gps نقشه برداری
gps نقشه برداری

GPS نقشه برداری

gps نقشه برداری : پیش از بحث پیرامون تکنولوژی های روز دنیا در گیرنده های جی.پی.اس (GPS) نقشه برداری، می بایست به این مهم تاکید کرد که نام های بسیاری برای این گیرنده ها امروزه به گوش نقشه برداران می رسد، از جمله آن ها می توان به جی.پی.اس ایستگاهی، جی.پی.اس دو فرکانسه، جی.پی.اس چند فرکانسه یا مولتی فرکانس (Multi Frequency) اشاره کرد.

اما آنچه باید مورد توجه قرار گیرد این است که گیرنده های جی.پی.اس برای امور نقشه برداری دیگر منسوخ شده و امروزه همه از گیرنده های جی.ان.ا.س.اس (GNSS) نقشه برداری استفاده می کنند. در مقالات قبل به صورت کامل به شرح تفاوت گیرنده های جی.پی.ا.س (GPS) با گیرنده های جی.ا.ن.ا.س.اس (GNSS) نقشه بردای پرداخته شده است. در این مقاله آنچه مورد بررسی قرار خواهد گرفت، بررسی علم و تکنولوژی روز دنیا در گیرنده های جی.پی.اس (GPS) چند فرکانسه نقشه برداری یا همان گیرنده های جی.ان.اس.اس (GNSS) است.

تکنولوژی روز دنیا در گیرنده های جی.ان.اس.اس (GNSS) و جی.پی.اس (GPS) نقشه برداری

آنچه که امروز نقشه برداران در کاتالوگ ها و دیتاشیت های گیرنده های gps نقشه برداری می بینند ممکن است اندکی برای آن ها نگران کننده به نظر بیاید، چرا که مملو از عبارات و لغاتی است که شاید تا کنون به گوش هیچ نقشه برداری نرسیده باشد.

از جمله این موارد می توان به تکنولوژی SureFix، Athena، aRTK، E-Bubble، Tilt Sensor، Magnetometer، IMU و عباراتی همچون تعداد کانال، برد (Board) و … اشاره کرد. در ادامه به شرح مفصل هریک از این عبارات پرداخته خواهد شد.

 

برد (Board) در جی پی اس نقشه برداری

برد اصلی یا مادر برد (Mother Board) که به آن مین برد (Main Board) هم گفته می شود، در اصل مجموعه ای از مدارات الکترونیکی ترسیم شده است که روی یک تخته مدار چاپی (PCB) چند لایه که مخفف عبارت Printed Circuit Board قرار می گیرند.

شرکت مکان پرداز رایمند به عنوان اولین و تنها تولید کننده گیرنده های جی پی اس نقشه برداری در ایران و به عنوان یک شرکت دانش بنیان، موفق به تولید برد جی پی اس های نقشه برداری خود شده است.

در طراحی یک برد دانش فنی الکترونیک بسیار اثر گذار می باشد، چرا که کاهش نویز مدارات به جهت کاهش خطای gps نقشه برداری ، بهینه سازی مصرف برق به جهت کاهش مصرف باتری، به دنبال آن افزایش عمر باتری و شارژ دهی بیشتر، کاهش ابعاد و اندازه در طراحی بدنه جی.پی.اس نقشه برداری از عواملی است که به طراحی برد اصلی وابسته است.

در بحث کاهش نویز همین بس که بخشی از خطاهای موجود در مباحث تعیین موقعیت ماهواره ای و تعیین موقعیت آنی (RTK)، مربوط به پردازش ها و عملکرد گیرنده است. در مورد خطاها در مقالات دیگر به صورت مفصل بحث شده است.

 

تعداد کانال در جی پی اس (GPS) نقشه برداری

هرکدام از ماهواره های جی.پی.اس (GPS)، گلوناس (GLONASS)، بیدو (BeiDue)و گالیله (Galileo) سه سیگنال اصلی و تعدادی سیگنال کمکی (تزئینی) برای تعیین موقعیت به سمت جی پی اس (GPS) نقشه برداری ارسال می کنند.

هرکدام از این سیگنال ها، مادامی که گیرنده با ماهواره مور نظر در ارتباط است، به صورت مجزا از طریق یک کانال به گیرنده وارد می شود. هرچه تعداد کانال های یک گیرنده بیشتر باشد، سیگنال های ورودی به GPS نقشه برداری بیشتر است که موجب افزایش سرعت در تعیین موقعیت و افزایش صحت و دقت تعیین موقعیت می شود.

هرچه تعداد کانال ها کمتر باشد، سیگنال ها زمان بیشتری را برای آزاد شدن کانال های مشغول در صف انتظار می ایستند که موجب دریافت ماهواره کمتر و همچنین افزایش مصرف باتری درگیرنده می شود.

گیرنده شرکت مکان پرداز رایمند با نام جی.پی.اس iRoPro بالغ بر 600 کانال دریافت سیگنال جی.ان.اس.اس (GNSS) دارد. این موضوع در جی.پی.اس iRoPro موجب می گردد تا سرعت و صحت برداشت نقشه بردار به دلیل تعداد کانال های زیادی که دارد افزایش یابد.

 

تکنولوژی SureFix در جی پی اس GPS نقشه بردای

این تکنولوژی با راستی آزمایی کیفیت اطلاعات RTK جی پی اس (GPS) نقشه بردای، نتیجه مختصات نهایی را از نظر دقت تضمین شده، صحت و در دسترس بودن آن ها، تا درصد فوق العاده بالایی بهبود می بخشد. تکنولوژی SureFix با دریافت چندین ورودی و تخمین کیفیت نتیجه RTK شاخصه هایی را اندازه گیری می کند که از تلفیق این شاخصه ها با داده های RTK نتیجه نهایی بهبود بخشیده شود.

 

تکنولوژی Athena در جی پی اس GPS نقشه بردای

تکنولوژی فناوری پیشرفته برای انجمن های آموزش عالی و غیرانتفاعی (Athena) که مخفف Advanced Technology for Higher-Education and Non-profit Associations بوده، نسل جدید موتور نرم افزاری RTK جهت پشتیبانی از تمامی منظومه های GNSS در gps نقشه برداری می باشد. تکنولوژی Athena از حداکثر مزیت تمامی سیگنال های موجود در مجموعه ماهواره های GNSS بهره می برد.

طراحی این تکنولوژی با روش های کاهش دقت پیشرفته موجب گشته تا معماری چند کاره آن روند حل ابهام فاز را در شرایط سخت محیطی بدون کاهش سرعت عملکرد گیرنده بهبود بخشد. تکنولوژی Athena ابعاد پرش ها (jumps) را در زمان تغییر وضعیت RTK از Fix به Float و برعکس به شدت کاهش می دهد.

 

تکنولوژی aRTK در جی پی اس GPS نقشه بردای

در تکنولوژی تعیین موقعیت آنی تقویت شده ماهواره مبنا (aRTK) که مخفف Satellite-Based RTK Augmentation می باشد و آن را αRTK هم می خوانند، همزمان با دریافت تصحیحات از ایستگاههای مرجع زمینی با لینک رادیویی یا اینترنتی ،  دریافت تصحیحات از طریق ماهواره های LBand هم صورت می گیرد و پردازش های همزمان در داخل گیرنده انجام می شود. در مقایسه با روش RTK ، در این روش دو نوع تصحیحات در گیرنده مورد پردازش قرار می گیرد.

در صورت قطعی تصحیحات بیش از 10  یا 20 ثانیه تا زمان برقراری ارتباط مجدد ، گیرنده بصورت اتوماتیک از تصحیحات ماهواره ای استفاده کرده و دقت تعیین موقعیت را حفظ می نماید. اما پس از قطع دریافت تصحیحات از ایستگاههای زمینی، به ازای هر دقیقه یک سانتیمتر دقت تعیین موقعیت کاهش پیدا می کند، بطوریکه پس از ده دقیقه دقت تعیین موقعیت به ده سانتیمتر می رسد، در صورت خرید اشتراک Atlas پس از قطع تصحیحات به مدت نامحدود می توان دقت ده سانتیمتر را حفظ نمود.

 

تکنولوژی تراز الکترونیکی (E-Bubble) در جی پی اس GPS نقشه بردای

تراز الکترونیکی یا حباب الکترونیکی (E-Bubble) که مخفف Electronic Bubble در جی پی اس (GPS) نقشه برداری است، یک تکنولوژی ساده اما پرکاربرد است.

این فناوری فرآیند تراز نگه داشتن ژالن را تسهیل می بخشد. این روند با استفاده از نصب یک قطعه سخت افزاری به نام تراز الکترونیکی روی جی پی اس نقشه برداری شکل می گیرد. با استفاده از تراز الکترونیکی، وضعیت تراز دستگاه بر روی کنترلر نمایش داده شده و کاربر را از مشاهده همزمان کنترلر و تراز ژالن بی نیاز می کند.

 

 تکنولوژی تیلت سنسور (Tilt Sensor) در جی پی اس GPS نقشه برداری

تیلت سنسور (Tilt Sensor) در جی پی اس نقشه برداری مانند تراز الکترونیکی یک قطعه سخت افزاری است. تیلت سنسور امکان برداشت و پیاده سازی سریع نقاط را بدون نیاز به تراز نگه داشتن ژالن فراهم می کند. عملکرد این قطعه الکترونیکی خود به دو تکنولوژی جداگانه تقسیم می شود.

تیلت سنسورهای مغناطیسی (Magnetometer) و تیلت سنسورهای بدون نیاز به کالیبراسیون و مصون از اختلالات مغناطیسی (IMU). گیرنده های شرکت مکان پرداز رایمند مجهز به تیلت سنسور های IMU هستند و مصون از اختلالات میدان های مغناطیسی بوده و نیاز به کالیبراسیون نخواهند داشت. در مقالات دیگر به صورت مفصل به بحث پیرامون تیلت سنسورها پرداخته خواهد شد.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *