Pod pokličku nejmodernějších GNSS technologií a inovací pro sběr dat do GIS

Tags: Data | GIS | GPS | Trimble

GNSS a Maxwell 6 čip

Pojem GNSS (globální navigační satelitní systémy) pomalu, ale jistě vytlačuje dlouhá léta používaný termín GPS. Je to logické – americký systém GPS, byť stále samozřejmě dominantní, již není zdaleka jediným satelitním systémem k přesnému určování polohy. K 31 aktivním družicím GPS (stav k 27. 2. 2011) je třeba přičíst především 21 aktivních satelitů ruského GLONASS (k 27. 2. 2011) a družice poskytovatelů satelitních DGPS korekcí EGNOS, WAAS, MSAS (souhrnně SBAS). Již nyní je na území Evropy k dispozici signál z více než 55 satelitů a v nepříliš vzdálené budoucnosti (připočítáme-li především budované evropské a čínské systémy Galileo a Compass) to bude dokonce dvojnásobek.

Celá tato pestrá škála satelitních systémů (a nebyly vyjmenovány všechny) je pod pojmem GNSS zastřešena. A GeoExplorer 6000 je na ni připraven. Je tomu jak díky originálním anténním technologiím, tak především díky unikátnímu GNSS čipu Maxwell 6 s 220 kanály, který byl doposud využíván pouze u geodetických GNSS aparatur nejvyšší kategorie.

Přesnost, citlivost a nové technologie

Přechod z pojmu GPS na GNSS však neznamená v případě GeoExploreru 6000 (a obecně v interpretaci Trimble) pouhé přidání funkčnosti (zde schopnosti příjmu signálu GLONASS). Jde o komplexnější využití nejmodernějších technologií, které by bylo možno zjednodušeně označit jako GNSS (GPS + GLONASS + EGNOS) – Floodlight – AFP.

Floodlight je technologií redukce stínění satelitů, kterou Trimble vyvinul speciálně pro zvýšení schopnosti přesného měření v obtížných podmínkách (intravilán, les...). Společně s technologií automatické optimalizace aktuálního nastavení aparatury podle okamžitých podmínek zvané SmartSettings zabezpečila zlepšení viditelnosti družic v obtížných podmínkách (zapojený porost apod.) až o 60 %, dramatický nárůst schopnosti sledování satelitů s obzvlášť slabým signálem, a tím překvapivý posun v kvalitě a přesnosti určení polohy při bezkonkurenční citlivosti přijímače.

Technologie AFP (Altitude Fixed Positioning, výškově zafixované určení polohy) přispívá výrazně ke zvýšení přesnosti (hlavně vertikální) a spolehlivosti určení polohy, a to opět hlavně tam, kde jsou podmínky nepříznivé nebo konfigurace dostupných satelitů špatná. Je založena na využití vestavěného barometru, který je neustále průběžně kalibrován. V okamžiku, kdy dojde k výraznému zhoršení podmínek měření, vstoupí barometrické měření podstatným způsobem aktivně do výpočtu. Lze si to představit i tak, že získáme data jakoby z dalšího satelitu přímo v nadhlavníku, a tím značně zlepšíme schopnost určení kvalitních souřadnic v problematických místech.

Všechny výše popsané technologie míří v pojetí Trimble neoddělitelně na novou úroveň terénního sběru dat. Přičtěme již dříve představenou dvoufrekvenční fázovou technologii H-Star (L1/L2 frekvence bez externí antény), umožňující okamžitou přesnost 10 cm v poloze i výšce v běžných podmínkách, a směle vyražme do lesa nebo třeba městské zástavby zjistit, co pojmy vysoká citlivost, přesnost a produktivita opravdu znamenají. GeoExplorer 6000 disponuje veškerou funkčností pro extrémně přesné práce v jakémkoliv terénu.

Integrace, komunikace, mobilní GIS

Samotné sofistikované technologie zabezpečující vysokou přesnost a citlivost ke komplexnímu sběru dat nestačí. Mají-li být terénní informace maximálně využitelné pro správná rozhodnutí, je třeba zajistit, aby byly pokud možno i komplexní a včasné. Wi-Fi a Bluetooth konektivita doplněná vestavěným 3.5G modemem zajistí, aby terénní pracovníci zůstali v kontaktu s kanceláří i mezi sebou navzájem a měli k dispozici neustálý přístup k internetu, e-mailu, on-line WMS službám nebo zpřesňujícím VRS korekcím i dalším datům a aby naopak mohli svá data okamžitě poskytovat k návaznému zpracování či okamžitým publikacím. Technologie Bluetooth lze využít i pro bezdrátové připojení dalších senzorů, jako jsou laserové dálkoměry, lokátory podzemních vedení, sonary a jiná podobná zařízení.

Možnosti sběru dat rozšiřuje integrovaný 5 Mpix fotoaparát s automatickým ostřením a funkcí geo-tagging. Fotografie je totiž často nejlepší způsob, jak zachytit informace o majetku či události na místě a přiřadit je jako atribut.

Tento proces je velmi jednoduchý a intuitivní, protože fotoaparát je ovládán přímo prostřednictvím softwaru TerraSync určeného ke sběru dat a umožňujícího práci s knihovnami prvků a atributů vytvořenými „na míru" a obsahujícími např. i podmíněné/vnořené atributy. Software, kterým je zařízení vybaveno, je samozřejmě nesmírně důležitou součástí, která je rozhodující pro přenesení GIS do terénu. GeoExplorer 6000 disponuje operačním systémem Windows Mobile 6.5 Professional Edition, který podporuje jak základní software TerraSync, tak i další softwary vytvořené pomocí nástrojů SDK, případně i softwary a mobilní klienty třetích stran.

Terén – odolnost, přehlednost, výkon, výdrž

GeoExplorer 6000 není spotřební hračka – je to pracovní nástroj a je určen do těžkých terénních podmínek. Proto má odolnou konstrukci se stupněm krytí IP65. Lze jej tak využít všude se samozřejmou důvěrou, že zařízení zvládne i nejnáročnější podmínky. Vysokokapacitní Li-Ion baterie poskytne přes 10 hodin provozu na jedno nabití a navíc může být za provozu vyměněna, aniž by bylo třeba přerušit sběr dat. Libovolně dlouhý pracovní provoz tak může být stoprocentně kontinuální. O bezpečné uložení a rychlé zpracování i velmi rozsáhlých datových souborů se stará mimořádně rychlý procesor, 256 MB RAM a interní paměť 2 GB, kterou lze rozšířit o dalších 32 GB pomocí SDHC karty.

Samostatnou kapitolou je velký (téměř 11 cm) polarizovaný dotykový displej. Díky němu lze se všemi mapovými podklady i obrázky a fotografiemi pracovat opravdu komfortně. Byl navržen speciálně pro venkovní provoz a udržuje si výjimečný jas ve všech venkovních podmínkách, i na přímém slunečním světle. Je doplněn speciálním světelným senzorem, který podle intenzity dopadajícího světla reguluje jas a intenzívní sluneční světlo využívá k dalšímu podsvícení. Ve srovnání s ním displeje jiných zařízení na sluníčku vlastně doslova „blednou závistí".

GeoExplorer 6000 je zařízení v mnoha směrech průlomové. Na trhu je zatím příliš krátce, aby bylo možno publikovat vlastní rozsáhlejší výsledky studií chování v různých podmínkách. Mnohá testování a srovnání již však samozřejmě provedena byla (z některých pochází publikované obrázky) a další se chystají. Předpokládá se, že s podrobnějšími výsledky bude veřejnost seznamována, např. na zastávkách Trimble GIS Express, v druhé polovině roku.