Բազմահամակարգային GNSS անտենան ընդդեմ մեկ համակարգային անտենայի. Կատարողականության համեմատություն

Մի քանի ԳՆՍՍ-ի համար նախատեսված անտենայի և մեկ համակարգի համար նախատեսված այլընտրանքային անտենայի ընտրությունը ժամանակակից դիրքի որոշման կիրառումներում ամենակարևոր որոշումներից մեկն է: Մի քանի ԳՆՍՍ-ի համար նախատեսված անտենան միավորում է մի քանի արբանյակային համախումբերի՝ GPS, GLONASS, Galileo և BeiDou ազդանշանները, իսկ մեկ համակարգի համար նախատեսված անտենան հիմնված է միայն մեկ համախումբի վրա: Բարձր ճշգրտություն, հուսալիություն և անընդհատ ծածկույթ պահանջող արդյունաբերությունների համար այս երկու մոտեցումների միջև կատարողականության տարբերությունները հասկանալը անհրաժեշտ է: Այս համեմատությունը հետազոտում է, թե ինչպես է մի քանի ԳՆՍՍ-ի համար նախատեսված անտենան գերազանցում ավանդական մեկ համախումբի հիման վրա աշխատող համակարգերին հիմնական շահագործման ցուցանիշներով:

Մեկ անգամից մի քանի գլոբալ սատելիտային նավիգացիոն համակարգերի (GNSS) համար նախատեսված անտենան հիմնարարորեն փոխում է կազմակերպությունների սատելիտային նավիգացիայի մոտեցումը: Միաժամանակ ընդունելով և մշակելով մի քանի սատելիտային ցանցերից ստացված տվյալներ՝ մի քանի GNSS-ի համար նախատեսված անտենան ապահովում է այն, որ սատելիտային ազդանշանի կորստի կամ կոնստելյացիայի սպասարկման պատճառով առաջացող շահագործման խափանումները գրեթե վերացվում են: Համատեղակայման, շինարարության, ծովային, օդային և ինքնավար համակարգերի ոլորտներում գործող կազմակերպությունները հենվում են այս տեխնոլոգիայի վրա՝ ապահովելու անընդհատ դիրքորոշման ծառայություններ: Արդյունաբերության կողմից ավելի արագ ազդանշանի ընկալման ժամանակ, դժվար պայմաններում բարձրացված ճշգրտություն և ավելի մեծ շահագործման կայունություն պահանջելու հետ մեկտեղ մի քանի GNSS-ի համար նախատեսված անտենայի և մեկ համակարգի լուծումների միջև կատարողականության տարբերությունը զգալիորեն մեծացել է:

Ազդանշանի հասանելիություն և կոնստելյացիայի ծածկույթ

Մի քանի GNSS-ի համար նախատեսված անտենայի համակարգերի անընդհատ ազդանշանի ընկալում

Բազմակի GNSS հաղորդիչը զգալիորեն բարելավում է սիգնալի հասանելիությունը՝ միաժամանակ օգտագործելով մի քանի արբանյակային խմբեր: Այնտեղ, որտեղ միայն GPS-ի համար նախատեսված մեկ հաղորդիչը կարող է ապահովել սիգնալի արգելափակում կամ ճշգրտության նվազում քաղաքային կիրճերում, թունելներում կամ խիտ անտառային ծածկույթի տակ, բազմակի GNSS հաղորդիչը պահպանում է կապը՝ օգտագործելով Galileo, GLONASS կամ BeiDou արբանյակներ, որոնք տեղակայված են տարբեր ուղեծրային անկյուններով: Այս պաշտպանվածությունը նշանակում է, որ բազմակի GNSS հաղորդչի լուծումը կարող է ձեռք բերել դիրքի որոշման կապը այն միջավայրերում, որտեղ ավանդական համակարգերը դժվարանում են: Առնվազն չորս տեսանելի արբանյակներ ունենալու հավանականությունը՝ եռաչափ դիրքի որոշման նվազագույն պահանջը, զգալիորեն աճում է, երբ բազմակի GNSS հաղորդիչը օգտագործում է չորս առանձին արբանյակային խմբեր, այլ ոչ թե մեկը:

Ազդեցությունը դիրքի որոշման հավաստիության վրա

Հուսալիությունը ուղղակիորեն վերաբերում է գործառնական աշխատաժամերին միսիայի կրիտիկական կիրառումներում: Մեկ համակարգի անտենան ստեղծում է կրիտիկական կախվածություն. եթե այդ ուղեծրային խումբը ենթարկվում է սպասարկման կամ ժամանակավոր սահմանափակումների ազդանշանի որակում, ձեր դիրքի որոշման հնարավորությունը անմիջապես նվազում է: Ի հակադրություն, բազմա-GNSS անտենան այս ռիսկը տարածում է չորս անկախ ուղեծրային ցանցերի վրա, որոնք կառավարվում են տարբեր կառավարությունների և գործակալությունների կողմից: Շինարարական համարակալման նման ոլորտները, որտեղ նախագծերի ժամանակացույցները կախված են ճշգրիտ դիրքորոշման վրա, մեծապես օգտվում են բազմա-GNSS անտենայի համասեռ կատարման առավելություններից: Նույնիսկ գագաթնակետային օգտագործման ժամերին, երբ բազմա-GNSS անտենան կարող է ստանալ 30-ից ավելի արբանյակների ազդանշաններ, մեկ համակարգի անտենան հաճախ դժվարանում է ստանալ 15-ից քիչ արբանյակների ազդանշաններ:

Ճշգրտության կատարում և համակենտրոնացման արագություն

Բազմա-GNSS անտենայի ինտեգրման շնորհիվ դիրքի որոշման ճշգրտության բարելավում

Մի քանի գլոբալ նավիգացիոն սատելիտային համակարգերի (GNSS) անտենայի ճշգրտության բարելավումը չի սահմանափակվում պարզապես սիգնալների քանակով. դա արտացոլում է հիմնարար երկրաչափական առավելություններ: Երբ մի քանի GNSS անտենա ստանում է սատելիտներ մի քանի տարբեր համակարգերից, այդ սատելիտները գտնվում են տարբեր ուղեծրային հարթություններում և երկրի մակերևույթի վրա տարբեր հետքեր են թողնում: Այս երկրաչափական բազմազանությունը վերացնում է տարածական խմբավորումը, որը սահմանափակում է մեկ համակարգի հիման վրա կատարվող դիրքանշման ճշգրտությունը: Մի քանի GNSS անտենան Real-Time Kinematic (RTK) կիրառումներում սանտիմետրային ճշգրտություն է ձեռք բերում մոտավորապես 40 % ավելի արագ, քան համապատասխան մեկ համակարգի լուծումները: Այն կիրառումների համար, որոնք պահանջում են անմիջապես արդյունքներ՝ օրինակ՝ ինքնավար տранսպորտային միջոցների նավիգացիա կամ ճշգրիտ գյուղատնտեսություն, այս ավելի արագ համատեղման ժամանակը առաջացնում է չափելի արտադրողականության աճ: Մի քանի GNSS անտենայի առավելությունը ավելի է արտահայտված երկնքի մասնակի տեսանելիություն ունեցող միջավայրերում, որտեղ երկրաչափական ուժը ուղղակիորեն ազդում է դիրքի վստահության վրա:

Առաջին կայուն կապի հաստատման ժամանակ (TTFF) և մի քանի GNSS անտենայի պատասխան

Առաջին ճշգրտման ժամանակը հանդիսանում է կրիտիկական ցուցանիշ, որը տարբերակում է բազմա-ԳՆՍՍ անտենան մեկ համակարգի անտենաներից: Բազմա-ԳՆՍՍ անտենան սովորաբար ստանում է սկզբնական դիրքանշումը 5–10 վայրկյանի ընթացքում սառը սկզբնավորման պայմաններում, մինչդեռ մեկ համակարգի այլընտրանքային տարբերակները հաճախ պահանջում են 15–20 վայրկյան կամ ավելի երկար ժամանակ: Այս տարբերությունը հավաքվում է նշանակելիորեն դաշտային գործողությունների ընթացքում, երբ սարքավորումների միացումը և վերադիրքավորումը կրկնվում են բազմիցս: Բազմա-ԳՆՍՍ անտենայի կողմից մի քանի համաստեղություններում պահպանված էֆեմերիսային տվյալները նաև բարելավում են տաք սկզբնավորման և տաք սկզբնավորման աշխատանքային ցուցանիշները: Արագ հարցումներ իրականացնող կամ շարժական ակտիվների բազմաթիվ մեքենաների վերահսկողություն իրականացնող ոլորտները զգալիորեն օգտվում են բազմա-ԳՆՍՍ անտենայի կողմից ապահովվող անաշխատունակության կրճատման առավելությունից՝ համեմատության մեջ դնելով ավանդական մեկ համաստեղության տեխնոլոգիայի հետ:

Շրջակա միջավայրի աշխատանքային ցուցանիշներ և համակարգի դիմացկունություն

Բազմա-ԳՆՍՍ անտենայի աշխատանքային ցուցանիշները դժվարին պայմաններում

Քաղաքային և ներքին միջավայրերը սովորական դիրքանշման համակարգերի համար ծանր մարտահրավերներ են ստեղծում: Խիտ շենքերը, մետաղական կառուցվածքները և արտացոլիչ մակերեսները ստեղծում են բազմաճանապարհ սխալներ, որոնք վատացնում են մեկ համակարգի ճշգրտությունը: Բազմա-GNSS անտենան նվազեցնում է այս մարտահրավերները՝ օգտագործելով բարդ սիգնալային մշակման մեթոդներ, որոնք հիմնված են բազմաթիվ ուղեծրային համակարգերի տարբեր երկրաչափական դասավորության վրա: Երբ բազմա-GNSS անտենան միաժամանակ մշակում է GPS, GLONASS, Galileo և BeiDou համակարգերի սիգնալները, ալգորիթմները ավելի արդյունավետ են ճանապարհավորում և մերժում բազմաճանապարհ արտացոլումները, քան մեկ աղբյուրից տվյալներ վերլուծող համակարգերը: Շինարարական հրապարակները, հանքարդյունաբերական օբյեկտները և նավահանգստային համալիրները՝ որտեղ մետաղական արկղերն ու սարքավորումները շատ են, նկատելիորեն բարելավում են իրենց ճշգրտությունը՝ օգտագործելով բազմա-GNSS անտենա, այլ որ հենվելով մեկ համակարգի վրա աշխատող ընդունիչների վրա:

Ծառայության ընդհատման ծախսերը և բազմա-GNSS անտենայի արժեքը

Մեկից ավելի GNSS հաղորդիչների համար ֆինանսական հիմնավորումը դառնում է համոզիչ, երբ հաշվի են առնվում ծառայության ընդհատումների ծախսերը: Եթե մեկ համակարգի հաղորդիչը ձախողվում է կոնստելյացիայի սպասարկման կամ սահմանափակված սահմանային ազդանշանների պատճառով, ապա ամբողջ գործողությունը կանգնում է: Ի հակադրություն դրա՝ մեկից ավելի GNSS հաղորդիչը ինքնաբերաբար պահպանում է դիրքի որոշման հնարավորությունը՝ օգտագործելով այլ կոնստելյացիաներ: Այն ժամանակահատվածի համար առաջացած ծախսերը, որը խուսափվում է (արդյունքում կանգնեցված մեքենաներ, հետաձգված հետազոտական խմբեր կամ ավտոմատացված մեքենաների արդյունքում առաջացած հետաձգումներ), հաճախ գերազանցում են մեկից ավելի GNSS հաղորդիչների սարքավորումների ներդրման համեմատաբար փոքր լրացուցիչ արժեքը: Բարձր արժեքավոր գործողություններ իրականացնող կազմակերպությունները այլևս չեն դիտարկում մեկից ավելի GNSS հաղորդիչները որպես ընտրովի արդիականացում, այլ որպես անհրաժեշտ ենթակառուցվածքային ապահովագրություն: Մեկից ավելի GNSS հաղորդիչների կողմից ապահովված գործողական կայունությունը անմիջապես փոխակերպվում է կանխատեսելի ժամացույցի, նախագծերի հետաձգումների նվազեցման և ռեսուրսների ավելի արդյունավետ օգտագործման մեջ:

Հաճախադեպ տրվող հարցեր

Ի՞նչն է անում մեկից ավելի GNSS հաղորդիչները մեկ համակարգի ընդունիչներից ավելի լավ:

Մի բազմա-ԳՆՍՍ անտենան միավորում է մի քանի արբանյակային համաստեղություններից ստացված սիգնալներ, ապահովելով բարձր հասանելիություն, ավելի արագ համատեղելիություն և բարելավված ճշգրտություն՝ համեմատած մեկ համակարգի լուծումների հետ: Բազմա-ԳՆՍՍ անտենայի երկրաչափական բազմազանությունը նվազեցնում է ցանկացած մեկ համաստեղության վրա կախվածությունը և վերացնում է մեկ համակարգի դիզայնում առկա կրիտիկական ձախողման կետերը:

Ինչքան ավելի արագ է բազմա-ԳՆՍՍ անտենան ստանում դիրքավորումը՝ համեմատած մեկ համակարգի հետ:

Բազմա-ԳՆՍՍ անտենան սովորաբար ստանում է Առաջին Դիրքի Ժամանակը (Time to First Fix) մոտավորապես 40–50 տոկոսով ավելի արագ, քան մեկ համակարգի ընդունիչները սառը սկզբնավորման պայմաններում: Այս կատարողական առավելությունը ավելի շատ է դրսևորվում դժվարին միջավայրերում, որտեղ բազմա-ԳՆՍՍ անտենայի սիգնալների բազմազանությունը ապահովում է կարևոր պաշտպանական պատճենավորում:

Կարո՞ղ է բազմա-ԳՆՍՍ անտենան աշխատել քաղաքային կիրճերի միջավայրում:

Այո, բազմա-ԳՆՍՍ հաղորդիչը լավ է աշխատում քաղաքային կիրճերում, որտեղ մեկ համակարգի լուծումները դժվարանում են: Բազմա-ԳՆՍՍ հաղորդիչի հնարավորությունը ստանալու սատելիտների սահմանափակ թվաքանակ չորս տարբեր համակարգերից ապահովում է բավարար սահմանափակ ազդանշանների բազմազանություն՝ պահպանելով դիրքի ճշգրտությունը, չնայած շենքերի կողմից ազդանշանների արգելափակմանը և բազմաճանապարհ միջամտությանը, որոնք սովորաբար վատացնում են մեկ համակարգի աշխատանքը: