Jeśli wykonujesz pomiary statyczne, odbiornik Topcon Hiper XR ma wszystko to, co potrzebne jest do prowadzenia długich kampanii pomiarowych.
„Koszt jest ważniejszy niż jakość,
ale jakość jest najlepszym sposobem na obniżenie kosztów”
Genichi Taguchi
Słowa wybitnego japońskiego ekonomisty i naukowca, stanowią świetną ripostę dla typowego w obecnych czasach myślenia podczas nabywania dóbr i usług, kiedy to prawie wszystkie argumenty sprowadzane są do aspektów cenowych. W coraz mniejszym stopni zwraca się uwagę na jakość wykonania oraz wartości praktycznego zastosowania, ponieważ to cena najczęściej (oczywiście nie zawsze i nie dla każdego) jest tym, od czego zaczynamy i często kończymy dokonywanie wszelkich transakcji. Taguchi, wprowadzając metodologię stosowania statystyk do poprawy jakości produkcji, zapoczątkował pewną nową erę w japońskim przemyśle, która przyczyniła się do rozwoju takich koncernów jak np. Toyota. Tematyka badań japońskiego naukowca nie może dziwić – w końcu to Japonia od lat kojarzy się z bardzo wysoką jakością wytwarzanych towarów i zdrowym, przedsiębiorczym savoir vivre.
Odbiorniki GNSS – właściwie do czego potrzebne?
Czasami może się wydawać, że w odbiornikach GNSS wymyślono już prawie wszystko. Wyposażone w różnego rodzaju gadżety urządzenia, z większym bądź mniejszym zainteresowaniem przyjmują się na rynku pomiarowym. Czasami na chwilę wzbudzając zainteresowanie fajną funkcją, która tak naprawdę okazuje się jedynie chwytną ciekawostką, a z której w ostateczności się nie korzysta (np. z kamerek o jakości tych internetowych – w tym przypadku dużo praktyczniejsze jest zastosowanie wideogrametii RTK, ale to już przy innej okazji). W natłoku wielokolorowych rozwiązań, często o dziwnie brzmiących nazwach marek i modeli, można tak naprawdę zapomnieć, jaka jest główna idea pomiarów z użyciem fazowych odbiorników GNSS. Z której strony nie spojrzelibyśmy się na pomiary za pomocą tych urządzeń, cały czas bazujemy na pozyskiwaniu informacji o położeniu punktów lub lokalizowaniu punktów o znanych współrzędnych w konkretnym układzie współrzędnych. Jeśli skupimy się na tym podstawowym aspekcie, to okazuje się, że do realizacji tych zadań potrzebujemy w gruncie rzeczy prostego urządzenia. Ważne jednak, by było niezawodne w różnych warunkach, dawało pewną elastyczność podczas pomiaru, z zachowaniem wysokiej wiarygodności. Przede wszystkim powinno być praktyczne. Biorąc pod uwagę te aspekty, japoński producent sprzętu pomiarowego (i nie tylko pomiarowego) TOPCON wprowadza na rynek kolejną odsłonę profesjonalnych odbiorników GNSS popularnej serii Hiper. Tym razem pod literami XR kryje się ciekawe urządzenie o funkcjonalnościach do tej pory niestosowanych w odbiornikach satelitarnych skierowanych dla branży pomiarowej. Pisząc o branży pomiarowej, nie mam na myśli jedynie bliskiej mi geodezji, ale również branżę budowlaną, sanitarną, a także coraz częściej sięgające po wyższe dokładności pomiarów firmy zajmujące się szeroko pojętym GIS-em.
TOPCON Hiper XR - aspekty praktyczne
Jak wygląda nowy odbiornik GNSS Topcon Hiper XR? Charakterystyczny dla serii Hiper kształt o przekroju kwadratu, ma tutaj przede wszystkim zastosowanie praktyczne (możemy oprzeć odbiornik bez obawy o jego upadek, obtarcia itp.). Długość boku Topcon Hiper XR nie przekracza 14 cm, co jest najmniejszym możliwym wymiarem dla profesjonalnych urządzeń wykorzystujących sygnały fazowe. Wiąże się to bezpośrednio z kwestią długości odbieranych przez odbiornik sygnałów, które w zależności od częstotliwości L1, L2 lub L5 wynoszą od 19 do 25 cm (ważne aby średnica anteny w odbiorniku przekraczała połowę długości fazy fali – taka konstrukcja umożliwia odpowiednią redukcję odbitych sygnałów). Waga odbiornika Topcon Hiper XR poniżej 1 kg jest niższa od wcześniejszych odbiorników klasy VR i HR. Przyznam, że odbiornik wygląda na nieco cięższy. Takie wrażenie może wynikać ze względu na jakość wykonania obudowy. Wysokiej klasy kompozyt, hermetyczna konstrukcja sprawiają, że odbiornik posiada wysoką klasę IP67, jak również spełnia standard militarny MIL-STD 810G. Co ciekawe podczas projektowania tej konstrukcji po raz kolejny mocno brano pod uwagę stabilność centrum fazowego (symetrię modelu PCV), ważną nie tylko pod kątem pomiarów statycznych, zatem dla każdego elementu konstrukcji sprawdzono wcześniej jego wpływ na pozycjonowanie. Jest to odbiornik o minimalistycznym interfejsie. Znajduje się na nim jeden przycisk, który spełnia kilka funkcji (włącza/wyłączanie urządzenia, uruchamianie odpowiednich trybów pomiaru, wykonywanie resetów) oraz kilka diod informujących o statusie rozwiązania, zasilaniu i łączności.
Czego oczekiwałbym od profesjonalnego odbiornika GNSS, gdyby było to moje podstawowe narzędzie pracy - niezawodności w różnych warunkach. Kiedyś było – pracowałem w terenie z „GPS-em” czasami kilka godzin dziennie, ale bywały dni intensywniejszego wykorzystania. Śnieg, deszcz, niskie temperatury - niestety nie zawsze była okazja do pomiarów w przyjemnych warunkach atmosferycznych. Niestety nie miałem również okazji pracować z odbiornikami Topcon. To co najbardziej mnie denerwowało, to częste wymiany baterii (numeracja, która nadaje się do dłuższej pracy), klapka w odbiorniku, która się często wyrabiała, co raz spowodowało nawet uszkodzenie odbiornika. Topcon od blisko 15 lat stosuje dla większości swoich odbiorników specjalną konstrukcję, na tyle skuteczną, że niemal wszyscy producenci zaczęli praktykować podobne rozwiązanie w swoich odbiornikach. Nie dziwię się. Średni czas pracy odbiornika na pojedynczym ładowaniu od około 13 do 15 godzin w zależności od trybu pracy. Za zasilanie odpowiada podwójny układ wysokopojemnościowych akumulatorów. Zastosowano tutaj specjalny system ładowania umożliwiający szybkie ładowanie do 50% w ciągu 40 minut, a całkowite ładowanie w ciągu 2,5 godziny. Topcon Hiper XR można ładować poprzez złącze USB-C, które jest bardzo uniwersalne i służy również do wymiany danych. Za komunikację z kontrolerami odpowiada jedna z dwóch form komunikacji: Bluetooth lub Topcon LongLinkTM o zasięgu co najmniej 300 metrów. Mógłbym podać co najmniej trzy powody, dla których zastosowania dalekiego zasięgu w odbiorniku jest to słuszny kierunek, oraz kilka przypadków, kiedy pozwoliło mi na wykonanie pomiarów, tam gdzie normalnie bym tego nie zrobił 😊 Zatem mamy do dyspozycji zaawansowane urządzenie o prostej i niezawodnej konstrukcji, wygodne do pracy w terenie bez względu na charakter naszej pracy.
Pomiary i tyczenia za pomocą Topcon Hiper XR
Przejdę najpierw do praktycznego zastosowania w pomiarach i tyczeniach punktów, zanim skupię się na najciekawszych technologiach umieszczonych w nowym odbiorniku Topcon. Z racji mojej ogromnej ciekawości, musiałem od razu po dostarczeniu instrumentu do TPI Gdańsk sprawdzić go na moim obszarze testowym. Miałem okazję testować w podobny sposób niemal wszystkie najpopularniejsze odbiorniki satelitarne na rynku. Na początek chciałbym podzielić się doświadczeniem pracy z Topcon Hiper XR w terenie – jest naprawdę świetnie. Po pierwsze bardzo stabilny pomiar, zarówno w otwartym jak i bardziej wymagającym terenie. Po drugie szybka reakcja odbiornika na zmiany otoczenia, co można dostrzec zerkając na bieżąco na zmiany precyzji, ilości śledzonych satelitów i współczynnika PDOP. Czysta przyjemność z pomiaru jest też związana z czytelną wizualizacją w oprogramowaniu Topcon Field (wcześniej Magnet Field), zresztą zobaczcie sami.
Odbiornik Topcon Hiper XR śledzi rekordową ilość sygnałów satelitarnych. W pewnych sytuacjach sygnały fazowe są wspomagane sygnałami kodowymi w celu szybszego osiągnięcia inicjalizacji. Wrażenie robi odbieranie sygnałów przez odbiornik z ponad 50 satelitów. Taki tryb śledzenia ma swoje zalety w kwestii tyczenia i pomiarów punktów w trudnym terenie (w pobliżu wysokich budynków oraz w terenie leśnym). Dużo czasu potrafi zaoszczędzić tyczenie w warunkach leśnych. Jednym z powodów jest możliwość osiągania najwyższej precyzji (inicjalizacji tzw. „fixed”) w trudnym terenie, natomiast ważniejsze, że wyznaczana pozycja jest prawidłowa, co nie jest obecnie takie oczywiste w przypadku innych odbiorników na rynku. Jak wygląda tyczenie w warunkach leśnych widać na poniższym wideo.
Dynamic TILTTM to technologia umożliwiająca wykonywanie pomiarów i tyczeń z pochyloną tyczką. System gwarantuje najwyższą na świecie precyzję dla pomiarów i tyczenia z użyciem IMU w trybie RTK. Wynika to bezpośrednio ze specyfikacji, jednak na żywo robi duże wrażenie ze względu na wysoką powtarzalność przy naprawdę sporym kącie wychylenia (nawet w okolicach 70o). Bez kalibracji, inicjalizacja po poruszenia odbiornika. Poniżej przykład tyczenia punktu, który był pomierzony kilka dni wcześniej.
Nie byłbym sobą, gdybym nie próbował złapać odbiornik na błędnej inicjalizacji. Wchodząc pomiędzy dwa wysokie budynki, szukając „fixa” przy wewnętrznym narożniku wysokiego budynku lub w lesie iglastym o zwartym drzewostanie – testując różnego rodzaju odbiorniki określane mianem „profesjonalnych” łapałem urządzenia na błędach rzędu od 50 cm do nawet kilkunastu metrów! Tym razem nic z tych rzeczy. Topcon Hiper XR sprostał wyzwaniom, co napawało optymizmem przez testem stabilności pozycjonowania.
Wyniki pomiarów GNSS dla elewacji budynku, gdzie mieści się biuro TPI Gdańsk porównałem również z danymi ze skaningu laserowego. Nie ma dokładniejszego pomiaru niż ten oparty na skanie 3D, a także nie ma lepszego sposobu nadania wpasowania chmury punktów w układ, niż nadanie referencji w czasie rzeczywistym, tak jak robi to tachimetr ze skanerem Topcon GTL. Zatem przyszło mi sprawdzić jak pomiar z pierwszego wideo „pasuje” do pomiaru opartego o skaning w układzie wyrównanej osnowy. Krótka wizualizacja poniżej rozwiewa wątpliwości. Położenia narożników, witryn i słupów mieszczą się do 2 cm względem chmury z tachimetru (skanera?) GTL.
Ciąg dalszy już 24.06!
Dziękuję za Twój czas i zapraszam do kontaktu.
Kiedy precyzyjny pomiar staje się codziennością,
Jego jakość jest najlepszą metodą oszczędności.
Grzegorz Sylwerski – geodeta z wykształcenia i pasji
Czasem potrzebujesz nabyć odbiornik GNSS