STRUMENTI PER IL RILIEVO TOPOGRAFICO GPS. Stratus Sistemi GPS ad alta precisione

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1 STRUMENTI PER IL RILIEVO TOPOGRAFICO GPS Stratus Sistemi GPS ad alta precisione

2 IL SISTEMA STRATUS Stratus è un sistema GPS innovativo, per rilievi di precisione in misura di fase e speditivi in misura di codice, pensato per svolgere svariate tipologie di lavoro con estrema semplicità. La caratteristica principale del sistema Stratus è il ricevitore GPS completamente integrato: ricevitore, antenna e batterie sono privi di cavi di collegamento. Il sistema Stratus è completato dal software di planning, post-processing e compensazione reti "Spectrum Survey Suite". Per i rilievi cinematici "Stop-and-Go", il sistema viene corredato di un controller dotato di un semplice software d'acquisizione dati in ambiente Windows CE, compatibile con molteplici piattaforme hardware, dotate d interfaccia di comunicazione ad infrarossi.

3 Le batterie al litio BDC46 sono le stesse utilizzate anche negli altri strumenti SOKKIA. Con due batterie BDC46, Stratus ha una autonomia di circa 30 ore in uso continuo. Tre in uno Stratus incorpora ricevitore, antenna e batterie in uno strumento compatto e leggero, facilmente posizionabile su treppiede o su palina, aumentando notevolmente produttività ed efficienza. L'integrazione dei componenti e l'assenza di cavi di connessione, assicurano la massima libertà di movimento nelle misure cinematiche. Un sistema completo: Ricevitore GPS integrato Controller con software "Stratus" in ambiente Windows CE Software di post-processing "Spectrum Survey Suite" in ambiente Windows Controller Windows CE per STRATUS Il semplice software del controller e le grandi icone sullo schermo "touch screen" a colori, sono estremamente intuitive. Con il controller si accede a tutte le informazioni necessarie per il rilievo: è possibile impostare il ricevitore, nominare punti, attribuire descrizioni, verificare la disponibilità satellitare, il valore di PDOP, gestire i lavori ed i file in memoria. Il collegamento tra ricevitore e controller avviene tramite una veloce interfaccia a raggi infrarossi. Semplice, preciso ed affidabile Il cuore del sistema Stratus è il ricevitore singola frequenza L1 a 12 canali, con memoria interna da 4Mb, utilizzabile per rilievi statici e cinematici. L'alimentazione è assicurata da batterie al litio ricaricabili interne ed eventualmente da batterie esterne.

4 IL SISTEMA STRATUS GPS: una costellazione di punti di riferimento Il sistema GPS è costituito da una costellazione di satelliti orbitanti intorno alla terra ad un altezza di circa km. Ogni satellite percorre l orbita completa due volte al giorno. I satelliti trasmettono il proprio numero identificativo, la posizione ed altre informazioni attraverso codici modulati su 2 frequenze portanti (L1 e L2). Un ricevitore GPS determina la sua posizione calcolando la distanza che lo separa da 4 o più satelliti. La distanza è calcolata misurando il tempo di propagazione del segnale GPS, di cui è nota la velocità, per percorrere lo spazio satellite - ricevitore. Determinate almeno 4 distanze da 4 satelliti, tramite trilaterazione si determina la posizione del ricevitore. I satelliti GPS possono essere considerati come i nuovi vertici trigonometrici del topografo moderno, per mezzo dei quali è possibile determinare la posizione di un punto sulla superficie terrestre, rispetto ad un unico sistema di riferimento.

5 I vantaggi del GPS I topografi hanno sempre operato con limitazioni logistiche dettate, in molti casi, dagli strumenti di misura utilizzati: la prima tra queste è sicuramente l intervisibilità tra i punti misurati. Questi limiti sono diventati una componente abituale in ogni rilievo, tanto che si è portati a pensare di doverci convivere per forza. Una restrizione data dalle stazioni totali è quella di dover collimare una mira, quindi doverla vedere. Senza questo limite potreste lavorare intorno alle costruzioni, su e giù sulle colline, nella nebbia più fitta, in una nuvola di polvere o sotto il sole più accecante. Quante stazioni di poligonale in meno! Immaginate un canneggiatore che rileva da solo senza dover comunicare con l operatore allo strumento. Quanti vantaggi si avrebbero? Considerate il fatto di non essere limitati dalla portata del distanziometro, ma poter misurare fino ad oltre 10 km dal punto di stazionamento, che risparmio di tempo! Invece di dover seguire un canneggiatore alla volta, potrete servire contemporaneamente con una sola stazione base un illimitato numero di operatori sul campo. I ricevitori GPS hanno superato i limiti dei tradizionali strumenti di rilievo terrestre e hanno rivoluzionato completamente i rilievi geodetici e di controllo. Il GPS permette guadagni di produttività sensazionali: il rilievo GPS non richiede l intervisibilità tra i punti misurati! Il topografo può definire punti d appoggio o di controllo dislocati sui lati opposti di una collina, senza dover effettuare lunghe poligonali o triangolazioni.

6 Tecniche di rilievo con ricevitori GPS singola frequenza Ogni ricevitore GPS determina la sua posizione calcolando la distanza che lo separa da 4 o più satelliti. La posizione assoluta sul globo terrestre, di un singolo ricevitore GPS, è determinata con precisione metrica, non sufficiente per i tradizionali rilievi topografici! Precisioni centimetriche o millimetriche si ottengono con tecniche di misura relative, denominate misure differenziali. Utilizzando due ricevitori GPS in misura contemporanea su due punti, è possibile determinare con precisione la posizione del secondo ricevitore rispetto al primo. La distanza massima misurabile con precisione è di circa 15 Km per i ricevitori GPS singola frequenza, teoricamente senza limitazioni per i ricevitori doppia frequenza. La situazione è riconducibile a quella di un tradizionale rilievo con stazione totale: le coordinate della prima stazione strumentale non sono note con precisione ma solitamente imposte a priori. La posizione relativa dei punti misurati, rispetto alla stazione strumentale, è determinata con precisione millimetrica. Le misure GPS relative si effettuano utilizzando fondamentalmente due tecniche: - misura statica - misura cinematica Rilievo Statico Ritardo (Differenza di fase) Satelliti GPS Punto noto Punto incognito Vettore Rilievo Cinematico Stazione base (Punto noto) Stazione mobile (Punto incognito)

7 Misura statica Due ricevitori posizionati su due punti da determinare rimangono contemporaneamente in misura per un periodo di tempo che varia tra i 15 minuti fino a più di un ora (il tempo di misura dipende dalla quantità di satelliti disponibili e dalla distanza esistente tra i due punti). Il periodo di tempo più o meno lungo necessario per questo tipo di misura, dipende dal fatto che i ricevitori GPS devono acquisire una quantità di dati sufficienti per il calcolo preciso della distanza satellite - ricevitore. Un maggior numero di satelliti presenti (superiore a 5) e l eventuale possibilità d acquisire anche la frequenza L2 (ricevitori doppia frequenza), aumenta la quantità di dati disponibili e riduce il tempo di misura necessario per il calcolo della posizione. La tecnica statica non consente produttività elevate ma fornisce la massima precisione sulla misura (5mm + 1ppm). La misura statica è adatta per la realizzazione di vertici di reti d appoggio o di controllo, da utilizzare come punti d aggancio per rilievi tradizionali con stazione totale o rilievi GPS con tecniche cinematiche. Misura cinematica La misura cinematica di precisione è possibile solo se i ricevitori dispongono dei dati per calcolare esattamente la distanza satelliti - ricevitore e quindi la loro posizione. La tecnica per ottenere i dati necessari si chiama INIZIALIZZAZIONE. L inizializzazione si effettua con diverse modalità. Inizializzazione statica: i dati necessari per il calcolo della distanza satelliti - ricevitore si ottengono effettuando una misura statica con due ricevitori su due punti incogniti. Inizializzazione su vettore noto: i dati necessari per il calcolo si ottengono effettuando una misura molto più rapida (5-10 secondi) su due punti appartenenti ad un vettore già misurato precedentemente. Terminata l inizializzazione un ricevitore rimane in misura continua fermo su un punto, mentre il secondo ricevitore si sposta e staziona per pochi secondi sui punti da rilevare (Cinematico Stop-and-Go) Durante lo spostamento tra i punti è richiesta la ricezione continua dei segnali inviati da almeno quattro satelliti, rendendo quindi necessaria l attenta valutazione dei percorsi da seguire per garantire la continua ricezione del segnale. Nel caso avvenga un interruzione nella ricezione continua dei segnali satellitari, occorre ri-inizializzare il sistema tramite una nuova misura statica, oppure quanto possibile, ritornando su un punto misurato in precedenza, identificabile con precisione, e ri-acquisire dati per alcuni secondi su quel punto.

8 Software di post-processing Spectrum Survey Suite Caratteristiche principali Il software operante in ambiente Windows, consente di pianificare il rilievo e di post-processare e compensare dati GPS tramite un'intuitiva interfaccia grafica interattiva. Il flusso di lavoro guidato aiuta i meno esperti attraverso i processi di calcolo. Gli utenti esperti possono comunque disporre di sofisticate funzioni e sistemi di controllo più approfonditi. Il design integrato e le connessioni senza cavi evitano i problemi dovuti all'usura delle connessioni. La protezione in gomma e la struttura rinforzata garantiscono un'ottima protezione al ricevitore. La totale impermeabilità all' acqua e alla polvere consente l'uso del ricevitore anche in condizioni ambientali particolari. Il software Spectrum Survey è dotato di una procedura automatica d'individuazione dei vettori deboli e di un sistema d'analisi approfondita delle soluzioni post-processate. Un timer a 'LED' indica il tempo necessario per la misura statica, considerando la lunghezza del vettore e la quantità e qualità dei dati acquisiti, per evitare interruzioni premature delle sessioni di misura.

9 UN SET DI ALTA TECNOLOGIA La memoria interna da 4 Mb consente di registrare 55 ore di dati (rate 10 sec, 8 satelliti). Le linee di LED indicano lo stato delle batterie, della memoria, i satelliti tracciati ed il tempo d'occupazione per lo statico, semplificando enormemente le operazioni di campagna. I LED delle batterie indicano lo stato d'uso e ne evitano la rimozione anticipata. Le batterie sono intercambiabili senza interruzione della misura. Il software del controller in ambiente Windows CE garantisce la compatibilità con le future piattaforme hardware. POSSIBILI APPLICAZIONI Monitoraggi Rilievi di confini Reti d'appoggio Stazioni di poligonale per rilievi celerimetrici Punti d'appoggio per rilievi fotogrammetrici Rilievi topografici Rilievi cartografici Costruzioni stradali e ferroviarie Rilievi GIS

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11 SOLUZIONE LEASING UP 30 MESI VALUTA EURO SPESE ISTRUTTORIA PRODOTTO IMPORTO FINANZIATO 103,00 SISTEMA GPS STRATUS ,00 1 FLUSSO DI CANONI NUMERO RISCATTO 40% 280,17 30, ,00 In alternativa al riscatto 40% 2 FLUSSO DI CANONI NUMERO RISCATTO 1% 361,00 12,00 110,00 Periodicità canoni mensile Condizioni particolari: Potrà essere contrattualmente riservata la facoltà di acquistare i beni locati in corso di rapporto, dopo il pagamento del 30 canone e con preavviso di 30 giorni, rispetto alla scadenza successiva, per l importo di Euro 4.400,00 + IVA. In assenza di ciò il locatario potrà pagare il valore residuo del bene in 12 canoni mensili, come da tabella. Dopo il pagamento del 30 canone, il locatario potrà decidere di cedere il diritto di riscatto a SOKKIA srl, per un importo pari Euro 100,00 + IVA. Il presente piano finanziario, è realizzato in collaborazione con CENTROLEASING FIRENZE spa, che si riserva di variare in qualsiasi momento, fino alla sottoscrizione del contratto, le condizioni in esso contenute. SOKKIA s.r.l.

12 SPECIFICHE TECNICHE STRATUS C A R A T T E R I S T I C H E T E C N I C H E SPECIFICHE DEL RICEVITORE SPECIFICHE MINIME DEL CONTROLLER Precisioni in rilievo statico Precisioni in rilievo (1) cinematico (stop-and-go) (2) Dimensioni (altezza x profondità) Peso senza batterie Peso con batterie 5 mm + 1 ppm (orizzontale) 10 mm + 2 ppm (verticale) 12 mm + 2,5 ppm orizzontale 15 mm + 2,5 ppm verticale 125 mm x 155 mm 0,62 kg 0,80 kg Sistema operativo Processore Memoria Comunicazione Risoluzione display Pocket PC ARM, MIPS oppure SH3 (100 MHz; processore RISC 32 bit) 16 MB RAM porta IrDA 240 x 320 pixel Memoria 4 MB (interna) Autonomia 55 ore a 10 s 11 ore a 2 s (8 satelliti) SPECIFICHE ipaq Tipo di batterie Accensione/spegnimento 2 batterie ricaricabili al Litio durata 30 ore (a 20 C) un unico tasto di azionamento Sokkia raccomanda il controller Compaq ipaq per Stratus Processore 206 MHz, Intel StrongARM, processore 32 bit RISC Porta seriale e di comunicazione link di trasmissione a infrarossi velocità di trasferimento fino a baud Memoria Comunicazione 24 MB RAM, 12 MB ROM porta IrDA, porta USB, porta RS-232 Temperatura operativa da -20 C a +65 C Tipo di batterie 950 mah Litio ricaricabili Temperatura operativa con batterie esterne da -40 C a +65 C Resistenza agli urti resistente a cadute da 2,2m montato su palina Peso Temperatura operativa 0,18 kg da 0 C a +40 C Canali Tempo di riavvio Avviamento a caldo 12 paralleli, L1 C/A e portante completa 45 secondi 15 secondi 1. La precisione dipende dal numero di satelliti utilizzati, dalle ostruzioni, dalla geometria satellitare (PDOP), dal tempo di occupazione, da immagini fantasma, dalle condizioni atmosferiche, dalla lunghezza della linea di base, dalle procedure di rilievo e dalla qualità dei dati. 2. I rilievi cinematici e stop-and-go necessitano di un inizializzazione. SOKKIA s.r.l MILANO - Via Alserio, 22 - Tel: r.a. - Fax: info.it@sokkia.net - web: SOKIT1002RO Printed in Italy