачи 9 600 bps

На данных настройках удаление от базы было максимальным: 6 820 м!