HiTarget vRTK GNSS vevő

elokep2-removebg-preview.png

A technológia gyors fejlődésével egyre nehezebb izgalmas cikkeket írni a GNSS mérőrendszerekről.

Egyrészt mert elképesztő ütemben jönnek ki az újabb és újabb megoldások, másrészt mert tudásban, felszereltségben szinte fej-fej mellett haladnak a gyártók. Magas csatornaszám? Követett műholdrendszerek nagy száma? Integrált modemek? Több gigányi belső memória? Dőléskompenzátor megléte? Műholdas korrekció lehetősége? Kis méret és tömeg?
Ezek – szerencsére – már régóta nem tekinthetők kuriózumnak.

Éppen ezért is volt üde színfolt a mai bemutató alanya, mert a fent említett – szinte már standardok mellett – egy újítással is jelentkezik. Jöjjön tehát a HiTarget vRTK és a képalkotás!

A „rover oldali” képalkotás nem új keletű dolog. 2011-ben a JAVAD jelentkezett először a Triumph-LS, majd a Triumph-VS GNSS vevővel.
De úttörő volt ebben a műfajban 2014-ben a Trimble is, a 12 kamerás V10 Imaging Rover-rel, mely nem csupán önálló mérőrendszerként volt képes üzemelni, de RTK GNSS-szel és/vagy Robot mérőállomás 360°-os prizmájával és távvezérlőjével is képes volt együttműködni. Gyártásával 2019-ben álltak le.
Mindenképpen meg kell említeni továbbá a témában a Leica Geosystems 2020-ban debütáló és azóta is a piacon futó GS18i RTK GNSS vevőjét is.

A HiTarget vRTK a gyártótól megszokott kicsi, szürke hordládában érkezett.

A fejezetet kiemelve meglepődtem annak 13 cm x 8 cm-es méretén és 966 grammos (lemértem!!!) tömegén.

Ebbe az aprócska korpuszba sikerült ugyanis a gyártónak belesűríteni egy LTE GSM modemet, URH adatátviteli rádiót, nagy teljesítményű 6.900 mAh-s Li-ion akkumulátort, két digitális kamerát, stb.

Járjuk gyorsan körbe a fejezetet!

Az IP68 por- és vízállósági besorolású és katonai szabványoknak is megfelelő műszer kifejezetten ízléses forma- és színvilággal bír.

A homlokpanelen többszínű LED informál a műholdkövetés, hálózati kapcsolat és a bekapcsoltság állapotáról.

 

Ezzel átellenes oldalon található a képalkotó mérésnél használt 5MPx-es kamera. A vevő alján egy másik, 2MPx-es kamerára bukkanunk, melynek a kitűzéskor lesz szerepe. Gumifülek alatt még három süllyesztett csatlakozót találunk: az URH antennáét a rádiómodem használatához, egy USB-C konnektort a belső akku töltéséhez és egy SIM kártya slot-ot, a hálózatos alkalmazáshoz.

Maga a GNSS vevő egy új fejlesztésű, 1408 (!) csatornás UNICORECOMM UC9810 boarddal van felszerelve, mely természetesen alkalmas a GPS, GLONASS, GALILEO, BeiDou, IRNNS és QZSS műholdjelek követésére.
A vRTK rendelkezik 8 GB-nyi belső memóriával is, mely statikus észlelés végrehajtására is alkalmassá teszi.

 

A dőléskompenzálás minősége ennél műszernél a „hagyományos” felhasználási mód mellett, a képalkotás támogatása miatt is nagyon releváns kérdés. Ezért egy olyan IMU került bele, mellyel a gyártói adat szerint a mért pozíció megbízhatósága, 60°-os botdőlésnél is csak 25 mm.

Az IMU megbízhatósága egyébként jól érződik a vevő általános célú használatakor is: nagyon gyorsan inicializál és valóban kis szóródást mutat a koordinátákban ferde antennatartás esetén.

Ahogy egy korábbi cikkemben említettem már, a dőléskompenzálás egyértelmű terepi előnyei mellett, kiváló indikátora a FIX megoldásunk „megfelelőségének” is. Ha ugyanis a GNSS pozíciónk romlani kezd (pl.: növekvő ionoszféra hatás, romló DOP érték), elsőként az IMU fog jelezni azzal, hogy letiltja a ferde botállású mérés lehetőségét.

Szóljunk most néhány szót a mérőrendszer másik darabjáról, az iHand55-ről!


Én kedvelem a teljes fizikai billentyűzettel rendelkező, klasszikus terepi vezérlő formát. Éppen ezért is találtam nagyon szimpatikusnak ezt a kézi számítógépet. Az 5.5”-os érintőképernyő erős napfényben, sőt napszemüvegben is jól szemlélhető.

A 8-magos, 2.0 GHz-es processzorral az Android10 operációs rendszer szinte válaszidő nélkül fut. Az eszköz rendelkezik 20 csatornás integrált GPS-szel, Bluetooth és WiFi vezeték nélküli kapcsolattal.

 

Dual-SIM kialakítású, így az NTRIP korrekcióvétel nem csak a vRTK fejezetbe helyezett adatkártyával valósítható meg. A tesztek során kipróbáltam a vRTK modemét is, de nagyobb részt az iHand55 modemét használtam. Ennek oka az volt, hogy így az on-line Google térkép is megjeleníthető volt munka közben.
 

A vezérlő 7.500 mAh-s telepének töltése a GNSS fejezethez hasonlóan USB-C konnektoron keresztül valósul meg. A gyártó egyébként ötletes megoldásként olyan hálózati adaptert szállít a csomagban, melybe egyszerre mindkét eszköz USB kábele bedugható, azaz párhuzamosan egy dugaszoló aljzatból is tölthetők.

Az eszközön a Hi-Survey Road alkalmazás fut.

Az új képalkotó megoldások kezeléséhez a vezérlőprogram is átesett némi ráncfelvarráson, illetve új menükkel egészült ki a kínálata. Maga a program jól áttekinthető, szép felülettel operál. Itt a honlapon már írtam róla korábban és persze a hazai forgalmazónál nagyon gazdag és precíz irodalom érhető el a Hi-Survey-ről, így most a hagyományos mérési módszer helyett a képalkotást venném górcső alá!  

Vágjunk is bele!

Mint minden tesztben, az állandó pozíció meghatározási minőséghez és a 4-konstellációs RTK korrekciók vételéhez most is a CORRIGO (korábban: GeodétaNET) CORS szolgáltatást használtam, több budapesti, főleg urbánus beépítettségű helyszínen.


A HiTarget vRTK rendszer villámgyors hidegindítást produkál, mely az egy percet sosem haladta meg. Az újrainicializálások időtartama 2-7 mp-re voltak tehetők. Számos pontot többször visszamértem.

A „hagyományos” GNSS mérések közötti koordinátakülönbségek a 30 mm-nél sehol nem voltak magasabbak.
 

Az IMU pillanatok alatt inicializálja magát, akár már a vevővel megtett két-három lépés után is.

A vezérlő és a GNSS fejezet közötti vezeték nélküli kapcsolat Bluetooth-on és WiFi-n keresztül is felépíthető. Ám a képalkotással történő mérés csak az utóbbival valósítható meg. Így viszont a vezérlő nem tud még egy külső WiFi hotspothoz is csatlakozni netért. Tehát, ahogy említettem a folyamatos egyidejű on-line Google térképhasználathoz és képalkotó módhoz célszerű a vezérlőbe dugni az adatkártyát.

Képalkotáskor az 5 Mpx-es kamera képe jelenik meg a vezérlő kijelzőjén. Legalább 5 képet kell készítenünk a bemérendő objektumról, betartva a földi fotogrammetria képátfedésre, tárgytávolságra, megvilágításra vonatkozó alapszabályait. Ha elégségesnek ítéljük a képek számát, a műszer elvégzi a felvételek optimalizálását, a rossznak „ítélt” képeket kidobja.

Ezt követően képenként rá kell böknünk a bemérendő részletre egy szálkereszttel. A második lejelölést követően a következő képeken a kurzor már előre megmutatja célpont feltételezett helyzetét, amin persze kedvünkre módosíthatunk. A közös képpontok kijelölésének végeztével menthetjük is a részletpont koordinátáját, mely egy külön adatbázisba tárolódik.

Természetesen, egy képkészletből aztán több pont is levehető és rögzíthető a fent leírtak szerint, a lényeg, hogy legalább 2 képen azonosítani lehessen azokat.


A műszervizsgálat során több pontot megmértem hagyományos GNSS módszerrel, illetve képalkotó módon is a vevővel, majd ezeket vetettem össze. Volt olyan szituáció, ahol 1 cm alatt voltak a két mérésből származó koordináta eltérések, de eleinte sajnos olyan is megesett, ahol 12 cm-re ugrott a magasságkülönbség.

A több körös teszt során aztán összerázódtunk a mérőrendszerrel és kitapasztaltam a módszer korlátait. Tény, hogy a képalkotással történő észlelés odafigyelést igényel mind a GNSS mérés, mind a fotogrammetria oldaláról is.


Felvételezéskor egyértelműen a közeli (kb. 2m – 8 m közt) tárgytávolság, a mérendő részlet jó körül járása és a kontrasztos képek szolgáltatták a legjobb eredményeket.

Ügyelnünk kell arra, hogy a Nap ne süssön bele a kamerába, ha pedig a hátunk mögött van, ne vessük árnyékot az objektumra, hiszen ha az több képen felbukkan, szépen bezavar az illesztésnek. Ellenben a közeli tárgytávolságot felülírja az, hogy a vevőnk jól kilásson az égre és az IMU precízen dolgozzon.

Egy épület térdmagasságban lévő díszfestésének sarokmérésénél pl. 1.5- 2cm-rel jobb eredményt hozott, ha 7-7.5 m-ről fotóztam végig, mint mikor csak 3 m-ről. Ennek oka egyértelműen az épület kitakarása volt.

A fentiek betartásával, több helyszínen, több mérési ciklusban tesztelve a mérőrendszert azt tapasztaltam, hogy a képalkotó és hagyományos mérési módszerek között a maximális eltérés 3-5 cm volt a pozíciókban. Ez pedig belefér az RTK GNSS észlelés megbízhatósági kereteibe.

Ez a fajta képalkotás segítség lehet olyan munkaterületen, ahol olyasmit kell megmérnünk, ami nem megközelíthető, vagy GNSS észlelés szempontjából vakfolt, de 7-9 m-nél semmiképpen sincs távolabb.
A képekről való utólagos, irodai pontlevétel pedig nagyon hasznos lehet ott, ahol elfelejtettünk bemérni valamit. Ha legalább két képen látszik, nem kell visszamenni „pótmérni”.

A képek természetesen kimenthetők.

Az UVATERV Zrt. 504. Térszkennelési és BIM Szakosztály lelkes szakembereivel külön, fotogrammetriai úton 3D pontfelhőt, majd térmodellt is előállítottunk belőlük.

A HiTarget csúcsra járatta a képalkotásban rejlő lehetőségeket. A vezérlőszoftverben fellelhető egy
AR felmérési funkció, ahol pl. az észlelés során húzott vonalakat, felületeket, COGO műveleteket a kamera valós időjű videóstream-én, egyfajta virtuális rétegként szemlélhetjük a kijelzőn.

A vRTK másik képalkotással támogatott funkciója a kitűzés. Ezt is lehetőségünk van az említett élő videóstream-en végrehajtani. A módszert elindítva, a kitűzendő pont kiválasztása után az iHand55 képernyőjén megjelenik a fejezet elülső kamerájának képe, egy kék navigációs nyíllal. Ezt követve közelítjük meg a célpontot. Ha elég közel érünk, a szoftver automatikusan átkapcsol a 2 MPx-es, lefelé néző kamera képére s immár egy a kitűzendő pontot szimbolizáló piros körre kell rátennünk az antennarúd hegyét. Roppant szellemes és látványos megoldás!

Összességében a HiTarget vRTK egy nagyszerű, intuitív terepi mérőrendszer, számos előremutató műszaki megoldással.

Ezúton szeretném megköszönni Szadai-Molnár Zsófia és Thomka Dávid Szakosztályos kollégáim aktív részvételét, támogatását és ötleteit a tesztek során.

Végezetül szeretném megköszönni a tesztelési lehetőséget Varga Zoltán úrnak és a Geomentor Kft.-nek.

Képgaléria: