Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
Что такое ГНСС-приёмник и чем он отличается от модуля
ГНСС-приёмник (GNSS-приёмник, GPS-приёмник) принимает сигналы навигационных спутников — GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo — и выдаёт координаты, скорость и точное время. Термины спутниковой навигации и их значения закреплены в ГОСТ Р 52928-2010. Модуль ГНСС — тот же приёмник на плате без корпуса, для встраивания в своё изделие: трекер, полётный контроллер, робот, прибор. Приёмник в корпусе подключают к компьютеру или контроллеру кабелем; модуль паяют или ставят на разъём платы и связывают с микроконтроллером по UART.
Поисковые запросы «GPS-модуль» и «ГНСС-модуль» часто означают одно и то же. На деле «GPS» — одна система, а многосистемный ГНСС-модуль видит больше спутников и устойчивее работает в городе и у деревьев. Все модели KADAMM в этой статье многосистемные: состав систем указан в таблицах ниже.
Как работает RTK: от метров к сантиметрам
Автономный приёмник определяет положение по кодовым измерениям и даёт около 1,5–2 м CEP: этого хватает для навигации и мониторинга транспорта. Сантиметры даёт RTK (Real Time Kinematic, кинематика в реальном времени): приёмник измеряет фазу несущей на двух-трёх частотах — L1 1575,42 МГц, L2 1227,60 МГц, L5 1176,45 МГц — и получает поправки от базовой станции.
Поправки передаются в формате RTCM 3.x: по радиомодему от своей базы или через интернет по протоколу NTRIP от сети базовых станций. Точность RTK записывают формулой «сантиметры + ppm»: вторая часть растёт на миллиметр с каждым километром до базы. У RTK-приёмников и модулей KADAMM это от 0,6 см + 0,5 ppm (GNSS-RTK-RX-B7) до 1 см + 1 ppm. На расстоянии 10 км от базы к 1 см добавляется ещё 1 см.
Какие бывают ГНСС-приёмники
Приёмники L1 для навигации
KADAMM GNSS-RX-M — приёмник в корпусе антенны на магните с кабелем USB 2 м: подключается к ноутбуку или бортовому компьютеру и определяется как последовательный порт, выдаёт сообщения NMEA 0183, точность 1,5–2,0 м CEP. KADAMM GNSS-RX-B1 — блок 104 × 76 × 22,8 мм с выходом RS-232 (DB9) под внешнюю антенну, для шкафа телеметрии и промышленного контроллера.
RTK-приёмники
RTK-приёмник в корпусе антенны KADAMM GNSS-RTK-RX-G1 (Ø165 × 91 мм) объединяет геодезическую антенну, RTK-плату и радиомодем 868 МГц мощностью 30 дБм: два таких приёмника образуют базу и ровер без сотовой связи, питание 7–30 В. Компактные KADAMM GNSS-RTK-RX-T (Ø47 мм, с электронным компасом) и KADAMM GNSS-RTK-RX-B8 (38 × 28 × 12,1 мм, UART и USB Type-C) рассчитаны на борт беспилотника.
Двухантенные приёмники с курсом
Две антенны на базе 1 м позволяют по разности фаз вычислить курс — 0,1–0,2° без магнитного компаса, который сбивается от железа корпуса и силовых кабелей. KADAMM GNSS-RTK-RX-B3 получает поправки сам через модем 4G и пишет данные на microSD, KADAMM GNSS-RTK-RX-B7 — 448 каналов, Ethernet и USB, KADAMM GNSS-RTK-RX-B9 — со встроенной инерциальной системой (ИНС), Ethernet и RS-232, питанием 9–36 В от бортовой сети.
| Приёмник | Системы | Точность | Интерфейс / особенность | Питание |
|---|---|---|---|---|
| GNSS-RX-M | GPS, BeiDou, Galileo, ГЛОНАСС | 1,5–2,0 м CEP | USB 2.0 | 3,6–5,5 В |
| GNSS-RTK-RX-T | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,01 м + 1 ppm | по исполнению | 3,6–6,0 В |
| GNSS-RTK-RX-G1 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,01 м + 1 ppm | UART | 7,0–30 В |
| GNSS-RTK-RX-B1 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,8 см + 1 ppm | 0,1–0,2° | по исполнению |
| GNSS-RTK-RX-B3 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,8 см + 1 ppm | 4G | по исполнению |
| GNSS-RTK-RX-B7 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,6 см + 0,5 ppm | 0,15° при базе 1 м | 3,6–6,0 В |
| GNSS-RTK-RX-B8 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,01 м + 1 ppm | UART, USB Type-C | 3,6–6,0 В |
| GNSS-RTK-RX-B9 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo | 8 мм + 1 ppm | менее 0,2° при базе 1 м | 9–36 В |
| GNSS-RX-B1 | GPS, BeiDou, Galileo | 2,0 м CEP | RS-232 (DB9) | 3,6–5,5 В |
RTK-модуль и модуль ГНСС для встраивания
Модуль выбирают, когда навигация — часть вашего изделия. На модуль подают питание 3,0–6,0 В, линии TX и RX подключают к последовательному порту микроконтроллера — и он выдаёт координаты сообщениями NMEA 0183 (GGA, RMC и другие), а на вход принимает поправки RTCM.
Модули L1
KADAMM GNSS-MOD-L1 — 10 исполнений габаритом 18–56 мм, в том числе со встроенной керамической патч-антенной, GPS, BeiDou, Galileo, точность 2,0 м CEP, питание 3,6–5,5 В. Для изделия в металлическом корпусе — KADAMM GNSS-MOD-L1-26-2 под внешнюю активную антенну, для аппаратуры, работающей только по BeiDou, — KADAMM GNSS-MOD-B1.
RTK-модули
Для полётного контроллера и робота — компактные KADAMM GNSS-RTK-MOD-L12-1 (L1/L2, пять систем, 184 канала, 0,01 м + 1 ppm) и KADAMM GNSS-RTK-MOD-L15-1 (L1/L5). Трёхчастотные L1/L2/L5: KADAMM GNSS-RTK-MOD-L125-5 — 1408 каналов и антенный вход MMCX, KADAMM GNSS-RTK-MOD-L125-3 — со встроенной ИНС и подавлением помех, двухантенные KADAMM GNSS-RTK-MOD-L125-1 (с модемом 4G и microSD) и KADAMM GNSS-RTK-MOD-L125-7 — курс 0,1° при базе 1 м. Для серийной платы — KADAMM GNSS-RTK-MOD-L15-2 в корпусе LCC для пайки, питание 3,0–3,6 В.
| Модуль | Системы | Точность | Интерфейс / особенность | Питание |
|---|---|---|---|---|
| GNSS-MOD-L1 | GPS, BeiDou, Galileo | 2,0 м CEP | UART TTL | 3,6–5,5 В |
| GNSS-MOD-L1-26-2 | GPS, BeiDou, Galileo | 2,0 м CEP | UART TTL | 3,6–5,5 В |
| GNSS-MOD-B1 | BeiDou B1I, B1C | менее 2 м CEP50 | UART TTL | 3,6–5,5 В |
| GNSS-RTK-MOD-L125-1 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,8 см + 1 ppm | 0,1° при базе 1 м | 3,6–6,0 В |
| GNSS-RTK-MOD-L125-3 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 8 мм + 1 ppm | гироскоп и акселерометр | 3,6–5,5 В |
| GNSS-RTK-MOD-L125-5 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,8 см + 1 ppm | UART TTL | 3,6–6,0 В |
| GNSS-RTK-MOD-L125-7 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,8 см + 1 ppm | 0,1° при базе 1 м | 3,6–6,0 В |
| GNSS-RTK-MOD-L12-1 | GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, Galileo, QZSS | 0,01 м + 1 ppm | UART | 3,6–6,0 В |
| GNSS-RTK-MOD-L15-2 | по исполнению | 0,01 м + 1 ppm | LCC | 3,0–3,6 В |
| GNSS-RTK-MOD-L15-1 | по исполнению | 0,01 м + 1 ppm | UART | 3,6–5,5 В |
RTK-модуль для квадрокоптера и дрона
Запросы «RTK-модуль для квадрокоптера» и «что даёт модуль RTK на БАС» — про точную посадку, повторяемые маршруты и аэрофотосъёмку без большого числа наземных опорных точек. Для борта важны масса, частота решения (для автопилота — 10–20 Гц и выше) и выход UART для полётного контроллера. Антенну ставят на верх аппарата, подальше от видеопередатчика, моторов и силовых проводов: их помехи снижают число принимаемых спутников. Для борта подходят лёгкие антенны KADAMM GNSS-RTK-L12-35S (L1/L2, около 20 г), спиральные KADAMM GNSS-RTK-Q и KADAMM GNSS-RTK-S. Если аппарат работает рядом с источниками помех в L-диапазоне, нужна помехозащищённая антенна — см. статью о CRPA-антеннах.
Антенна для приёмника и модуля
Приёмнику с внешней антенной и RTK-модулю нужна активная антенна ГНСС на те же частоты: модуль L1 — на полосу L1, RTK L1/L2/L5 — на все три. Для RTK важна стабильность фазового центра: у геодезических антенн KADAMM GNSS-RTK-L125-40T это ±2 мм. Питание малошумящего усилителя антенны приёмник подаёт по центральной жиле кабеля, поэтому к антенному входу нельзя подключать пассивную антенну, короткозамкнутую по постоянному току. Подробнее — в статье «Антенна GPS и ГЛОНАСС: как выбрать».
Как выбрать ГНСС-приёмник или RTK-модуль: шесть вопросов
- Метры или сантиметры? Навигация и трекинг — L1 около 2 м; автопилот, посадка, разбивка — RTK.
- Откуда поправки? Нет сотовой связи — своя база с радиомодемом 868 МГц; есть — NTRIP через 4G.
- Нужен ли курс? Техника, суда, платформы, которые должны знать направление на месте, — двухантенный.
- Бывает ли пропадание неба? Тоннели, мосты, плотная застройка — приёмник или модуль с ИНС.
- Корпус или плата? Готовое изделие — приёмник с USB, RS-232, Ethernet; своя плата — модуль UART или LCC.
- Питание? Бортовая сеть 9–36 В — исполнение с широким входом; плата — 3,0–6,0 В.
Геодезия для документов. Межевание, исполнительная съёмка и другие измерения, результаты которых идут в документы, выполняют средствами измерений утверждённого типа с действующей поверкой. Наличие поверенного исполнения уточняйте у менеджера.
Модели
