Przegląd nowości na rynku precyzyjnych odbiorników GNSS

Precyzja dla każdego

Szybki postęp technologiczny sprawia, że wykonywanie pomiarów satelitarnych z centymetrową dokładnością staje się coraz łatwiejsze, osiągalne nawet w niesprzyjających warunkach i coraz bardziej przystępne cenowo.

Era sensor fusion

Bez cienia wątpliwości najciekawszą nowością jest Lei­ca GS18 I. Instrument ten potwierdza nasze prognozy z ostatnich edycji targów Intergeo – idziemy pewnym krokiem ku erze sensor fusion, czyli integracji sensorów pomiarowych. W tym przypadku połączono odbiornik GNSS-RTK, pochyłomierz bazujący na IMU oraz cyfrową kamerę, co pozwala wyznaczać z centymetrową dokładnością współrzędne bezpośrednio na zdjęciu – czy to w biurze, czy jeszcze w terenie. Tym samym możemy łatwo i szybko mierzyć miejsca niedostępne, niebezpieczne lub takie, gdzie nie dochodzą sygnały GNSS. Funkcja pozwala także do minimum zredukować ryzyko powrotu w teren celem domierzenia jakiegoś punktu.

Oczywiście rozwiązanie to nie jest wolne od wad i ograniczeń, co szerzej opisaliśmy w naszym redakcyjnym teście (GEODETA 10/2020). Niewątpliwie technologia ta ma jednak przyszłość i spore pole do udoskonalenia. Z niecierpliwością czekamy zatem na jej kolejne wersje – zarówno oferujące większe możliwości pomiaru, jak i dostępne w niższych cenach. Doświadczenie pokazuje bowiem, że konkurencja na pewno pracuje już nad jakąś mocną odpowiedzią. Ciekawi nas także, jakie jeszcze sensory można wbudować w odbiornik GNSS. Może skaner laserowy? Brzmi abstrakcyjnie, ale skoro zrobił już to Apple, to czemu nie Lei­ca, Trimble czy Topcon?

Libella do lamusa

Na razie realizacja idei sensor fusion w precyzyjnych odbiornikach satelitarnych ogranicza się głównie do pochyłomierzy bazujących na inercyjnych jednostkach pomiarowych (IMU). Dziś znajdziemy je już w większości modeli, ale warto przypomnieć, że jeszcze w 2017 roku mieliśmy w NAWI tylko jeden instrument z takim podzespołem. I do tego dostępny w dość wysokiej cenie. Ale to już przeszłość, bo dziś tego typu odbiorniki są niewiele droższe od wersji bez tego sensora. Na usta ciśnie się w tym miejscu pytanie, czy w tak niskiej cenie można spodziewać się wiarygodnych wyników? Po odpowiedź odsyłamy do artykułów na stronach 4 oraz 14, w których zaprezentowano wyniki testów odbiorników marki Stonex, Kolida oraz Gintec. Pokazują one, że czasy pionowania tyczki mamy już chyba za sobą. Do tego bez obawy o dokładność współrzędnych możemy mierzyć np. narożniki budynków. Wydajność pracy z odbiornikiem GNSS jeszcze nigdy nie była tak duża!

Korekty z orbity

Analizując tegoroczne zestawienie, warto zwrócić uwagę, że już zdecydowana większość odbiorników oferuje obsługę korekt PPP. O ich zaletach i wadach szerzej pisaliśmy w GEODECIE 12/2017. W tym miejscu wspomnijmy jedynie, że wymienione tam minusy stają się coraz mniej dokuczliwe. Weźmy choćby wysokość abonamentu. Na przykład belgijska firma Septentrio od ubiegłego roku oferuje tego typu poprawki w cenie wybranych odbiorników. Zresztą rynek tych usług zmieni się diametralnie, gdy tylko ruszy serwis wysokiej dokładności Galileo (tzw. HAS) – zgodnie z zapowiedziami UE ma on być dostępny całkowicie bezpłatnie!

Skoro o HAS mowa, wspomnieć należy o czasie konwergencji, czyli inicjalizacji precyzyjnego pomiaru. W przypadku części obecnie dostępnych usług wynosi on nawet kilkadziesiąt minut, co mocno zniechęca do wykorzystania tej technologii. Ale w przypadku serwisu Galileo ma to być raptem nieco ponad półtorej minuty! Zatem niewiele gorzej niż w technice RTK.

Oczywiście ktoś zaraz zapyta, po co nam korekty PPP, skoro mamy ASG-EUPOS i wiele innych krajowych sieci referencyjnych w przystępnych cenach. Powodów można podać wiele. Usługi te przydadzą się chociażby w terenie o słabym zasięgu sieci komórkowej bądź gdy przyjdzie nam pracować za granicą. Dlatego naprawdę warto brać pod uwagę tę funkcję przy wyborze odbiornika.

Wrogie działania

Ważnym kryterium przy zakupie sprzętu satelitarnego z pewnością są również funkcje wykrywające zakłócanie sygnałów GNSS bądź spoofing. Jeśli ktoś w to wątpi, przypomnimy tylko, że tuż za naszą północną granicą, w Obwodzie Kaliningradzkim, mamy rosyjski poligon wojskowy, a tamtejsza armia już nie raz udowodniła, że bardzo lubi posługiwać się bronią elektroniczną. Zresztą przy tego typu wrogich działaniach zakłócanie to pół biedy, bo nasz odbiornik po prostu nie złapie fiksa. Znacznie gorszy jest spoofing, czyli nadawanie fałszywych sygnałów, co może nas niepostrzeżenie „teleportować” o kilka, a nawet kilkaset kilometrów. Na marginesie warto wiedzieć, że spoofing to już nie tylko domena wojska. Do takich praktyk wystarczy urządzenie, które można bez problemu nabyć w niewygórowanej cenie w internecie.

Na szczęście są na rynku producenci odbiorników GNSS, którzy zapewniają, że ich sprzęt świetnie radzi sobie z tego typu wyzwaniami. Dobrą wiadomością są także zaawansowane przygotowania do uruchomienia unikatowej usługi OSNMA w systemie Galileo, która pozwoli skutecznie walczyć ze spoofingiem. Na razie jednak żaden producent nie deklaruje jej obsługi. I trudno się dziwić, bo specyfikacja serwisu nie jest jeszcze gotowa. Gdy jednak zostanie opublikowana, warto zwracać uwagę na ten aspekt przy wyborze instrumentu.

Software’owa konkurencja

Kolejny trend widoczny w tegorocznym zestawieniu, który – nie chwaląc się – przewidzieliśmy już wcześniej, to popularyzacja systemów Android bądź iOS. Jeszcze niedawno monopol w rejestratorach miały mobilne odmiany Windows, a dziś to już anachronizm utrzymywany w ofercie tylko dla bardziej konserwatywnych klientów. Kluczową zaletą iOS i Androida jest ogromny wybór aplikacji polowych, co przekłada się na dodatkowe funkcje oprogramowania lub/i niższą końcową cenę zestawu. Oczywiście dziś zapewnienie klientowi szerokiego wyboru wydaje się czymś oczywistym, ale jeszcze parę lat temu można było nabyć jedynie „zestaw obowiązkowy”, od którego nie było ucieczki.

Wykorzystanie systemów Android bądź iOS pozwala ponadto użyć jako rejestratora własnego smartfona lub tab­letu. Jak wynika z naszych rozmów z dystrybutorami, takie rozwiązanie jest już dość często stosowane, ale o zmierzchu dedykowanych rejestratorów (ich zestawienie prezentujemy na stronach 49-66) nie ma jeszcze mowy. Atutem ich jest bowiem znacznie wygodniejsza obsługa w terenie, szczególnie w trudniejszych warunkach.

Na każdą kieszeń

I wreszcie cecha dla wielu użytkowników kluczowa – cena. Polecamy lekturę wydań NAWI sprzed dekady – będziecie Państwo przecierać oczy ze zdumienia, jak drogi był to kiedyś sprzęt. Przeceny tych instrumentów nie powinny jednak dziwić. Skoro rynek zalewa masa odbiorników o bardzo zbliżonych parametrach, jest oczywiste, że ich producenci mogą konkurować niemal wyłącznie ceną. I w najbliższych latach ten trend raczej się utrzyma.

Ciesząc się, że ceny spadają, nie traktujmy ich jako jedynego kryterium wyboru. Odbiornik kupujemy bowiem na lata, dobrze więc upewnić się, że decydujemy się na solidny sprzęt od wiarygodnego dystrybutora, który zapewnia gwarancję i serwis na miejscu. Jak bowiem mówi znane powiedzenie, nie stać nas przecież, by oszczędzać.

Jerzy Królikowski