Co je a co není SmartStation SVĚTOVÉ PRVENSTVÍ 31. ledna 2005 uvedla Leica na trh první totální stanici plně integrovanou s GPS (viz Leica e-mail 1/2005). I další výrobci už objevili výhody této integrace, a tak byly v tisku již k vidění i takovéto fotografie: Jenomže jak vlastně vznikne SmartStation? Opravdu stačí vyvrtat otvor do rukojeti totální stanice a připevnit k ní anténu GPS? SKUTEČNÁ INTEGRACE Úkolem skutečně integrované totální stanice je co možná nejrychlejší určení okamžité polohy totální stanice pomocí GPS. Kombinovat GPS a totální stanici bylo pochopitelně možné již před uvedením SmartStation na trh. Mohli jste připevnit anténu RTK roveru na stativ, změřit souřadnice a GPS anténu sejmout. Potom postavit na stativ totální stanici a zadat do ní zjištěné souřadnice stanoviska. Ale stačí jen vyvrtat otvor do rukojeti totální stanice a připevnit k ní anténu GPS? Co ovládání takového kompletu? Co práce s daty, případně s celými databázemi? Co hardwarová kompatibilita? A co peníze? OVLÁDÁNÍ Základ snadné obsluhy našeho integrovaného přístroje spočívá v jeho hardwarovém řešení. SmartStation se zinicializuje okamžitě po připevnění rukojeti s anténou k vidlicím alhidády. Automaticky se začnou synchronizovat družice a spustí se příjem RTK korekcí, 1/5
takže se uživatel může věnovat horizontaci přístroje a pozice určená GPS se v mezičase zpřesní na centimetry. Nenastane žádné zdržení. NASTAVENÍ TOTÁLNÍ STANICE Po horizontaci je třeba přístroji dát informaci o jeho poloze a orientaci. K tomu slouží aplikační program Nastavení. Tato aplikace je u SmartStation rozšířena o nabídku Z GPS, kterou lze eventuálně nalistovat (pokud byla před tím zvolená jiná metoda, jinak si systém poslední výběr pamatuje) na řádce Souř. stanov., a tak jednoduše získat RTK GPS souřadnice. Viz. obrazovka Pokračujeme-li klávesou F1(POKR), dostaneme se k obrazovce, odkud provádíme vlastní GPS observaci: Prvních 5 ikon v horním záhlaví je relevantních pro GPS měření na kolik družic se právě měří, typ určované polohy, status RTK datové linky, atd. Informace související s GPS měřením jsou tudíž stále k dispozici. Po stisknutí klávesy F1(MĚŘ) pro měření a registraci GPS bodu se provede orientace totální stanice a nastavení je hotové. Je to jednoduché. 2/5
SmartAnténu je nyní možno buď sejmout z totální stanice, nebo ji tam ponechat. Pokud na stanici zůstane, sama se po nějaké uživatelem definovatelné době odpojí od zdroje napájení, aby nespotřebovala více energie, než kolik je k měření nezbytně nutné. Změřený bod se automaticky stává součástí získaných dat. Není třeba nic přepínat nebo měnit konfiguraci přístroje. Bod určený GPS se ukládá na CF-kartu do aktuální zakázky a je tudíž okamžitě k dispozici i v proceduře Nastavení totální stanice. Velmi prosté. ZPŘESNĚNÍ VÝŠEK Obecně je přesnost v určení výšky bodů u GPS systémů přibližně dvakrát horší než přesnost určení polohy. Ale i to se dá zlepšit. Stačí jeden známý fixní bod v blízkosti stanoviska a volba metody Ori a přenos H (orientace a přenos výšek). DALŠÍ CHARAKTERISTICKÉ VLASTNOSTI Celý postup práce se SmartStation je promyšlený do nejmenšího detailu. Například pokud byste se pokoušeli měřit GPS bod před horizontací, zobrazí se varovné hlášení. Jiným příkladem je varovné hlášení v případě, že byste chtěli určovat GPS bod před výběrem souřadného systému. Je nasnadě, že nemůžete použít data o poloze GPS bodu (standardně registrovaná v systému WGS84) pro zadání polohy totální stanice, nezvolíte-li souřadný systém, ve kterém chcete provádět měření. Celý proces získávání a používání GPS RTK polohy je plynulý a jednoduchý i pro uživatele, který nikdy nepracoval s GPS. DATABÁZE Binární databáze DBX je základním integračním prvkem Systému 1200, který zahrnuje totální stanice řady TPS1200 a GPS aparatury řady GPS1200. SmartStation je logickým doplněním Systému 1200. Jednotná databáze poskytuje stejný formát dat a stejná data, která jsou relevantní pro oba typy senzorů. To není tak triviální, jak se může na první pohled zdát. RTK GPS měření se ukládají jako souřadnice v systému WGS84 s přidruženou informací, jako jsou komponenty základny, informace o kvalitě a další. Na druhé straně měření totální stanicí se ukládají jako ortogonální souřadnice zároveň se syrovými daty v podobě obou měřených úhlů, šikmé délky, atmosférického a geometrického ppm atd. Vedle 3/5
těchto, pro každý senzor specifických informací, existují ještě data oběma senzorům společná kódy, atributy, linie a plochy. To znamená, že i design databáze hraje důležitou roli pro možnost nebo nemožnost spojení totální stranice a GPS. To nemusí být vždy tak zřejmé. RTK DATOVÉ LINKY A ZAŘÍZENÍ Kterou datovou linku používáte ke svému RTK? Satelline 3AS nebo radio 2ASX? Pacific Crest nebo rádio PDL? GSM Modem Siemens MC45 nebo TC35 nebo nějaký ještě jiný GSM modem? CDMA? Je zařízení zabudované v krytu (stejném jako se používá pro GPS1200) nebo je to jiné zařízení umožňující komunikaci Bluetooth? Se SmartStation je to úplně jedno. Všechna zařízení jsou podporována. Dokonce jestliže momentálně používáte rádio, ale chcete přejít na GSM nebo CDMA, stačí Vám opatřit si pouze zvolené přídavné zařízení. Nepotřebujete žádný upgrade hardware ani software. Po zapojení ho můžete začít používat. Využíváte svou vlastní referenční stanici nebo síť referenčních stanic? Chcete používat NTRIP jako v CZEPOSu? RTCM nebo Leica nebo CMR nebo CMR + formát dat? Se SmartStation je to zase úplně jedno všechny varianty jsou možné. Nakonfigurovat SmartStation tak, aby uměla zacházet s datovými linkami a modemem, je velmi snadné nutné úpravy se provedou jednoduchou formou kopíruj a vlož z GPS přijímače do systému SmartStation. HARDWAROVÁ KOMPATIBILITA Existuje také mnoho skutečností, týkajících se samotné hardwarové kompatibility, které je třeba zvážit dříve, než připojíme GPS anténu k totální stanici. PODPORA CELÉ ŠKÁLY PŘÍSTROJŮ Velkou výhodou SmartStation je mimo jiné to, že ji můžeme vytvořit z jakékoli totální stanice řady Leica TPS1200 od základního modelu TC1205 až po špičkové automatické provedení TCRP1201 R300. To znamená, že SmartStation je dostupná všem skupinám zákazníků. Nikdo není tlačen do totální stanice, která mu nevyhovuje. Navíc se SmartStation ovládá z klávesnice totální stanice není zapotřebí žádný externí kontroler. VLIV KONSTRUKCE TOTÁLNÍ STANICE NA KONSTRUKCI GPS Velmi jednoduše řečeno je totální stanice tvořena kovovým pouzdrem a do něj vestavěnou elektronikou. To zrovna není ideální prostředí pro GPS anténu. Leica se snažila zcela eliminovat negativní vliv totální stanice na GPS anténu a za tímto účelem podrobila systém SmartStation mnoha náročným testům, a to s velmi dobrými výsledky. RTK na SmartStation je přitom stejně mimořádně výkonné jako v klasickém GPS Systému 1200. 4/5
VLIV KONSTRUKCE GPS NA KONSTRUKCI TOTÁLNÍ STANICE A co problém spojení GPS antény s totální stanicí z hlediska totální stanice? Anténa posazená na alhidádu může již sama o sobě celý přístroj dost zatížit, nemluvě o dalším závaží v podobě modemu a baterií. Jak se toto projeví na motorech a převodech, které s alhidádou pohybují? Prostřednictvím náročného vývoje vyřešila LEICA i toto potencionální úskalí. Nyní může zaručit, že zátěž navíc se na teodolitní součásti systému nijak záporně neprojeví. URČOVANÁ VÝŠKA STANOVISKA I na tohle konstruktéři mysleli. Pro určení výšky bodu na stanovisku (z GPS observace) postačí změřit výšku přístroje nad bodem (tj. od povrchu stabilizační značky k točné ose dalekohledu) jako u klasické totální stanice. NÁKLADY A teď možná to nejzajímavější. Leica SmartStation sestává z totální stanice a SmartAntény. Tuto anténu (ATX1230) lze spojit s jakoukoli totální stanicí Systému 1200. Nejlevnější SmartStation může být tedy cenově velmi zajímavá - uvážíme-li, na kolik by přišlo pořízení klasické totální stanice a RTK-GPS aparatury. Samozřejmě můžete jít i tou cestou, že si k systému SmartStation přikoupíte ještě GPS-přijímač GTX1230 a kontroler RX1210 a potom budete využívat anténu ATX1230 ze systému SmartStation jako rover. Ale pouze, pokud budete chtít a pokud se tak rozhodnete. Flexibilita modulární architektury systému SmartStation dovoluje uživateli, aby si pořídil aparaturu podle svých představ. Jakoukoli dříve zakoupenou totální stanici řady TPS1200 je možné doplnit na SmartStation. SmartStation představuje systém, ve kterém jsou plně integrovány, domyšleny a vyzkoušeny oba jeho základní komponenty, tj. totální stanice a GPS RTK přijímač. Žádné improvizované řešení nemůže mít vlastnosti jednotného systému a zvláště v souvislosti s dokončující se GPS referenční sítí CZEPOS (aktuálně jsou osazeny stanice v Čechách a v části Moravy) představuje SmartStation ideální řešení pro celou řadu aplikací. 5/5