4GNSS DEKART — геодезический приемник от российских экспертов

За последние несколько лет рынок оборудования геодезического класса претерпел существенные изменения. Колебания курса валют привели к повышению цен на зарубежные ГНСС-приемники. Кроме того, из-за санкций нарушены логистические цепочки. В результате даже те поставки, которые не были остановлены, часто задерживаются. Поэтому остро встал вопрос импортозамещения в геодезии. К счастью, отечественные производители вовремя отреагировали на ситуацию. Оптимальным решением для российского рынка стал геодезический приемник 4GNSS DEKART.

На фоне происходящих в мире событий одним из светлых пятен стало то, что к инновационному буму, который маркетологи спрогнозировали еще в 2017 году[1]Дедов А. В. Обзор и перспективы развития мирового рынка ГНСС. URL: https://cyberleninka.ru/, оказались причастны и отечественные компании. В их числе 4GNSS — бренд российского разработчика и производителя высокоточных ГНСС-решений ГК «Ориент Системс».

Этапы создания приемника DEKART

Идея создания российского приемника европейского качества по доступной цене родилась у основателей ГК «Ориент Системс» еще в 2017 году. В то время на рынке не было ни одного отечественного коммерческого геодезического ГНСС-приемника. Пользовались популярностью американские и европейские навигационные системы: Trimble, Leica, Topcon[2]Геобазар или рынок геодезического оборудования. URL: https://geostart.ru/. Это оборудование выполняло свои функции исправно, но стоило дорого, поэтому не каждая компания могла себе позволить купить подобное устройство. Более дешевые китайские аналоги на рынке появлялись, но имели определенные технические нюансы, не всегда удобное ПО и в целом не вызывали доверия у потребителей.

Изначально команда ГК «Ориент Системс» планировала разработать приемник DEKART до готового продукта быстро — буквально за два года, но в процессе работы было решено не спешить в ущерб качеству и отодвинуть срок ввода прибора в эксплуатацию до более реального.

Первые макеты получились довольно громоздкими. Много времени ушло на оптимизацию внутренней компоновки элементной базы и самого корпуса, чтобы сделать приемник более компактным и удобным в использовании. Первый рабочий прототип нынешнего 4GNSS DEKART был готов к осени 2019 года, в том же году он был представлен на международной отраслевой выставке INTERGEO в Штутгарте.

Внутренний интерфейс изначально разрабатывался под ГНСС-платы SinoGNSS (Китай) и Septentrio (Бельгия). Несмотря на то, что с начала 2022 года продукция Septentrio покинула российский рынок, DEKART остается кроссплатформенным приемником. Это значит, что при необходимости навигационный модуль можно заменить на устройство любого производителя, в том числе российского.

Пройденный путь создания первого российского коммерческого ровера оказался сложнее, чем планировалось изначально, но результат того стоил. В настоящее время ведутся разработки второй версии приемника «Декарт» с расширенным функционалом устройства и улучшенным веб-интерфейсом.

Задачи, которые выполняет ГНСС

Технические характеристики приемников DEKART

Точность и надежность получаемых измерений, мощность аккумулятора и удобное управление — основные критерии при выборе ГНСС-приемника[3]Как выбрать геодезический приемник. URL: https://geodesist.ru/. 4GNSS DEKART отвечает всем современным требованиям в геодезических работах. Это простой и универсальный прибор. Им можно управлять независимо от операционной системы контроллера. Приемник подключается практически к любому полевому ПО с помощью сообщений формата NMEA 0183[4]Официальный сайт «Ориент Системс». URL: https://orsyst.ru/. Устройство получает информацию почти по 1000 каналов, отслеживая сигналы всех глобальных спутниковых систем: GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou, SBAS.

Геодезический приемник DEKART можно использовать как базу или ровер в режиме RTK. Он применяется для высокоточного позиционирования в геодезии и кадастре. Панорамная индикация дает полное представление о статусе работы оборудования, с какой бы стороны специалист ни наблюдал за ним. Для стабильного приема/передачи поправок предусмотрен встроенный 2SIM GSM-модем и УКВ-модем мощностью 2 Вт. К тому же приемник разработан с учетом климата российских регионов — его можно использовать в условиях холода и высоких температур.

ГНСС-приемник выпускается в двух версиях[5]Официальный сайт «Ориент Системс». URL: https://orsyst.ru/:

  • бюджетная двухчастотная модель DEKART (L1/L2);
  • многочастотная модель DEKART S (L1/L2/L5).

Многочастотный приемник несколько дороже, но он более надежен при работе в городе и при неблагоприятных условиях, когда небосвод частично закрыт[6]Однодиапазонные и многодиапазонные приёмники ГНСС. 2022. URL: https://geovestnik.ru/.

Для специалистов приведем технические характеристики приемника:

Технические характеристики 4GNSS DEKART[7]Официальный сайт «Ориент Системс». URL: https://orsyst.ru/

Отслеживание сигналов

  • 965 каналов
  • GPS: L1 C/A, L2C, L2P, L5
  • BeiDou: B1, B2, B3
  • GLONASS: L1 C/A, L1P, L2 C/A, L2P
  • Galileo: E1, E5a, E5b
  • SBAS: WASS, EGNOS, MSAS, GAGAN, SDCM

Основные характеристики

  • Холодный старт: <50 с
  • Теплый старт: <45 с
  • Горячий старт: <15 с
  • Инициализация RTK: <10 с
  • Восстановление сигнала: <2 с
  • Достоверность инициализации:>99,9%
  • Точность скорости: 0,03 м/с
  • Ускорение: 4 g
  • Перегрузка: 15 g
  • Точность времени: 20 нс

Параметры точности

  • RTK: в плане: 8 мм + 1 мм/км; по высоте: 15 мм + 1 мм/км
  • DGPS: < 0.4 м 3D СКО
  • Автономно: < 1.5 м 3D СКО
  • SBAS: < 1 м 3D СКО
  • Статика: в плане: 2.5 мм + 1 мм/км; по высоте: 5 мм + 1 мм/км

Коммуникация

  • 1 порт Lemo7 (f):
    • 1 порт RS232 скорость до 230 400 бод
    • 1 порт внешнего питания
    • 1 импульс в секунду (выдача)
  • Встроенный УКВ-модем*
    • 410–470 МГц
    • 2 Вт
    • TRIMTALK, TRANSEOT, TRIMMK3
    • УКВ-антенна TNC (f)
  • Встроенный 2SIM GSM-модем
  • 2G/3G: 900/2100 МГц
  • Bluetooth
  • Wi-Fi 802.11 (APN, клиент)
  • Панорамная индикация

Формат данных

  • Ввод/вывод дифференциальных поправок: RTCM 3.X
  • Выдача координат:
    • NMEA-0183
    • Протоколы ComNav
    • Частота вывода данных: 1 Гц, 5 Гц, 10 Гц, 20 Гц*

Физические параметры

  • Размер (Ø × В): 174 мм × 112 мм
  • Антенный разъем: TNC

Внешние условия

  • Рабочая температура и температура хранения: -40 °С до +85 °С
  • Влажность: до 100% (с конденсацией)
  • Пыле- и влагозащита: IP67, защита от кратковременного погружения на глубину 1 м
  • Ударопрочность: выдерживает падение на бетон с высоты 2 м

Электропитание и память

  • Входящее напряжение: 12–17 В
  • Мощность: до 33 Вт
  • Емкость аккумулятора: 3400 мАч (2 шт.)
  • Память: 8 Гб (32 Гб*)

* опционально

В базовую комплектацию навигационного устройства входят[8]Официальный сайт «Ориент Системс». URL: https://orsyst.ru/:

  • ГНСС-приемник DEKART;
  • кабель питания и интерфейсный кабель;
  • блок питания, 220 В;
  • два Li-Ion аккумулятора 3400 мАч;
  • зарядное устройство для аккумуляторов;
  • транспортировочный кейс.

В комплект версии с УКВ-модемом дополнительно включены УКВ-антенна и коаксиальный кабель.

В чем особенности приемников DEKART?

4GNSS DEKART оптимален для быстрого и точного определения координат. Устройство можно использовать при любых погодных условиях. Это кроссплатформенное навигационное оборудование, при создании которого применялись новейшие технологии: Web-survey, Steady Stream, Rtk&Go, Strong event. Для наглядности представления статуса работы приемника предусмотрена панорамная индикация, а для более длительной работы прибора — «горячая» замена батарей. На ГНСС-приемник действует гарантия три года. В любой российский город устройство доставляется бесплатно. Плюсом производства оборудования в России является возможность проведения быстрого ремонта или замены приемника, а также получения технической поддержки по сложным вопросам.

Используемые технологии

Современные решения делают процесс геодезических измерений более простым и максимально комфортным. Для эффективной работы навигационного оборудования команда 4GNSS использовала собственные разработки и технологии[9]Официальный сайт «Ориент Системс». URL: https://orsyst.ru/. Расскажем о них подробнее:

Web-survey

Технология дает полный контроль над оборудованием и возможность управлять им через веб-интерфейс, который работает на любой операционной системе (Android, IOS, Windows) и в любом браузере. Через браузер доступно большинство функций. Если добавить СК и параметры антенны, можно делать съемку точек в RTK или конвертировать «сырые» данные в RINEX.

Словарь

RINEX — общий формат обмена необработанными данными спутниковой навигационной системы[10]Understanding GPS/GNSS RINEX Files and Relevant Parameters. 2020. URL: http://walter.bislins.ch/.

Steady Stream

Благодаря этой разработке приемник автоматически анализирует и подключается только к самому стабильному потоку поправок, выбирая между двумя SIM-картами, а также между GSM и УКВ-связью. Модем меняет тип соединения в зависимости от стабильности потока поправок и расстояния до УКВ-транслятора.

RTK&Go

Во время съемки в режиме RTK приемник параллельно работает в режиме Stop&Go. Если с RTK возникнут проблемы, можно будет взять измерения Stop&Go для дальнейшей постобработки.

Strong event

Технология гарантирует отсутствие ложных меток событий при работе с внешними записывающими устройствами.

Сферы применения навигационных систем 4GNSS

Особенности работы с российскими разработчиками

Сотрудничество с российскими разработчиками в современных условиях становится особенно привлекательным. По уровню экспертности они не уступают зарубежным конструкторам. Большая часть команды 4GNSS получила высшее образование по специальностям «Космическая геодезия» и «Прикладная геодезия», имеет серьезный опыт работы со спутниковым оборудованием таких брендов, как Trimble, Javad, Topcon, NovAtel, CHCNav, SinoGNSS, «Навис» и др. В команде есть специалисты, которые уже более 10 лет занимаются изучением и разработкой навигационных устройств.

В отличие от ушедших с российского рынка западных компаний, сотрудники 4GNSS осуществляют техническую поддержку пользователей приемников DEKART и проводят бесплатное обучение работе с ним. Перед покупкой прибор можно протестировать.

В пользу отечественных производителей говорит также отсутствие наценок за перевозку оборудования и независимость от курса валют. На привлекательную стоимость повлиял и выбор ГНСС-модулей SinoGNSS, произведенных на заводах Китая. По техническим характеристикам они успешно конкурируют с устройствами Trimble, NovAtel, Javad, Topcon.

Высокоточный геодезический приемник 4GNSS DEKART объединил в себе лучшие разработки отечественных специалистов в области геодезии и практический опыт работы с навигационным оборудованием. Прибор стал своевременной и, что не менее важно, доступной для потребителей заменой европейских и американских брендов, которые ушли с российского рынка. При этом DEKART обладает конкурентными техническими характеристиками.