Статьи→Перспективы использования ГНСС. (Geo Informatics N1 2007)

Ответы пяти ведущих компаний.

Технологические решения местоопределения с использование Глобальных Спутниковых Навигационных Систем (ГНСС) разрабатываются по всему миру. Мы выбрали пять наиболее крупных компаний и проинтервьюировали их представителей, опросив их о новых разработках, грядущих революционных решениях, о поддержке ГЛОНАСС и Galileo и, возможно, китайской Beidou и японской MSAS. Пять отобранных компаний – это NavCom, Magellan, Trimble, Topcon и Leica Geosystems.

1) Охарактеризуйте вкратце вашу компанию и то, на какие сегменты рынка она нацелена.

Leica: Компания Leica Geosystems, штаб-квартира которой расположена в г.Heerbrugg (Швейцария), представлена по всему миру. Персонал компании насчитывает более 3400 сотрудников, работающих в 22 странах, а также сотни партнеров в более чем 120 странах. Компания Leica Geosystems является лидером в реализации инновационных решений для получения, анализа и отображения информации о пространственном местоположении. Наша компания предлагает широкий спектр оптических и спутниковых решений для определения местоположения, а также самые современные решения для фотограмметрии и обработки изображений.

Прибор Leica ATX1230 GG: использует уже излучаемые сигналы GPS и ГЛОНАСС, готов к приему модернизированных сигналов.

Topcon: Компания Topcon была создана в 1932 г. и начала свою деятельность с производства оптических инструментов для геодезии. В течение последних десятилетий компания нацелена на предложение комплексных решений в области определения местоположения на рынках геодезии, строительства, сельского хозяйства, гидрографии и связанных с ними рынках.
Цель компании Topcon заключается в том, чтобы, опираясь на инновационный подход и интеграцию разнообразных методов местоопределения, предоставить клиентам самые оптимальные решения для каждого из перечисленных рынков.

Trimble: Компания Trimble применяет технологические решения для существенного повышения производительности труда полевых бригад коммерческих и государственных организаций. Компания сосредоточена на разработке решений для приложений в сфере определения координат, включая съемку, строительство, сельское хозяйство, управление парком машин, общественная безопасность и картографию. Помимо использования технологий местоопределения, таких как GPS, лазерная и оптическая техника, изделия компании Trimble обычно включают в себя существенную долю программного обеспечения, направленного на удовлетворение нужд пользователя. Для обеспечения тесного взаимодействия между исполнителями и камеральной группой клиентам предлагаются системы на основе беспроводных технологий. Компания Trimble поставляет также GPS платы, наборы микросхем и лицензии для системных интеграторов. Основанная в 1978 г. и расположенная в г. Sunnyvale (штат Калифорния), компания Trimble имеет представительства в 18 странах мира. В общей сложности в компании трудятся более 2600 человек.

Magellan: Компания Magellan поставляет инновационные решения в сфере определения местоположения и навигации на профессиональные и потребительские рынки, а также продвигает на рынки технологии и продукты через свое ОЕМ-подразделение. Подразделение компании Magellan, ориентированное на разработку решений для профессиональных пользователей, сосредоточено на производстве и продаже геодезических и ГИС-продуктов на основе передовой ГНСС технологии, разработанной в компании. Наши ГНСС продукты доступны также многочисленным интеграторам, приобретающим у нас OEM-платы.

NavCom: Компания NavCom Technology, Inc. была основана в 1992 г. и является 100% дочерним предприятием компании Deere & Company, ведущего поставщика передовых ГНСС продуктов для ОЕМ, VAR и системных интеграторов.
Высокоточные приемники ГНСС нашего производства и услуга Global SBAS StarFire, позволяющая получить дециметровую точность, широко используются во всем мире для кадастровой съемки в RTK режиме, точного определения береговой линии, военных/ГИС/ОЕМ приложений, а также в системах автоматического управления дорожной и строительной техникой. Стоит обратить внимание на решения компании John Deere, направленные на эффективное управление сельскохозяйственными предприятиями. Помимо этого, NavCom специализируется на беспроводной связи, навигационных технологиях и технологиях, позволяющих аппроксимировать местоположение объекта в случае временного сбоя при приеме сигнала. Компания оказывает услуги в этой сфере, а также услуги в области технологии ГНСС-приемников и приема дополнительных сигналов.

2) Какие новые разработки в области ГНСС вы видите на вашем рынке?

Leica: Модернизация спутниковых систем GPS и ГЛОНАСС, а также развертывание Galileo несомненно вызовет в ближайшие пять лет появление новых разработок на рынке геодезического оборудования. Главная трудность, с которой столкнутся производители,  — это осмысленный выбор из более чем 100 доступных к приему сигналов, при этом нужно оставаться в рамках разумного энергопотребления. Пользователи, которым требуется высокая точность, получат следующие преимущества: более высокая надежность полученных результатов, точность и, в конечном счете, более высокая производительность.

Topcon: В ближайшие годы будут запущены новые спутники. Организации, ответственные за поддержание работоспособности систем GPS, ГЛОНАСС и Galileo, будут вводить новые сигналы. Но, по опыту, типичный конечный пользователь не выражает желания вручную выбирать, какие сигналы и с каких спутников использовать. Для точного определения координат конечному пользователю необходимо принимать все сигналы от максимально доступного количества спутников. Чем больше это количество, тем больше мест, где можно вести съемку, получить более высокую точность результатов и просто легче работать. В этом и заключается наше видение ситуации с того момента, когда мы вошли на рынок ГНСС. С 2000 года мы предоставляем нашим клиентам возможность использовать все доступные на данный момент спутники и сигналы, с недавних пор мы также гарантируем нашим клиентам, что они смогут использовать все сигналы со спутников тех систем, которые сейчас только планируется развернуть. Это можно видеть на примере наших новых приемников, в основе которых лежит технология G3. Эти приемники – единственные сегодня на рынке — позволяют принимать весь спектр доступных в настоящий момент и планируемых к применению в будущем сигналов.

Система R8 ГНСС и базовая станция NetR5 от компании Trimble использует сигналы системы GPS, как доступные в данный момент, так и те, что будут введены в будущем, а также сигналы систем ГЛОНАСС и Galileo.

Trimble: Разработки ГНСС включают новые сигналы спутников системы GPS, спутники системы ГЛОНАСС, обновление которой идет в данный момент, и развертывание системы Galileo Giove-A. Помимо этого, мы предвидим создание новых сетей наземных станций в Японии, Индии и других странах.

Magellan: Компания Magellan полагает, что пришло время, когда новые технологии должны стать уделом широкого круга рядовых пользователей. Десять лет назад клиенты были, в основном, энтузиастами, а в настоящее время требуются простые, легкие в освоении и работе приборы. Технология спутниковых съемок уже достаточно зрелая, и ее преимущества не требуют дополнительных доказательств. Предпринимающиеся сегодня на рынке попытки преподнести как технологический прорыв то, что имеет ограниченную ценность или вовсе не несет никаких преимуществ для клиента, просто вводит их в заблуждение. Пожалуй, к трудностям, которые предстоит преодолеть, можно отнести: сложность оборудования, его высокую стоимость, трудности обучения персонала работе с ним, распределение обязанностей при эксплуатации такого оборудования. Лидерами на рынке GPS оборудования станут те компании, которые смогут предложить клиентам приборы, легкие в освоении и способные быстро окупить затраты на их приобретение.

NavCom: Широкая доступность ГНСС сигналов в сочетании с более компактными, более легкими и обладающими большей производительностью приемниками ГНСС, открывает прямой путь к тому, что технологии точного местоопределения реализуются во все большем количестве приложений. Непрекращающиеся разработки новых моделей приемников и комплексирование с внешними датчикми позволяют получить более точные результаты в местах, где прием сигналов со спутников затруднен, например, в условиях высокой застройки, возле зданий и под кронами деревьев.

Трактор, управляемый при помощи GPS

3) Появление каких революционных приложений вы предвидите на рынке в ближайшем будущем?

Leica: По-прежнему на работе RTK приложений будет сказываться ряд ограничивающих факторов, например, наличие препятствий между антенной ГНСС и спутником. Такие решения, как местоопределение внутри помещений с помощью Galileo, для RTK приложений не подходят.

Topcon: Несмотря на то, что соотношение между стоимостью и техническими возможностями многих наших, особенно ГНСС, изделий становится все более благоприятным для пользователя и наблюдается рост продаж, к примеру, в таких областях, как строительство и ГИС, самый значительный прирост произойдет в результате интеграции технологий. Именно за счет такой интеграции мы думаем предлагать нашим клиентам самые оптимальные решения, способные повысить качество и производительность работ, которые они выполняют ежедневно. В качестве примера можно привести электронный тахеометр серии GPT-7000i компании Topcon, в котором реализована технология цифрового изображения, и компактный GPS приемник GMS-2, в котором присутствует компас и фотокамера. Все это – примеры создания комплексных систем для проведения полевых измерений и картографии, предлагающих пользователю оптимальное решение. Другим ярким примером такого комплексного подхода является система Millimeter GPS компании Topcon, в которой лазерная технология соединена с ГНСС, что позволяет практически в каждом ГНСС приложении добиться уровня точности определения высот, сравнимого с получаемым электронным тахеометром.

Trimble: Ожидается, что в революционных приложениях будут реализованы несколько технологий, способных упростить обработку данных при решении конечными пользователями их повседневных задач, повышая эффективность их работы. Предполагается, что в таких приложениях будут комлексироваться технология местоопределения, беспроводная связь, мощный вычислитель в полевом исполнении и специальное программное обеспечение, которое можно будет применять во многих прикладных областях.

Съемка в режиме реального времени приемником Z-Max фирмы Magellan.

Magellan: Самая прогрессивная тенденция, которую мы видим в настоящий момент на рынке,  — это стремление получать точное местоопределение в реальном режиме времени. Широкое развертывание сетей базовых станций способствует решению этой задачи.
Те результаты, которые несколько лет назад удавалось получать исключительно в процессе камеральной обработки, теперь все чаще пользователь хочет получать в режиме реального времени прямо в поле, с целью увеличения производительности труда. Эта тенденция характерна преимущественно для кадастровых и ГИС приложений, и при этом требуются разные уровни точности, вплоть до сантиметра. Это, тем не менее, не значит, что все пользователи готовы вкладывать средства в дорогостоящие двухчастотные RTK системы класса high-end. Некоторые пользователи ждут, когда в отрасли появятся новые приборы по приемлемым ценам, которые позволят им получать в поле те результаты, которые когда-то они получали только после трудоемкой камеральной обработки измерений. Последнему способствует широкое развертывание сетей базовых станций, передающих RTK поправки по каналу GPRS. Прием по эфиру этих поправок и отсутствие необходимости устанавливать и эксплуатировать базовую станцию устраняют преграды для точного местоопределения, что само по себе может породить волну применений, о которых мы в настоящий момент и не догадываемся.

NavCom: Мгновенное получение сантиметровой точности без использования каких-либо поправок от местных базовых станций.

4) Принимают ли ваш приемники сигналы со спутников системы GPS и ГЛОНАСС или будут ли принимать такие сигналы в будущем?

Leica: Все ГНСС продукты высокого класса компании Leica Geosystems поддерживают прием сигналов систем GPS и ГЛОНАСС. Все приборы этого класса разработаны таким образом, чтобы принимать планируемую к вводу третью гражданскую частоту GPS и сигналы с системы Galileo.

Topcon: C 2000 года компания Topcon предлагает своим клиентам оборудование, способное принимать сигналы со спутников всех имеющихся спутниковых систем: GPS и ГЛОНАСС. Чем к большему количеству спутников есть доступ, тем лучше. Новая технология G3, которая уже реализована в наших приемниках ГНСС, позволяет принимать как действующие на данный момент сигналы систем GPS и ГЛОНАСС, так и те, что планируется ввести в этих системах в будущем, а также сигналы системы Galileo.

Trimble: ГНСС представляет собой основу технологической стратегии компании Trimble. Например, система R8 ГНСС и базовая станция NetR5 – это первые разработки компании, в которых реализована возможность приема сигналов системы GPS, как действующих в данный момент, так и планируемых к вводу в будущем, а также систем ГЛОНАСС и Galileo. В наших планах на 2007 год и последующие годы стоит выпуск новых изделий, совместимых с такой расширенной ГНСС архитектурой, предусмотрен прием сигналов системы Galileo. Такой подход продолжает свойственное компании предвидение будущих изменений в спутниковых системах, что подтверждается выпуском нашего приемника, способного принимать гражданский код на частоте L2, за один год до того, как был запущен спутник, который начал передавать такой код. Наша цель по-прежнему заключается в том, чтобы предлагать решения, которые удовлетворяли бы нужды наших клиентов, используя для этого самые лучшие технологи из тех, что существуют сейчас и появятся в будущем.

Magellan: Компания Magellan была первой, кто предложил ГЛОНАСС приемники на рынках геодезического оборудования и ГИС-продуктов, и первой начала разработки по использованию в коммерческих целях приемников, способных принимать сигналы системы Galileo. Мы усовершенствовали все эти технологии, и они уже готовы к тому, чтобы получить реальное воплощение в ГНСС приемниках, как только клиенты смогут действительно получать отдачу от использования этих новых технологий. Несмотря на все еще неудовлетворительное состояние системы ГЛОНАСС, оно заметно меняется в лучшую сторону. Как только состояние системы станет стабильно удовлетворительным, мы будем готовы выпускать соответствующее оборудование. Система Galileo – это совсем другая история. Будучи хорошо осведомленными о деятельности по развертыванию системы Galileo, нам совершенно ясно, что никаких выгод пользователям не стоит ждать ранее 2012 года, т.е. на протяжении, как минимум, пяти лет. Мы опережаем систему Galileo, как минимум, на одно поколение приемников, и технологии пройдут в своем развитии еще один цикл, прежде чем клиенты, занимающиеся съемкой, смогут получить преимущества от приема сигналов системы Galileo.
Вот тогда-то компания Magellan и предложит пользователям такую возможность, чтобы на обновленном оборудовании те смогли получать выгоды от приема сигналов системы Galileo.

NavCom: ГНСС приемники компании NavCom в настоящее время поддерживают WAAS и EGNOS SBAS, GPS L1 и L2, а также прием поправок StarFire GSBAS L-Band. По мере возрождения системы ГЛОНАСС и полного развертывания системы Galileo, приемники компании NavCom, в которых будет реализована новая технология, позволят принимать сигналы систем ГЛОНАСС и Galileo при наличии достаточного количества спутников в этих системах и при качестве сигналов, сравнимом по качеству с сигналами системы GPS.

5) Что вы можете сказать о японской спутниковой системе MSAS и китайской Beidou, которые носят преимущественно региональный характер?

Leica: Японскую систему MSAS и китайскую систему Beidou нельзя сравнивать, поскольку фаза 2 системы Beidou (Компас) будет представлять собой независимую ГНСС систему с 30 спутниками на орбите. Я полагаю, что Китай имеет технические и финансовые возможности, чтобы развернуть свою собственную систему глобального спутникового местоопределения, но отсутствие сколько-нибудь четкого представления о графике реализации программы Beidou затрудняет принятие решения об инвестициях в этот проект.

Новый приемник компании Topcon, в котором реализована технология G3, принимает все сигналы, которые существуют на данный момент и планируются к вводу в будущем.

Topcon: Компания Topcon стремится к тому, чтобы быть ведущим поставщиком решений в области глобального местоопределения. Этого можно достичь, только будучи компанией действительно мирового масштаба. В этом смысле, глобализация означает возможность быстро видоизменить и предложить решения, приемлемые для данного региона. Выпускаемые в настоящий момент времени приемники компании Topcon принимают сигналы MSAS, WAAS и EGNOS. Предполагается, что китайская система Beidou составит основу для новой мировой спутниковой системы, но этот проект по-прежнему находится на самой начальной стадии реализации. Неясно, как он будет развиваться в будущем, однако кредо компании Topcon состоит в том, чтобы использовать любую из действующих систем, передающих дополнительные сигналы, что дает клиентам дополнительные преимущества. Более высокая точность и более широкая зона покрытия способствует увеличению производительности и росту самого рынка.

Trimble: Компания Trimble нацелена на оказание поддержки развитию рынка ГНСС, независимо от масштабов самого рынка, будь то мировой или региональный. Мы собираемся предлагать множество решений, способных принести выгоду нашим клиентам.

Magellan: В самом вопросе подразумевается, что смещение акцента в сторону ГНСС означает не только реализацию проектов мирового масштаба, такие как модернизация GPS и развертывание Galileo, но также и развитие региональных систем, таких как Beidou. Такие системы имеют другую природу и масштаб, что вызовет появление различных решений от разных производителей. И опять-таки, большинство пользователей смогут получать преимущества, только после того, как такая система будет полностью развернута. Региональные системы, которые слишком отличаются по реализации от существующих систем, будут нуждаться в модификации, если только они не станут составной частью других систем мирового масштаба.

NavCom: Мы приветствуем появление японской системы MSAS и китайской Beidou-2 (Компас), индийской GAGAN и IRNSS. Точность, которую можно сегодня получить с помощью ГНСС, составляет 10 см (StarFire) или 1-2 см (NavCom RTK). Маловероятно, что прием большего количества ГНСС сигналов позволит превзойти этот уровень точности, однако это даст пользователю большую возможность выбора и большую уверенность в надежности полученных результатов. Система Beidou-2 имеет все шансы стать не только региональной системой, но потенциально стать четвертой мировой системой ГНСС. При таком большом количестве региональных и мировых ГНСС систем, проблема местоопределения может считаться «решенной», однако все еще остаются нерешенными вопросы подводной и подземной навигации, а также вопрос создания системы, являющейся резервом для ГНСС, которые ждут своего решения. Благодарим за ответы:
Leica Geosystems: Bernhard Ritcher, руководитель подразделения спутниковычх систем
Topcon: Dimitri Lambermont, технический редактор
Trimble: Lea Ann McNabb, отдел связи с общественностью
Magellan: Francois Erceau, руководитель отдела коммерческих приложений
NavCom: Kevin Dexon, руководитель направления ГНСС
www.leica.com
www.topcon.com
www.trimble.com
www.magellangps.com
www.navcomtech.com

GPS,  Глонасс