31.03.2009
Определение современного уровня профессиональных продуктов.
Типичная задача проектов седьмой рамочной программы (FP7) исследования и развитие текущего уровня в избранной технологии. Сегодня уровень развития техники – это эфемерная концепция, постоянно эволюционирующая и трансформирующаяся по мере стремления дизайнеров улучшить следующую версию программно-аппаратного обеспечения или аппаратных средств. Однако, этот процесс заставляет задуматься над тем, как можно определить текущий уровень развития коммерческого имеющегося в наличии, профессионального GPS от производителя.
Итак, рассмотрим некоторые из прикладных систем, в которых используются GPS OEM модули и ресиверы.
Управление прибором – это безусловно та прикладная область, в которой использовались профессиональные OEM исследования и разработки в течение нескольких лет. Одной из сложнейших задач для пионеров систем управления приборами GPS была выживаемость GPS приемников на чрезвычайно грязных, пыльных, постоянно вибрирующих платформах, работающих в экстремально холодных или горячих температурных режимах. Было безмерно сложно трансформировать научные инструменты в грубые продукты, подходящие для использования в бульдозерах, грейдерах и тракторах. Результатом этих усилий явились платы и модули, соответствующие стандартам MIL810F/IEC 682-32 (для вибрации, ударов и падений) с рабочим температурным режимом от -40?С до +85?С. Интересно заметить, что некоторые производители (например, Novatel и Trimble) указывают все свои экологические нормативы в спецификациях изделий, в то время как другие (Topcon и Javad) не делают этого.
Другим требованием управления прибором (и таких прикладных систем как, например, гидрографическая съемка) является малое время ожидания при высокой частоте обновления. Стандартная частота обновления равна 20 Гц и 50 Гц, некоторые платы (например, TG3 от Topcon) предлагают частоту обновления в 100 Гц, но только немногие производители (такие как Trimble и Septentrio) указывают в своих спецификациях компромисс между временем ожидания и частотой обновления.
Автоматические радиосистемы (UAS) имеют строгие ограничения по занимаемому пространству, весу и потребляемой мощности. Данные ограничения позволили превзойти границы возможного по этим параметрам. OEMV-1 от Novatel размером 46х71х13 мм, весом всего 21,5 г и потребляющий 1 Вт. – хороший пример плат OEM L1, популярных для таких прикладных систем.
Непрерывная и автономная навигация очень быстро повысила требования для приборов, автоматических радиосистем и транспортных средств и, соответственно, спецификаций OEM модулей. Управление перспективных исследовательских программ в области обороны стало прекрасным примером такой демонстрации, дав задание построить автономное транспортное средство, которое бы могло само передвигаться в дорожном потоке и осуществлять ряд маневров, включая въезд в поток движущихся машин, обгон, парковку и проезд управляемых перекрестков. Комбинация L1/L2/SBAS, позволяющая позиционирование в пределах 10 см. (как, например, SF-2050M со Starfire от Navcom) доказала популярность поисков в этом направлении на сегодняшний день. Будущие изыскания в этой области, скорее всего, будут идти в направлении сочетания сенсоров либо через мульти-антенну GNSS, как приборы от Septentrio серии PolaRx2e, либо тесно соединены с сочитанием GNSS/внутренняя система, как семейство модулей SPAN от Novatel.
Прикладные системы на борту космических аппаратов, включая орбитальное определение, рефлектометрию и радиозатемнение (RO) представляют собой достаточно интересные задачи для существующих OEM продуктов. Использование GPS в космических аппаратах предполагает не только те ограничения по размерам, весу и потребляемой мощности, упомянутые для автоматических радиосистем, но и, в дополнение к этому, ослабление сигналов и радиационное упрочнение. Существующие ресиверы для космических аппаратов, например, серии SGR от SST Ltd, используют преимущественно коммерческие компоненты, а ресивер GORS, использующий 72-канальный JAVAD GeNeSis-112 находится в стадии разработки в Европе центром GeoForschungsZentrum и German Aerospace Centre.
Прикладные RTK системы непрерывно расширяют границы GPS и GNSS позиционирования. Количество параллельных каналов начинает интенсивно продвигаться в качестве отличительной особенности с различными ресиверами (например BD960 от Trimble), требуя наличие 72 каналов, включая совместимость с GPS L1/L2/L2C/L5, GLONASS L1/L2, SBAS и Galileo.
Но во многих отношениях производительность GNSS ресиверов определяется программно-аппаратным обеспечением настолько же, насколько и аппаратными средствами. Техника многопутевого подавления и ослабления (например, BLADE от Magellan или APME от Septentrio) являются теми оспариваемыми точками различия между производителями ресиверов.
С точки зрения изготовителей оборудования возможность получения лучшей производительности от GPS компонента зависит также и от простоты его интерфейса (физического и электрического) вместе с инструментами программного обеспечения для конфигурирования алгоритмов позиционирования в различных окружениях и условиях.
Несмотря на продвижение на рынке функций аппаратного и программного обеспечения, можно сделать общее заключение, что производительность в значительной степени выровнялась, и в отсутствие международных стандартов производительности очень нелегко однозначно сравнить конкурирующую продукцию.
Из этих примеров можно представить идеальный продукт, подходящий по всем своим параметрам к нынешним требованиям к профессиональным OEM прикладным системам. Он должен быть размером меньше кредитной карты, весить 20 г, потреблять менее, чем 1 Вт, иметь 72 канала, использовать несколько антенн, выдавать непрерывное позиционирование с погрешностью в миллиметр с временем ожидания в 20 мс при частоте обновления в 100 Гц. в зоне неустойчивого приема GNSS, соответствовать стандарту MIL810F или лучше и включать в себя радиационное упрочнение. Физический продукт должен идти в комплекте с простыми в использовании конфигурационными и интеграционными инструментами.
Такого прибора сегодня еще не существует, однако, насколько мы близки к нему? Можно назвать несколько продуктов, которые по количеству каналов, производительности, качеству, времени ожидания и т.д. (по крайней мере, на бумаге) соответствуют существующим требованиям, однако, ни один из этих продуктов не проходит по размерам, весу и потребляемой мощности. Компромисс налицо: больше каналов, быстрая производительность, сочетание сенсоров означает большие размеры и потребление мощности.
Итак, как можно определить текущее состояние коммерческих профессиональных OEM GPS продуктов? Можно спокойно предположить, что с каждым новым поколением продуктов будет идти меньшая по размеру, более легкая и менее прожорливая плата. Взвесив все, сказанное выше, можно уверенно резюмировать, что уровень развития сегодня надежно связан с существующими стандартами производительности позиционирования, сочетания сенсоров и качества продукта, и определенный потенциал развития еще остается.
©GPSClub.ru
Использованы материалы http://cp.gpsworld.com/gpscp/Professional+OEM+Newsletter:+Editor%27s+Column/Assessing-State-of-the-Art-in-Professional-Product/ArticleStandard/Article/detail/587550?contextCategoryId=47745
Подготовили
Права на перевод принадлежат ©GPSClub.ru
Использование материала без согласия Авторов перевода запрещено.
Господа рерайтеры! Настоятельно рекомендуем Вам прекратить переписывать наши материалы.
