Innover constamment pour améliorer la collecte de données GNSS RTK

2020-01-04

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Innover constamment pour améliorer la collecte de données GNSS RTK

Niki Wong

Grâce au développement de la technologie GNSS, les méthodes de collecte des données géographiques se sont également progressivement améliorées. La technologie cinématique en temps réel (RTK) est fréquemment utilisée dans les levés topographiques, l'ingénierie de la construction et plus encore. Cependant, en raison de la base matérielle de l'acquisition de données RTK, le récepteur GNSS RTK semble s'être arrêté en termes de développement. Le défi de changer l'homogénéisation et la restriction de l'environnement consiste à briser les traditions grâce à l'innovation technologique.

La technologie, comme l'art, est un exercice en plein essor de l'imagination humaine. —— Daniel Bell

La technologie change notre façon de travailler et les problèmes font avancer la technologie. En observant nos utilisateurs, nous avons réalisé que les limites environnementales et la plage de fonctionnement jouent un rôle important lorsqu'ils sont sur le terrain. Avec ces résultats, nos objectifs sont d'améliorer ces fonctionnalités pour nos utilisateurs.

Divers environnements de mesure

Selon les applications de collecte de données GNSS RTK sur le terrain, les environnements de mesure diffèrent. Il peut y avoir des situations difficiles telles qu'une mauvaise couverture réseau, des zones ombragées ou même des points inaccessibles. Comment résoudre et améliorer nos récepteurs GNSS RTK pour qu'ils fonctionnent efficacement dans ces environnements?

Traditionnellement, les récepteurs GNSS RTK sont souvent peu fiables dans les régions éloignées où il n'y a pas de données de correction de la base ou pas de réseau disponible. Le service PPP (Precise Point Positioning) global résout ce problème de mauvaise connexion réseau. Par exemple, la technologie Hi-RTP publiée adopte les données du réseau de référence mondial pour générer et diffuser des corrections à partir du signal en bande L émis par le satellite. Il fournit une précision de positionnement globale en temps réel au niveau CM pour les utilisateurs de rover grâce à une estimation des erreurs d'horloge et d'orbite GNSS en temps réel, un post-traitement PPP de haute précision, une augmentation régionale et d'autres technologies.

Système de service mondial Hi-RTP

Sur la base de la technologie Hi-RTP avec le récepteur GNSS iRTK5, par exemple, les mesures des projets de construction offshore seront plus faciles. La zone de travail en mer est généralement grande, car il n'y a pas de signal réseau avec une distance de travail radio limitée. Le mode d'enquête traditionnel doit configurer la station relais pour transmettre les différentes données au milieu, ce qui est très gênant. Avec un seul mobile, le service Hi-RTP peut aider les utilisateurs à atteindre une précision de niveau CM.

Les enquêteurs ont effectué un test dans l'estuaire de la rivière des Perles en Chine et ont constaté que le temps d'initialisation se situe principalement dans les 3 minutes, le temps de convergence est dans les 10 minutes pour atteindre une solution fixe et la précision de positionnement est inférieure à 3 cm (horizontal) et 6 cm ( verticale). Il répond aux exigences de positionnement de niveau CM pour les constructions offshore.

Les résultats réels sont les suivants:

Temps de test	Numéro des points de collecte	Service PPP à taux fixe	Vertical (m)	Horizontale (m)
Temps de test	Numéro des points de collecte	Service PPP à taux fixe	-2σ~2σ(95.5%)	-2σ~2σ(95.5%)
1	23377	99.24%	0.056	0.023
2	23450	99.66%	0.058	0.024

Table 1 Hi-RTP Service Test Data

Site de test du service Hi-RTP

De plus, dans les environnements fortement abrités, tels que sous la canopée des arbres, les signaux des récepteurs GNSS RTK sont souvent instables, ainsi la précision sera mauvaise et peut se produire des points de glissement. Par conséquent, l'algorithme pour améliorer la précision est particulièrement important. Une nouvelle technique appelée technologie de mesure quasi-dynamique résout ce problème. Il s'agit d'une technologie auto-développée du système iRTK5 GNSS RTK, qui améliore considérablement la précision de l'arpentage dans l'environnement difficile grâce à des algorithmes spécifiques.

La situation la plus courante rencontrée par les utilisateurs est la nécessité de mesurer les points d'angle. Les points d'angle étant difficiles à atteindre, l'état horizontal du récepteur GNSS RTK n'est pas garanti. Dans cette optique, la méthode de relevé d'inclinaison est plus que jamais nécessaire. En optimisant l'algorithme de correction du relevé d'inclinaison, la procédure peut améliorer l'efficacité du travail sur le terrain et minimiser les temps d'arrêt. Cette méthode est plus pratique et largement utilisée dans de nombreux projets d'ingénierie.

Plage de fonctionnement limitée

Lorsque la zone de mesure est trop grande, les gens s'inquiètent souvent que la plage de fonctionnement des récepteurs GNSS RTK ne soit pas en mesure de répondre aux exigences de travail sur le terrain. Ainsi, les technologies d'amélioration durable de la radio, de l'antenne, du réseau et du fonctionnement à distance donnent des idées pour résoudre ce problème.

La radio multiprotocole intégrée est devenue une exigence pour la compatibilité universelle des récepteurs GNSS RTK. Avec l'antenne omnidirectionnelle, la distance de transmission peut être considérablement améliorée comme vu dans l'iRTK5. Contrairement aux conceptions traditionnelles, il place l'antenne omnidirectionnelle sur le dessus du récepteur, ce qui augmente la portée de transmission et de réception de plus de 20%.

iRTK5 Omnidirectional Antenna

Vous trouverez ci-dessous la comparaison des résultats des tests en mode radio intégré. Il est clair que ce nouvel appareil a de meilleures performances en termes de distance par rapport à la station de base. L'amélioration globale des performances permet également d'atteindre plus rapidement une solution fixe dans un environnement légèrement difficile.

Tableau 2 Test de distance de travail radio intégrée

Dist. à la station de base	Récepteur traditionnel	iRTK5
4 km	Fixé en continu	Parfois fixe, instable
6 km	Parfois fixe, instable	Parfois fixe, instable

Tableau 3 Test à temps fixe sur le terrain

Environnement	Heure fixe du récepteur traditionnel	Heure fixe d'iRTK5
Au pied de la montagne	65s	48s
Dans la foret	110s	60s

La popularité de la technologie de réseau CORS (stations de référence à fonctionnement continu) a également rendu la technologie RTK du réseau plus populaire. Avec le réseau local CORS, il ne se limite plus au mode de transmission radio traditionnel. La plupart des pays et régions sont entrés progressivement dans l'ère des réseaux 4G. La prise en charge pleine bande du réseau mobile cellulaire (LTE, WCDMA, EDGE, GPRS, GSM) des récepteurs GNSS RTK peut être utile à la communication.

De plus, les récepteurs GNSS RTK traditionnels prennent à peine en charge les opérations à distance, mais maintenant, les mises à jour du micrologiciel en ligne des récepteurs ne rendent plus les gens dépendants du bureau et du PC. Et le système de gestion de l'interface utilisateur Web intégré pour le contrôle et la configuration en temps réel rend le fonctionnement du récepteur plus pratique.

Besoins d'expérience au niveau industriel

L'expérience au niveau industriel est-elle synonyme de monotonie? Absolument faux! La technologie est utilisée pour l'innovation, c'est un moyen d'améliorer l'efficacité du travail et la qualité de vie. Les applications de projets d'ingénierie sont indissociables des récepteurs GNSS RTK faciles à utiliser et fiables.

Les téléphones intelligents à écran tactile étant largement présents dans le paysage en constante évolution d'aujourd'hui, Hi-Target intègre des écrans tactiles dans le récepteur GNSS RTK. iRTK5 est un cas de cette application technologique. Il contient un écran tactile couleur OLED industriel pour les réglages rapides et la vérification de l'état, ce qui rend le travail sur le terrain plus intuitif et pratique. En outre, le système de batterie intelligent prend en charge la charge rapide et l'indication de l'état de la batterie, les utilisateurs peuvent estimer le temps de travail et réduire les interruptions de travail avec une plus grande capacité de la batterie.

Les applications intelligentes offrent une meilleure expérience utilisateur

Outre la bonne expérience utilisateur des récepteurs GNSS RTK, des moteurs et algorithmes RTK fiables sont également essentiels. Les constellations complètes et les canaux multiples de la carte mère GNSS avancée sont devenus la tendance du développement du moteur récepteur GNSS RTK. De plus en plus de signaux et de données sont appliqués à l'algorithme GNSS, la vitesse de traitement et la capacité de suivi du signal seront plus fortes. Même dans des environnements difficiles, les utilisateurs peuvent obtenir une meilleure expérience que l'utilisation de produits traditionnels.

Léger, anti-chute, résistance à la corrosion et anti-interférence sont devenus la norme de protection industrielle. Des conceptions et des accessoires standardisés spécifiques sont nécessaires pour garantir la fiabilité de la collecte de données sur le terrain. Les détails déterminent souvent le succès ou l'échec d'un récepteur GNSS RTK de niveau industriel.

Les modes de collecte de données GNSS RTK ne seront pas invariables. Avec l'innovation et le développement de la technologie, l'acquisition de données basée sur le récepteur sera sur une nouvelle voie. La technologie changera notre vie quotidienne en permanence.

De temps en temps, une nouvelle technologie, un vieux problème et une grande idée se transforment en innovation. —— Dean Kamen

L'auteur

Niki Wong, chef de produit de Hi-Target International Group Limited, spécialisée dans les solutions et le marketing liés à RTK.