-
MobileMapper 100 ™
Brosura
Un Progres pentru Acuratetea Mobila
-
Continut
Abstract ...................................................................................... 1
Introducere................................................................................. 2
Provocarile Tehnice.............................................................. 3
Testarea Performantei GNSS a MobileMapper-ului 100 ..................... 5
Teste Statice ................................................................................. 6 Conditii de Test ....................................................................... 6
Rezultate Teste GPS+SBAS........................................................... 6 Rezultate Teste GPS+GLONASS+SBAS.......................................... 6 Comentarii .............................................................................. 6
Masuratori de Zona & Perimetru.................................................... 7 Conditii de Test ....................................................................... 7
Rezultate Teste GPS+SBAS........................................................... 7 Rezultate Teste GPS+GLONASS+SBAS.......................................... 7
Testare Flying RTK ....................................................................... 8 Conditii Test ....................................................................... 8 Rezultate Test ............................................................................ 8
Teste Comparative ........................................................................ 9 Masuratori Zona & Perimetru in Zone Intunecate intens ........... 10
Inregistrarea Punctului Static sub Cerul Liber............................................ 11
Concluzii ................................................................................ 12
-
Abstract
Pe piata GIS aflata intr-o continua dezvoltare, utilizatorii noi si segmentele
de piata apar in momentul de fata, cu din ce in ce mai multe cerinte
exigente.
In principal, clientii solicita o acuratete mai buna. In aplicatiile de
management de retea precum distributia apei, telecomunicatiile sau
electricititatea, acuratetea sub-metru nu este suficienta pur si simplu.
Disponibilitatea extinsa a pozitiei devine de asemenea o cerinta
puternica. Este inacceptabil sa nu ai posibilitatea de a efectua proiecte GIS
in zone obstructionate datorita lipsei de pozitii fiabile, datorita unor conditii
de receptionare nefavorabile.
In paralel, pe masura ce se mareste numarul de aplicatii specifice GIS,
clientii solicita o putere de procesare mai mare, ecrane de o calitate mai
mai mare si receivere care sunt portabile “handheld-operated”
In 2010, Ashtech introduce MobileMapper® 100 pentru a satisface toate
aceste cerinte.
MobileMapper 100 este prezentat pe o platforma portabila Windows® Mobile usoara, compacta, solida. Este prevazuta cu un processor puternic,
un touch-screen color mare, compatibil pe durata intregii zile, un modem
celular si Bluetooth. Mai presus de toate MobileMapper 100 ofera un nivel
de acuratete incredibil de ridicat, prin utilizarea antenei interne.
Acest articol detaliaza nivelul de acuratete care poate fii asteptat de la
MobileMapper 100 in situatii diferite.
Rezultatele testelor comparative sunt oferite de asemenea, facand ca
MobileMapper 100 sa reprezinte un nou standard de referinta pentru
toate GIS profesionale.
©2011 Ashtech. All Rights Reserved. 1
-
Introducere
In multe segmente de piata specifice GIS, exista o necessitate in
crestere pentru mai multa acuratete.
O modalitate de a satisface aceasta cerinta este aceea de a oferi-
abilitati de post-procesare. In acest sens, Ashtech ofera produse de
software foarte eficiente si rentabile.
Cu toate astea, din ce in ce mai multi utilizatori doresc ca nivelul necesar
de acuratete sa fie disponibil chiar pe teren, aceasta insemnand, sa fie.
disponibil in timp real. Din punct de vedere tehnic, aceasta presupune
implementarea de tehnologii GNSS impreuna cu conectivitatea adecvata . De-a lungul anilor, Ashtech a dezvoltat o tehnologie GNSS dovedita in
timp real, déjà disponibila in tehnologiile de radiere sophisticate ale
receiverelor de la seriile ProMark™ si ProFlex™.
Ashtech a lucrat de asemenea in ceea ce priveste rezolvarea multor
aspecte ridicate de dilema “handheld”(portabil). Cum sa combini sofisticatul
GNSS cu o platform rentabila si compacta portabila in timp ce optimizezi
performanta sis a mentii platforma ca un adevarat produs portabil
“handheld” pentru utilizarea pe teren?
Astazi, combinatia unei tehnologii asemanatoare smart phone
cu tehnologia Ashtech conduce catre rezolvarea acestei dileme:
MobileMapper 100 este produsul Ashtech
care concretizeaza aceasta cerinta.
Cu MobileMapper 100, tehnologia Ashtech de ultima generatie
este acum disponibila pe un dispozitiv portabil, combinand o antenna
GNSS de clasa inalta cu abilitatile de procesare puternice.
Rezultatul este acela ca MobileMapper 100 poate efectua o acuratete
uimitoare cu antena interna, de la instrumentul de masura pana la
orizontalizare la centimetru (calare la cm), in functie de configuratie
si mediu.
Cu aceasta tehnologie, este obtinuta acuratetea instrumentului in
modul de sistem autonom, acuratete sub-meter in SBAS DGPS si
acuratete la decimetru in Flying RTK utilizand corectiile de la o singura
baze sau o retea baza. Pe scurt, receiverul poate in cele din urma
sa ofere acuratetede orizontalizare la centimetru in aer liber, cu
disponibilitate ridicata.
2 ©2011 Ashtech. All Rights Reserved.
-
Provocarile Tehnice
Proiectarea unui receiver mobil capabil sa indeplineasca acuratete
decimetrica, si chiar acuratete la centimetru, de la singura sa antena
interna, sugereaza faptul ca se fac toate eforturile de a depasi
degradarea inevitabila a semnalului GNSS primit.
Factorii principali care sunt responsabili de degradarea semnalului
sunt enumerate mai jos:
• Pierderea raportului Semnal-Zgomot. Nivelul de zgomot al intrarii
antenei interne este in mod normal mai ridicat decat acela observat
cu o antenna externa de grad ridicat.
• Interferente interne. Dispozitivele electronice incorporate, precum
GSM si BlueTooth, reprezinta o sursa suplimentara de zgomot
si interferente ale semnalului GNSS receptionat.
• Erorile & interferentele datorate semnalelor venite pe mai multe cai.
Incorporarea antenei GNSS intr-un receiver mobil, prezinta un impact
puternic asupra dimensiunilor pe care le poate avea antenna. Consecinta
directa a unei antene mai mici este un nivel ridicat al erorilor si al
interferentelor datorate semnalelor venite pe mai multe cai.
• Obstructionare datorata corpului uman.. Adevarata utilizare mobila“handheld”
a receiverului inseamna faptul ca antenna interna este utilizata foarte
aproape de corpul operatorului, rezultand in mod potential in mai multi
sateliti mascati si mai multe semnale reflectate care se observa la
intrarea antenei.
Ashtech si-a utilizat experienta indelungata pentru a face fata acestor
provocari tehnice majore:
• S-a facut alegerea de a muta de la GPS la GPS +
GLONASS pentru ca o cantitate mai mare de semnale urmarite si
sateliti sa poata compensa foarte bine pentru calitatea mai slaba a
datelor brute.
• Antena interna a fost proiectata cu grija maxima pentru performante
maxime.
• Imbinarea mai multor dispositive de comunicare diferite si schema
electrica GNSS intr-un spatiu limitat, a fost efectuata de mai multe ori
de catre Ashtech. MobileMapper 100 a beneficiat de cele mai noi inovatii
Ashtech in acest domeniu.
• Tehnologia dovedita BLADE a fost integrate pentru a minimize erorile
semnalelor venite pe mai multe cai si obstructionarea datorata prezentei
in apropiere a corpului uman..
©2011 Ashtech. All Rights Reserved. 3
-
Un nou design de hardware si algoritmi noi de software au fost de
asemenea implementati pentru a acorda MobileMapperului 100 un
incredibil nivel de performanta apreciat pe teren la masurari:
• Sectiunea noua de cautare puternica a semnalului &colectare date.
• Tehnica de micsorare patentata Ashtech “Strobe™ Correlator”
adaptata cu antena interna.
• Datele primate de la SBAS nu include numai corectiile SBAS
dar si pseudodistante SBAS & masurare a fazei undei purtatoare,
care suplimentar la GPS sunt utilizate in procesul de calcul al
pozitiei.
• Prin inlocuirea conventionalului Float RTK cu algoritmii Ashtech
Flying RTK. Flying RTK se poate obtine acuratete decimetrica,
utilizand corectiile de la baze pe mai multe sute de kilometrii
la departare fata de utilizatorii MobileMapper 100.
• Algoritmii Ashtech BLADE RTK adaptati numai pentru colectare de date
L-1 superioara, efectuata de antenna interna.
• Inovatii deiverse care au legatura cu utilizarea combinata a GPS
si GLONASS in procesul de calculare a pozitiei.
4 ©2011 Ashtech. All Rights Reserved.
-
Testarea Performantei GNSS a MobileMapperului 100
Performanta GNSS reprezinta un aspect critic la receiverele mobile GIS.
Daca este proiectat pe baza ideii de consumator GPS,
receiveiverele nu pot sa fie catalogate ca fiind produse sofisticate GIS.
Numai utilizarea tehnologiei de nivel profesional GNSS poate sa faca
cu adevarat o diferenta.
MobileMapper 100 reprezinta exact amestecul de renume al
tehnologiei Ashtech GNSS cu o platform puternica si profesionala mobile.
Prin aceasta asociere de succes, MobileMapper 100 intervine cu
investitii cu adevarat puternice ale performantei GNSS.
Cea mai buna metoda de a scoate in evidenta capacitatile MobileMapper 100
de a urmari mai bine satelitii si de a obtine mai multe pozitii de precizie,
este aceea de a-l testa in conditii de receptive nefavorabile. Capacitatea de a
lucra usor in acele conditii reprezinta cheia pentru colectarea de date GIS,
si mai important decat aceasta, atunci cand sunt necesare nivele ridicate de
acuratete.
Aceasta brosura prezinta o evaluare amnuntita a performantei GNSS
a MobileMapperului 100 prin doua categorii de teste diferite:
• MobileMapper 100 a fost mai intai testat individual cu antenna sa interna precum si in configuratii de receptive diferite:
1. Calcularea pozitiei, ocupatia statica, sub cerul liber:
- Numai GPS + SBAS
- GPS + GLONASS + SBAS
2. Calcularea Zona & perimetru, cinematic, sub cerul liber:
- Numai GPS + SBAS
- GPS + GLONASS + SBAS
- GPS + SBAS DGPS (corectiile RTCM 2.3)
• Performanta MobileMapperului 100 a fost apoi comparata cu o selectie de
receivere competitive, utilizand antenna sa interna sau externa.
A fost testate performanta pentru patru produse diferite, in doua
testari comparative:
1. Calcularea pozitiei, ocupatia statica, sub cerul liber
2. Calcularea zonei, cinematic, umbra puternica
Toate testele au fost effectuate in timp real cu
MobileMapper 100 rulat de softwareul Ashtech de teren Mobile-
Mapper Field.
©2011 Ashtech. All Rights Reserved. 5
-
Teste Statice
Conditii de Testare • MobileMapper 100 montat pe un trepied care este operat intr-o zona larg deschisa (fara obstructionari in apropiere; vezi Fig. 1).
Fig. 1. Zona de testare
• Este utilizata antenna interna
• Durata totala a testarii: > 8 ore
• Resetarea calculului pozitiei la fiecare 5 minute (mai mult de
100 repetari)
• Pozitia colectata neconditionat la trei momente diferite urmand resetarea
receiverului: la timpul de resetare (0 sec), 30 sec. dupa
resetare, si 60 sec. dupa resetare
• Pozitiile colectate comparate cu “reala” pozitie colectata
cu ProMark 500 si apoi post-procesata.
GPS+SBAS
Resultate Teste
• Modul de urmarire utilizat: numai GPS + SBAS
Timp de colectare
+0 sec
+30 sec
+60 sec
Eroare oriz. (RMS)
0.8
0.63
0.62
Eroare vert. (RMS)
1.37
0.99
0.95
GPS+GLONASS+SBAS
Test Results
• Modul de urmarire utilizat: GPS + GLONASS +SBAS
Timp de colectare
+0 sec
+30 sec
+60 sec
Eroare oriz. (RMS)
0.92
0.60
0.56
Eroare vert. (RMS)
1.33
0.94
0.89
Comentarii 1. MobileMapper 100 prezinta o acuratete completa sub-metru.
2. In conditii sub cerul liber, GLONASS are un effect neutru asupra
acuratetii.
6 ©2011 Ashtech. All Rights Reserved.
-
Masuratori Zona & Perimetru
Conditii de Testare
Fig. 2. Asezarea receiverului • MobileMapper 100 mountat pe half-pole si operat pentru a masura zona
si perimetrul pe un teren de handbal
(conditii effective sub cerul liber; vezi Fig. 2 si Fig. 3).
Fig. 3. Zona de testare, Vedere panoramnica
• Se utilizeaza antenna interna
• Zonele si perimetrii masurati sunt comparati cu valorile “reale”
determinate dupa post-procesarea datelor colectate din teren cu
ProMark 500. Aceste valori reale sunt:
– Zona= 1475.8 m²
– Perimetru= 157.2 m
• Zona si perimetrul masurate de 10 ori
• Operatorul utilizeaza softwareul Ashtech MobileMapper Field pentru a
inregistra limitele terenului ca si trasatura de zona (in modul
automat).
• Datele brute sunt de asemenea inregistrate pentru post-procesare. Datele
brute post-procesate cu softwareul Ashtech MobileMapper Office
utilizand datele brute colectate de catre o statie baza din apropiere
(Lungimea liniei baza: 1 km)
GPS+SBAS
Rezultate Teste
• Modul de urmarire utilizat: Numai GPS + SBAS
Eroare vs. Valoare reala (Absoluta)
2.7 m 6 m²
Eroare vs. Valoare Reala (%)
1.72% 0.41%
Perimetru Zona
GPS+GLONASS+SBAS
Rezultate Teste
• Modul de urmarire utilizat: GPS + GLONASS +SBAS
Eroare vs. Valoare Reala (Absolute)
1.8 m
1.4 m²
Eroare vs. Valoare Reala (%)
1.15%
0.09%
Perimetru
Zona
©2011 Ashtech. All Rights Reserved. 7
-
Testare Flying RTK
Conditii de Testare • Se utilizeaza doua MobileMapper 100, un alanga cealalata, pentru a colecta aceleasi date GIS. Una este utilizata in Flying RTK, primind
corectii prin modemul sau intern de la o baza la o distant de aprox.
400 km, cealalta in modul conventional SBAS DGPS
• Se inregistreaza o cantitate mare de trasaturi de punct in medii diferite
(zone urbane, parcuri umbroase, etc.) pentru a opera cele doua
receivere in conditii reale de utilizare, zone in care receptia satelitilor
poate sa fie deteriorate de obstructionari si de catre receptia
semanlelor sosite pe mai multe cai.
• Ambele unitati utilizeaza antena interna proprie.
• Trasaturile de punct sunt inregistrate cu softwareul Ashtech MobileMapper
Field pentru ambele unitati.
Rezultate Teste
Eroare pozitie (HRMS)
0.988
0.372
Eroare pozitie (VRMS)
1.513
1.240
GPS+SBAS
Flying RTK, lungime linie de baza: 400 km
Aceste rezultate dovedesc ca in conditii reale de utilizare,
MobileMapper 100 poate obtine mai mult de 0.5 metri acuratete
orizontala in Flying RTK pentru linii de baza lungi.
In comparative cu modul standard SBAS DGPS, Flying RTK poate
intra-devar sa ofere un beneficiu semnificativ prin imbunatatirea
in mod impresionant a nivelului de acuratete obtinut.
Utilizatorii MobileMapper 100 pot lua in considerare implementarea
aplicatiilor de precizie GIS cu o singura statie baza care acopera o
regiune destul de mare.
Mai mult decat atat, datorita superioritatii algoritmilor Ashtech in
procesarea semnalelor de la satelitii GLONASS si generarea de
corectii GLONASS, se va obtine o operare mult mai buna
prin utilizarea unei statii baza Ashtech, un tipic ProFlex 500.
8 ©2011 Ashtech. All Rights Reserved.
-
Teste Comparative
Testarea unui nou produs in comparatie cu competitia reprezinta intotdeauna
o sursa de informatii utile. Testele comparative sunt cu atat mai mult
valoroase atunci cand sunt effectuate de terti.
Ashtech doreste sa multumeasca profesionistilor independenti GIS
Care cu amabilitate ne-au trimis rezultatele acestor teste pentru
publicare in aceasta brosura.
Au fost effectuate doua tipuri de teste comparative:
1. Masuratori Zona & Perimetru in Zone Umbrite (grad ridicat de umbra;
vezi Fig. 4 si Fig. 5). Valorile de referinta pentru aceste zone si
perimetre au fost colectate in prealabil in sezonul de iarna, cu
majoritatea copacilor fara frunze, pe baza datelor colectate
cu un echipament de radiere cu acuratete la centimetru.
Fig. 4. Zona de testare
2. Inregistrarea punctului static sub cerul liber. Valoarea de referinta a
fost colectata in prealabil cu un echipament de radiere cu acuratete la
centimetru cu frecventa-dubla.
©2011 Ashtech. All Rights Reserved. 9
-
Masuratori Zona &
Perimetru in
Zone Umbrite Intens
Fig. 5. Heavy Canopy
Tabelul de mai jos este un rezumat al tuturor testelor efectuate in zone
acoperite cu frunzis. Pentru fiecare receiver testat, tabelul ofera
deviatiatiile masuratoprilor de zona si perimetru care sunt comparate
cu valorile de referinta mentionate mai sus.
Model Receiver
Mod de Urmarire
Conexiune -
retea
Antena utilizata
Eroare Orizontala
Maxima (m)
Eroare Orizontala
Medie (m)
Eroare Relativa de Zona (%)
Competitor
Profesional A
GPS+GLONASS
Prin telefon mobil
extern
Externa
8.4
2.64
1.0
Competitor
Profesional B
GPS+GLONASS
Prin modem
celular intern
Externa
7.08
2.05
0.8
Ashtech
MobileMapper 100
GPS+GLONASS
Prin modem
celular intern
Externa
2.15
1.02
0.36
Competitorii A si B sunt de asemenea mobile GNSS.
In testele de masurare a perimetrului, MobileMapper 100
ofera rezultate cu mult mai bune decat ceilalti doi competitori,
atat in termini de repetabilitate cat si in termeni de acuratete. In conditii
extrem de dificile, MobileMapper 100 reuseste sa limiteze eroarea
maxima orizontala la 2 m in timp ce toate celelalte receiver se lupta
sa o pastreze sub 8 meteri.
In testele de masurare a zonei, toate receiverele au reusit sa transmita
rezultate acceptabile dar inca o data, MobileMapper 100
a fost cea mai aproape de valoarea de referinta, cu o cifra de precizie
de pana la patru ori mai buna decat aceea a celorlalte receivere.
Aceste rezultate arata ca in prezenta semnalelor venite pe mai multe cai,
calitatea proasta a semnalului si numarul mic de sateliti disponibil, MobileMapper 100 este cel mai bun pentru obtinerea datelor de calitate si pentru furnizarea
masuratorilor de incredere, lucru care se datoreaza sensibilitatii superioare
de receptive si performantei de urmarire a satelitului.
10 ©2011 Ashtech. All Rights Reserved.
-
Inregistrarea Punctului
Static sub cerul liber
Tabelul de mai jos este un rezumat al tuturor testarilor statice efectuate sub
cerul liber. Pentru fiecare receiver testat, tabelul ofera deviatiile pozitiilor
calculate in comparative cu valorile de referinta mentionate mai sus.
Model Receiver
Mod de Urmarire
Conexiune
Retea
Antena utilizata
Eroare Orizontala
Maxima (m)
Eroare Orizontala Medie (m)
Competitor
profesional A
GPS+GLONASS
Prin telefon mobil
extern
Externaa
2.08
1.73
Competitor
Profesional B
GPS+GLONASS
Prin modem
celular intern
Externaa
0.77
0.67
Ashtech
MobileMapper 100
GPS+GLONASS
Prin modem
celular intern
Externaa Internaa
0.09
0.06
0.25
0.21
Din nou, repetabilitatea masuratorilor MobileMapper 100
este impresionanta, cu o cifra uimitor de buna
(mai putin de 10 cm cu o antenna externa). In aceleasi conditii, punctele
furnizate de celelalte produse profesionale sunt de opt ori mai dispersate.
Atunci cand se utilizeaza cu antenna externa, performanta
MobileMapper 100 este de fapt destul de apropiata cu aceea a unui
echipament de calasa inalta cu acuratete la centimetru.
Chiar si cu antenna sa interna, MobileMapper 100 ofera rezultate mult mai
bune decat au competitorii sai cu antenele lor externe.
Cu numai 25 cm ai erorii orizontale maxime,
MobileMapper 100 este cu mult inaintea celor mai apropiati competitori
care, in aceleasi conditii de receptie, pot sa furnizeze numai acuratete
orizontala metrica.
©2011 Ashtech. All Rights Reserved. 11
-
Concluzii
Ca receiver mobil care utilizeaza unica sa antena interna,
MobileMapper 100 poate furniza o acuratete mult mai buna decat
competitorii sai directi, incusiv acei competitori care utilizeaza antene
externe, de geodezie.
Tinand seama de rezultatele testelor obtinute, MobileMapper 100
se prezinta ca un produs unic oferind beneficii maxime atunci cand:
• Se cere mai multa acuratete
• Conditiile de receptive sunt dificile
• Este necesara operarea cu un dispozitiv mobil.
Cu MobileMapper 100, nivelul de acuratete furnizat este lasat la alegerea
utilizatorului. Aceasta inseamna ca fiecare proiect GIS dicteaza nivelul
de acuratete necesar, iar MobileMapper 100 se va adapta, permitand
utilizatorilor sa aleaga modul de operare care se potriveste cel mai bine
cu aceste cerinte.
In concluzie, MobileMapper 100 este primul receiver GIS care combina
cu success performanta de nivel ridicat, mobilitatea, flexibilitatea,
si usurinta de utilizare. MobileMapper 100 este produsul la care au visat
toti profesionistii GIS, produs care astazi este disponibil la dealerul de
retea Ashtech.
12 ©2011 Ashtech. All Rights Reserved.
-
MobileMapper™ 100
BROSURA
Date de contact Mobile Mapping: In USA +1 408 572 1103 n Fax +1 408 572 1199 In South America +1 305 726 7813 Email [email protected]
In France +33 2 28 09 38 00 n Fax +33 2 28 09 39 39 In Russia +7 495 980 5400 n Fax +7 495 981 4840 Email [email protected]
In Singapore +65 9838 4229 n Fax +65 6777 9881 In China +86 10 5802 5174 n Fax +86 10 5802 5135 Email [email protected] www.ashtech.com
Ashtech urmeaza politica de continua imbunatatire a produselor; astfel, specificatiile si descrierile sunt subiect de schimbare fara notificare. Va rugam sa contactati Ashtech pentru ultimele informatii despre produse. ©2011 Ashtech. Toate drepturile rezervate. Logoul Ashtech si al MobileMapper sunt inregistrate marca Ashtech LLC. Toate celelate denumiri de produse si marca sunt marca detinatorilor acestora. Rev (Feb 2011)