Компьютер, устанавливаемый на транспортном средстве, который может целый сезон работать в режиме автоматического рулевого управления, при этом оператор не заметит отклонения, - это не тот компьютер, который превосходит технические характеристики по точности. Это тот, чья корректирующая ссылка может пережить плохой день.
Это неудобная часть определения позиционирования сельскохозяйственной техники. В технических характеристиках каждого терминала этой категории написано что-то вроде «RTK-позиционирование на уровне сантиметра». Это предложение справедливо для приемника и почти ничего не говорит о том, что будет делать машина, когда корректирующий поток прерывается за линией дерева, когда модем перерегистрируется в сельской соте или когда зажигание переключается между двумя полями.
В этой статье точность принимается как установленная и работает над той частью, которая не является: что проходит через систему, когда канал коррекции ухудшается, и какие доказательства вы должны потребовать, прежде чем указать утверждение о позиционировании в машине, которую вам придется поддерживать в течение многих лет.
Точность — наименее полезное число в таблице данных
RTK — это дифференциальный метод. Приемник на машине измеряет фазу несущей на спутниках; опорная станция или сетевая служба оценивает ошибки, влияющие на этот регион, и отправляет их на машину; приемник применяет их и разрешает целочисленные неоднозначности в измерениях фазы несущей.
Когда эти целые числа правильно разрешены, система находится в фиксированном решении. Если они не решены, но исправления все еще поступают, это float. Когда поправки вообще не поступают, он возвращается к автономному позиционированию в диапазоне нескольких метров.
Важна арифметика этой цепочки, а не последнее число в ней. Запаздывающий, неполный или отсутствующий корректирующий поток не приводит к несколько худшему результату в сантиметрах. Это дает другое состояние решения, и точность увеличивается на порядок.
Итак, первая спецификация, которая на самом деле что-то означает, - это не "какую точность она обеспечивает", а "через какие состояния она проходит, как быстро и что делает система наведения, пока она проходит через них".
<блок-цитата>Совет для профессионалов. Попросите поставщика указать, относится ли его показатель точности к фиксированному решению и до какого уровня ухудшается работа системы при прерывании канала коррекции. Поставщик, который может ответить на этот вопрос письменно, понимает собственную цепочку позиционирования.
Цепочка позиционирования и места ее разрыва
Это помогает перестать думать о «GPS» и начать думать о цепочке из пяти звеньев, которые все должны удерживать одновременно:
<ол>Продавец описывает ссылку 4 в таблице данных, потому что это компонент, который он продает. Производительность поля обычно определяется ссылками 2 и 3, а оператор оценивает ее через ссылку 5.
Если вы хотите более подробно изучить базовую механику, как устанавливается компьютер в автомобиле и соединенный вместе терминал RTK GNSS охватывает всю цепочку от начала до конца. Здесь дело уже: в ссылках 2 и 3 возникает вопрос о надежности, и именно их вы не можете проверить по таблице данных.
Три состояния и что на самом деле дает каждое из них
Три состояния решения имеют значение, и таблицу ниже стоит сохранить. Эту таблицу также пропускают большинство поставщиков в разговорах.
<таблица> <голова> <тр>Из этой таблицы следуют две вещи.
Во-первых, float — это опасное состояние, а не одиночное. Сингл заявляет о себе — машина заметно перестает хорошо управлять, и управление берет на себя оператор. Флоат может выглядеть почти нормально, но в то же время незаметно переводить весь рисунок в сантиметры в дециметры, а это именно та ошибка, которую не могут допустить программы контролируемого движения или полосной обработки почвы.
Во-вторых, хрупкость противоречит точности. Опубликованный GNSS-анализ большого набора данных о шоссе показал, что доступность и непрерывность различаются по-разному в зависимости от типа местоположения и что ранг состояний обратно пропорционален точности: фиксированное является наиболее точным и наиболее временным, тогда как стандартное позиционирование по фазе кода является наименее точным и самый прочный.
В статье стоит быть точным в отношении того, что говорит и чего не говорит этот источник. Он сообщает о доступности и непрерывности с разбивкой по видимости спутника, геометрии спутника, типу местоположения (фиксированное RTK, плавающее RTK или стандартное позиционирование) и задержке коррекции RTK в сети — Автономный режим и RTK GNSS на расстоянии 30 000 км от Северной Америки. Автомагистрали, ION GNSS+, 2019.
Это исследование шоссе, а не сельскохозяйственного исследования, и оно не обеспечивает продолжительность простоя трактора в пологе кукурузы. Что он действительно поддерживает, так это механизм: задержка в сети и тип решения влияют на то, доступно ли фиксированное решение в любой данный момент.
Если вы когда-нибудь задумывались, почему система, которая показывает хорошие результаты на тестовом треке, может быть ненадежной в течение всего сезона, то вот причина. Вы не покупаете точность. Вы покупаете, как долго система сохраняет наиболее точное состояние.
Где фактически разрывается ссылка на исправление
Шесть режимов сбоя являются причиной большей части проблем в этой области. Ни один из них не виден в таблице данных.
Расстояние от базовой линии. Точность снижается с увеличением расстояния от базовой станции, поскольку атмосферные ошибки ухудшаются с расстоянием. Практическое развертывание RTK обычно рассматривается как локальное: обычно упоминаемый рабочий диапазон для местной базовой станции составляет порядка 10 км или около того, что является проектным ограничением, которое необходимо подтвердить, а не универсальным законом. Сеть RTK существует для расширения покрытия за счет моделирования регионального поля ошибок, а не трансляции поправок одной станции. Если поставщик приводит единый показатель точности, не указывая базовый уровень, при котором он был измерен, этот показатель ни с чем не сравним.
Задержка коррекции и возраст дифференциала. Поправки описывают состояние ионосферы и тропосферы на момент их создания. Чем старше поправка, тем меньше она описывает настоящее. Сетевое соединение, которое добавляет буферизацию, повторные попытки или изменения маршрута, увеличивает срок службы дифференциала, и получатель реагирует тем, что становится менее готовым или менее способным удерживать фиксированное решение. Задержка — это свойство сети, а не свойство получателя, и именно по этой причине терминал может вести себя по-разному на двух фермах с одинаковым оборудованием.
Потеря пакетов и кратковременные сбои. NTRIP по сотовой связи — это поток по ненадежному транспорту. Кратковременное отсев является нормальным явлением в сельской местности. Приемник, теряющий поправки на несколько секунд, не просто удерживает свое последнее положение — он теряет разрешение неоднозначности и вынужден снова сходиться.
Восходящая линия связи марсохода. Во многих службах сетевой коррекции машина должна отправлять обратно в службу свое приблизительное положение, обычно в виде предложения NMEA GGA, чтобы служба могла найти его в своей сетевой модели и корректировать поток, соответствующий этому местоположению. Если загрузка GGA отключена, неправильно настроена или прервана, служба может аутентифицировать соединение и затем не отправить ничего полезного. Это настоящий режим отказа в кабине: это настройка на терминале или в приложении, и он может быть вызван обновлением прошивки или изменением конфигурации, что никто не связывает с жалобой на позиционирование.
Многолучевое распространение и среда антенны. Машина представляет собой набор больших отражающих металлических поверхностей, на которых расположена антенна. Отраженные сигналы, поступающие не по фазе, а прямой сигнал смещает измерение фазы несущей, а не просто добавляет к нему шум. Многолучевое распространение по фазе несущей ограничено и обычно меньше, чем многолучевое распространение по коду, но оно не является незначительным по сравнению с защищаемыми сантиметровыми ошибками, и его достаточно, чтобы нарушить разрешение неоднозначности. Расположение — высота над конструкцией, подходящая плоскость заземления, отделение от собственных радиоантенн машины и короткая прокладка кабеля или, по крайней мере, с контролем потерь — это часть спецификации местоположения, а не механическая второстепенная мысль.
Покрытие сети в сельской местности и зависимость от подписки. Путь коррекции — это зависимость от инфраструктуры, которую оператор машины не контролирует: покрытие сотовой связи на краю поля, точка подключения на ролике, учетные данные, срок действия которых может истечь, и план передачи данных, который необходимо поддерживать. NTRIP — это протокол, передаваемый через Интернет, а набор сообщений RTCM является полезной нагрузкой. Современный поток RTCM 3.x содержит сообщения наблюдения за несколькими сигналами, а также метаданные, которые могут идентифицировать антенну, и список сообщений RTCM 3 это разумный способ увидеть, что на самом деле содержит поток. Практический вопрос при закупках заключается не в том, какие типы сообщений существуют, а в том, какие из них на самом деле отправляет выбранная вами служба, и что происходит с устройством, когда подписка истекает в середине сезона.
Реконвергенция: часть, которую никто не помещает в брошюру
Когда ссылка на исправление возвращается, получатель не мгновенно переключается на фиксированное решение. Ему придется вновь обрести двусмысленность. На практике это занимает от нескольких секунд до пары минут в зависимости от качества приемника, вида неба и свежести поправок.
В течение этого окна система находится в плавающем или одиночном режиме, а система наведения — если она вообще управляет рулем — работает из худшего положения, чем было минутой ранее.
В поле это выглядит как машина, которая сбивается с линии на разворотной полосе, корректирует себя через ряд и создает полосу перекрытия, которую никто ничему не приписывает. В качестве проработанного примера того, как на автомобильном терминале фактически осуществляется работа по наведению в течение сезона, разумной отправной точкой является развертывание автоматического рулевого управления в сельском хозяйстве.
Есть второе событие повторной конвергенции, которое сельскохозяйственная техника генерирует гораздо чаще, чем геодезическое оборудование: цикл зажигания. Терминалы приводятся в движение транспортным средством, поэтому каждое отключение между полями, каждая остановка для заправки и каждая ночная стоянка является отключением электроэнергии.
Что произойдет дальше, полностью зависит от поведения терминала — сохранит ли он состояние получателя, восстановит ли приложение сеанс коррекции автоматически, выдержат ли учетные данные холодный запуск и как долго оператор ждет, прежде чем компьютер снова можно будет использовать.
В этом случае интеграция терминала имеет большее значение, чем его получателя. Вопрос проектирования, который следует задать любому поставщику, прост: опишите точную последовательность после цикла зажигания, от включения питания до фиксированного решения, включая то, кто или что восстанавливает сеанс коррекции.
Пропускание за проход и абсолютная точность — это не одно и то же число
То, как определяется точность, вызывает больше аргументов в спецификации, чем любая другая тема в этой категории, и с этим стоит разобраться, прежде чем сравнивать поставщиков.
Точность от прохода к проходу описывает, насколько точно машина повторяет строку относительно недавнего соседнего прохода. В стандартной формулировке, используемой в литературе по расширению, она связана с ожидаемыми пропусками и перекрытиями между двумя проходами в течение 15-минутного интервала, а заявленная ошибка не должна превышать 95 % времени. Эта формулировка взята из Спутниковое автоматическое наведение (Адамчук, Расширение Университета Небраски – Линкольн, EC706, 2008), что также является источником двух предостережений, которые стоит повторить: два семейства ошибок — межпроходные и межгодовые — ведут себя по-разному, и точное определение межпроходной ошибки может варьироваться от поставщика к поставщику.
Точность от года к году определяет, вернется ли машина к той же геометрии в более позднем сезоне. Это число имеет значение для контролируемого земледелия, полосной обработки почвы и всего, что требует, чтобы новая операция находилась в строгом геометрическом отношении к предыдущим путям.
Абсолютная точность описывает, насколько близко сообщаемое положение к истинной системе координат. Система может прекрасно повторять свои собственные проходы, в то время как весь шаблон смещен от карты — последовательно и постоянно в неправильном месте.
<таблица> <голова> <тр>Поставщик, который отвечает «2 см» на вопрос о том, какую цифру он имеет в виду, не ответил на вопрос. Спросите определение, интервал, статистическую основу (среднее значение, среднеквадратичное значение, 95-й процентиль или максимум) и условия — потому что «2 см» без этих четырех — это не спецификация, это лозунг.
Если вы искали «планшет для крепления на автомобиле»
С этим термином стоит разобраться заранее, поскольку значительная часть поисковых запросов по дисплеям в кабине попадает в неправильную категорию.
Планшет для крепления в автомобиле – это потребительский или легкий коммерческий продукт: кронштейн, подставка или держатель, который позволяет взять уже принадлежащий кому-то планшет и зафиксировать его внутри автомобиля. В результатах поиска по этому запросу преобладают крепления для подстаканников, кронштейны для направляющих сиденья, крепления на присосках и держатели ELD. Они монтируют оборудование. У них нет каскада входной мощности транспортного средства, нет защиты от переходных процессов, нет машинных интерфейсов и нет конфигурации для пути коррекции.
Защищенный автомобильный компьютер, который также продается как автомобильный терминал или автомобильный компьютер, представляет собой другое устройство. Он предназначен для установки в машину, питания от электрической системы автомобиля, стационарного монтажа и подключения к сетям машины и к приемнику позиционирования через определенные интерфейсы. Он указан, протестирован и поддерживается как оборудование, а не как аксессуар.
Они не взаимозаменяемы, и путаница имеет значение по двум причинам. Кронштейн не решает проблему позиционирования — канал коррекции, состояние приемника и расположение антенны находятся выше того, что удерживает экран. Кронштейн также не решает проблему долговечности: аксессуар, рассчитанный на комфорт в салоне, не подходит для машины, которая проведет десятилетие в пыли, вибрации и дожде.
Если спецификация или запрос их объединяют, устраните проблему как можно раньше. Правильный словарь для этой аудитории — терминал, устанавливаемый на транспортном средстве, терминал в кабине или бортовой компьютер — крепежные детали — это отдельная позиция.
Интерфейсы и машинная сторона
Позиционирование передается на машину в виде данных, и то, куда направляются эти данные, является частью спецификации.
Подтверждаемые интерфейсы — это те интерфейсы, которые нужны приложению, а не самый длинный доступный список: CAN-шина — включая то, предоставляет ли терминал ее как сетевой интерфейс с сокетом CAN API, что имеет значение для того, какую работу по интеграции вы унаследуете — последовательные порты, такие как RS232 и RS485 для устаревших контроллеров и корректирующих радиостанций, Ethernet в качестве датчика сеть уже существует, а также сотовая связь, Wi-Fi и Bluetooth для корректировки пути и доступа к услугам.
Терминал, который поддерживает позиционирование RTK и предоставляет два CAN плюс последовательные порты, например 10-дюймовый автомобильный компьютер T10Pro может нести позиционирование, данные машины и дисплей оператора в одном блоке, что исключает отдельный дисплей из интеграции и еще один разъем из-за проблемы вибрации.
Это один из рабочих примеров внутри критериев, а не аргумента. Критерии одинаковы для любого поставщика: какой путь коррекции поддерживается, как сеанс восстанавливается после выключения и включения питания, как состояние решения предоставляется приложению и что происходит с выходными данными руководства при ухудшении состояния. Решения для автомобильных терминалов RTK GNSS показывает, как обычно устроена сторона позиционирования для работы с автоматическим рулевым управлением.
Контрольный список закупок и соблюдения требований
Большая часть обсуждения позиционирования уделяется инженерным вопросам. Риск несет закупочная компания, и фраза «мы поддерживаем РТК» не отвечает ни на один из приведенных ниже вопросов.
<ул>На линейке терминалов для защищенных транспортных средств PDS можно увидеть, как эти элементы представлены для семейства терминалов, включая серии с экранами разных размеров для разных кабин и макеты машин.
Как проверить заявку на позиционирование за один день
Вам не нужен тестовый диапазон, чтобы выяснить, сохраняется ли утверждение при контакте с вашим собственным компьютером. Вам нужно одно поле, один день и журнал.
<ол>Два предупреждения. Один хороший день не определяет сезон, поэтому проводите тест в условиях, которые фактически нарушают систему — навес, граница, плохая погода, время суток с наихудшей геометрией. И запишите установку антенны в том же сеансе; если сборка перемещается, результат уже не сравним.
<блок-цитата>⚠️ Предупреждение. Никогда не принимайте стендовые испытания как подтверждение эффективности работы в полевых условиях. Терминал, который удерживает фиксированное решение в помещении, без навеса, без конструкции машины и с коротким кабелем к эталонной антенне, ничего не продемонстрировал в качестве машины, работающей на краю поля под линией деревьев.
Проверка остальной части терминала — поведения дисплея, уровня питания и корпуса — на той же машине — это отдельное упражнение со своим собственным контрольным списком.
Это важно, но не меняет ответа, который вы получите здесь: прочный автомобильный компьютер с превосходным дисплеем и блоком питания, который выдерживает любые переходные процессы, по-прежнему является обязательным руководством, если никто не может сказать, когда он выходит из фиксированного решения. Сначала запустите тест позиционирования. Именно он решает, можно ли доверять системе, которую вы указываете, в течение всего сезона, и на этот вопрос вам не ответит ни одна таблица данных.
Часто задаваемые вопросы
Точность 2 см — обещание или условие?
Условие, причем неполное. Он описывает фиксированное решение при определенных условиях, измеренное при определенном исходном уровне и представленное на определенной статистической основе. Спросите, какая точность имеется в виду: межпроходная, межгодовая или абсолютная, за какой интервал и является ли эта цифра средним, среднеквадратичным значением, 95-м процентилем или максимальным. Номер без прикрепленных номеров не может сравниваться с номером другого поставщика.
Почему мой RTK падает и зависает на мысе?
Обычно это сочетание нестабильной геометрии спутника и локального препятствия — машина поворачивает под линией деревьев, изменение градиента или антенна на короткое время видит больше отраженного сигнала. Более короткие базовые линии, лучшая установка антенны и приемник с более высоким разрешением неоднозначности — все это уменьшает частоту, но не устраняет ее. С оперативной точки зрения важно то, сообщает ли терминал об изменении состояния.
Более длинная базовая линия только снижает точность или также теряет исправление?
И то, и другое, и проблема заключается во втором. Расстояние декоррелирует атмосферные ошибки, которые моделируются поправками, что снижает точность и затрудняет поддержание разрешения неоднозначности. Вот почему локальные базовые развертывания считаются локальными и почему сетевые службы моделируют регион, а не транслируют одну станцию.
Имеют ли в этом отношение банки питания?
Нет. Терминалы этого класса, монтируемые на транспортном средстве, питаются от транспортного средства и не переносятся с машины, поэтому портативный источник питания не является частью установки. Когда резервное питание имеет значение, это вопрос электрооборудования на уровне машины — собственный каскад питания терминала и то, как он справляется с переходными процессами питания, а не аккумуляторная принадлежность.
Могу ли я рассчитывать на точность показателя точности у поставщика услуг коррекции?
Не сам по себе. Провайдер управляет потоком коррекции; приемник, установка антенны, конфигурация терминала и электромагнитная среда машины — все это находится на вашей стороне границы. Спецификация службы сообщает вам, что транслируется, а не то, чего достигает ваша машина.
Что делать дальше
Правило, которое выдерживает каждый разговор с поставщиком, заключается в следующем: относитесь к показателю точности как к результату работы системы, а к показателю надежности относитесь как к спецификации, которую вы на самом деле покупаете. Показатель надежности выражается в поведении — состояниях, через которые проходит система, как долго она сохраняет наиболее точное состояние, как быстро она восстанавливается, что может видеть при этом оператор восстанавливается и что делает машина в цикле зажигания.
Попросите об этом в письменном виде. Затем идите и проверьте его на своем поле, со своим собственным источником коррекции, в тот день, когда геометрия будет не в вашу пользу. Поставщик, который разбирается в позиционировании, будет приветствовать этот тест, потому что систему, которая ведет себя предсказуемо в плавающем режиме, легче продать, чем заявление, которому приходится принимать на веру.
Свяжитесь с нами
📧Электронная почта:[email protected]
📞Тел.:+86 13421822024
🌐Веб-сайт: www.szpds.com
Отказ от ответственности
Информация в этой статье предназначена только для справки. PDS Technology Co., Ltd. не несет ответственности за ошибки, упущения или пригодность контента для конкретных приложений. Технические характеристики продукта могут быть изменены без предварительного уведомления. Перед использованием покупатели должны уточнить все технические детали у нашей команды.
О PDS Технологии
PDS Technology — ведущий OEM/ODM-производитель высокоточных RTK GNSS-терминалов и автомобильных компьютеров, обслуживающий сельское хозяйство, строительство, горнодобывающую промышленность, такси и логистику с 2011 года.
Обладая более чем 15-летним опытом исследований и разработок автомобильного уровня, мы предлагаем надежные устройства с несколькими ОС (Android/Linux/OpenHarmony) с позиционированием RTK на уровне сантиметра, защитой IP66 и производительностью с поддержкой искусственного интеллекта. Наши заводы, сертифицированные IATF16949, произвели более 100 000 единиц оборудования, развернутых по всему миру, занимая более 30% китайского рынка сельскохозяйственных терминалов с автоматическим рулевым управлением. Мы экспортируем в Японию, США, Великобританию, Турцию, Россию и другие страны.
