Compensação de inclinação IMU

Este tópico se aplica ao receptor Trimble R12i que tem um sensor IMU integrado.

Usar um receptor Trimble com compensação de inclinação IMU permite que pontos sejam medidos ou piquetados enquanto a haste de levantamento é inclinada ou deitada. Isso permite que medições precisas sejam tomadas sem a necessidade de nivelar a antena e um foco na ponta da vara durante a piquetagem, permitindo um trabalho mais rápido e eficiente no campo.

O IMU no receptor usa informações de sensores de aceleração (acelerómetros) e sensores de rotação (giroscópios), bem como GNSS para determinar continuamente a sua posição, rotação e grau de inclinação e corrigir qualquer quantidade de inclinação. Com a compensação de inclinação IMU, a vara pode ser inclinada em qualquer ângulo e o software pode calcular o ângulo de inclinação e a distância de inclinação para determinar a posição da ponta da vara no solo.

Quando ativada, a compensação de inclinação IMU está "sempre ligada" e pode ser usada para qualquer método de medição, exceto ponto de controle observado. Ao medir um ponto de controle observado, o receptor alterna automaticamente para o modo somente GNSS, e o eBubble GNSS aparece automaticamente se estiver ativado.

A compensação de inclinação IMU oferece uma maneira completamente diferente de trabalhar, pois você pode:

  • Meça pontos precisos rapidamente enquanto estiver em pé ou andando sem precisar nivelar a vara.
  • Concentre-se em onde a ponta da vara precisa ir, o que é especialmente útil durante a piquetagem.
  • Realize facilmente o levantamento de locais de difícil acesso, como cantos de construções e canos invertidos.
  • Não se preocupe mais com o movimento da vara ao medir, pois o receptor corrige automaticamente a "oscilação da vara" quando a ponta estiver parada.

Como o desempenho não é afetado pela interferência magnética, a compensação de inclinação IMU pode ser usada em ambientes suscetíveis a distúrbios magnéticos, como em torno de veículos, máquinas pesadas ou edifícios reforçados em aço.

Em situações em que a compensação de inclinação IMU talvez não possa ser usada, como em ambientes RTK muito difíceis, é possível alternar manualmente para o modo somente GNSS. Para fazer isso, pressione o ícone do receptor na barra de status para visualizar a tela Funções GNSS e então pressione Compensação de inclinação IMU para ativar/desativar o modo somente GNSS.

A compensação de inclinação IMU pode ser usada em um levantamento RTK ou RTX.

Métodos de correção disponíveis com compensação de inclinação IMU:

  • Levantamentos RTK com qualquer tipo de conexão de dados em tempo real (Internet, discagem, rádio)
  • Levantamentos RTX (satélite ou Internet)

Ao usar a compensação de inclinação IMU, o xFill pode ser usado para cobrir falhas de comunicação durante um levantamento RTK, mas não durante um levantamento RTX.

Ao medir ou piquetar pontos usando a compensação de inclinação IMU, certifique-se de que a altura da antena inserida e o método de medição estejam corretos. A confiabilidade do alinhamento e a confiabilidade da posição da ponta da vara, especialmente durante o movimento da antena enquanto a ponta da vara está estacionária, dependem completamente de a altura da antena estar correta. Erro residual em posição horizontal causado pelo movimento da antena durante a medição quando a ponta da vara estiver estacionária não pode ser removido mudando a altura da antena após medir o ponto.

Ative a Compensação de inclinação IMU na tela Opções rover do estilo de levantamento para ativar a compensação de inclinação "sempre ligada" usando os sensores IMU internos enquanto estiver circulando, navegando ou ao medir pontos usando qualquer método de medição, exceto ponto de controle observado. Consulte Configurações de estilo de levantamento de inclinação IMU.

Ative as Funções do eBubble no estilo de levantamento para poder usar o eBubble GNSS para manter o nível de antena integrada do receptor ao medir um ponto se você estiver trabalhando no modo somente GNSS. O eBubble GNSS não é exibido quando o IMU está alinhado.

Para usar a compensação de inclinação IMU, o IMU no receptor deve estar alinhado. Alinhe o IMU após iniciar o levantamento, ou durante o levantamento quando o alinhamento for perdido. O processo de alinhamento é simples e direto e imita o uso normal do receptor. Em bons ambientes RTK, o IMU realinha-se automaticamente e de forma confiável durante o movimento natural da vara. Veja Alinhando o IMU.

Quando o IMU está alinhado, a tela Posição mostra a posição da ponta da vara. Isso se aplica durante e fora de um levantamento.

Uma vez que o IMU esteja alinhado, a compensação de inclinação IMU pode ser usada imediatamente sem mais calibração do receptor. Várias rotinas de calibração estão disponíveis para calibrar os sensores no receptor para manutenção normal. As calibrações devem ser executadas como requerido. Em particular, a Trimble recomenda que você execute o ajuste do viés da vara sempre que você estiver usando uma vara diferente que não esteja em condições excelentes.

Ao usar um receptor que tenha uma compensação de inclinação baseada em IMU, as seguintes rotinas de calibração do sensor estão disponíveis:

As calibrações devem ser executadas como requerido. Em resumo, a Trimble recomenda que você:

  • Realize uma calibração eBubble se o eBubble GNSS não parecer se alinhar com a referência de nível que você está usando.
  • Realize um ajuste de viés de vara sempre que estiver usando um poste diferente ou uma liberação rápida não ideal.
  • Realize uma Calibração de viés de IMU raramente e somente quando o aviso de Viés excessivo de IMU aparecer.

Em geral, as rotinas de calibração do sensor são independentes umas das outras. Entretanto, em uma vara bem usada (ou com um mostrador mal calibrado), o mostrador pode não ser exatamente perpendicular ao eixo a partir do APC até a ponta da vara, e o ponto de referência IMU pode não estar exatamente em linha com a ponta da vara. Depois de concluir um ajuste de viés da vara, você deve considerar calibrar o eBubble GNSS para o IMU.

Para maiores informações, consulte a seção de cada calibração.

Durante um levantamento usando um receptor com compensação de inclinação baseada em IMU, o modo de levantamento GNSS exibido na linha de status é:

  • RTK+IMU em um levantamento RTK
  • RTX+IMU em um levantamento RTX

Quando a compensação de inclinação IMU é ativada, o ícone do receptor na barra de status é exibido como:

O status do alinhamento IMU é exibido ao lado do ícone do receptor. Uma marca de seleção verde indica que o IMU está alinhado . Uma cruz vermelha indica que o IMU não está alinhado .

Os valores de precisão exibidos representam o número de satélites GNSS, DOP atual, a qualidade do alinhamento IMU e a inclinação do receptor. Quando o IMU está alinhado, os valores de precisão exibidos estão na ponta da vara. Se a compensação de inclinação IMU estiver habilitada, mas o IMU não estiver alinhado, não serão exibidos valores de precisão. Em geral, quanto mais o receptor estiver inclinado, maiores serão os valores de precisão.

Quando a compensação de inclinação IMU é desabilitada, o receptor opera em modo somente GNSS e as precisões são calculadas no Centro de Fase de Antena.

No mapa, o cursor GNSS indica o status do IMU. Quando o IMU está alinhado, o cursor indica a direção para a qual o receptor está voltado.

Cursor GNSS Indica

A compensação de inclinação IMU está ativada e o IMU está alinhado. A ponta da seta exibe a direção para a qual o receptor está virado em relação ao Norte ou ao azimute de referência, dependendo de suas configurações de orientação do mapa.

Você deve estar virado para o painel de LED do receptor para o cursor GNSS ser orientado corretamente.

A compensação de inclinação IMU não está ativada, ou a compensação de inclinação IMU está ativada, mas o IMU não está alinhado. O software não sabe a direção para a qual o receptor está orientado.

Medir um ponto usando compensação de inclinação IMU não requer um método de medição específico. A maioria dos métodos de medição pode ser usada, incluindo:

  • Ponto Topo
  • Topo Contínuo
  • Ponto Rápido
  • Medir para superfície
  • Ponto de controle observado (O receptor alterna automaticamente para o modo somente GNSS porque é necessária uma vara vertical).

Ao medir pontos quando o IMU estiver alinhado, você não precisa nivelar a vara antes de medir. O ícone do modo de medição inclinado na barra de status indica que o ponto pode ser medido sem nivelar a vara e sem precisar mantê-la muito parada.

Quando Automedir está ativado, o software começa a medir ocupações assim que a ponta da vara fica estável no ponto a ser medido. Quando o Autoarmazenamento está ativado, o ponto será armazenado automaticamente quando o tempo de ocupação e as precisões exigidas forem alcançadas. Simplesmente pegue a vara e siga para o próximo ponto.

Ao medir um ponto de controle observado, o software Trimble Access muda automaticamente para o modo somente GNSS, de modo que o ponto pode ser medido em modo estático. O eBubble aparece automaticamente, a menos que você tenha escolhido anteriormente ocultá-lo para aquele método de medição. Use o eBubble GNSS para nivelar o receptor antes de medir.

No modo somente GNSS, a barra de status mostra RTK, e o ícone do modo de medição estática na barra de status indica que a vara deve estar vertical antes de medir o ponto.

Depois de ter medido o ponto de controle observado, se você selecionar o método de ponto topo e o IMU ainda estiver alinhado, então o software voltará a usar a compensação de inclinação IMU. O eBubble GNSS desaparece automaticamente, a barra de status mostra RTK+IMU e o ícone do modo de medição inclinado na barra de status indica que o ponto pode ser medido sem nivelar a vara e sem precisar mantê-la muito parada.

Você pode alternar perfeitamente entre os métodos de medição de ponto que utilizam a compensação de inclinação IMU e o método de ponto de controle observado (somente RTK) sem precisar realinhar o IMU, desde que o alinhamento do IMU seja mantido ao longo das medições. Se o alinhamento do IMU for perdido enquanto estiver no modo somente GNSS, você deve realinhar o IMU antes de poder medir um ponto usando a compensação de inclinação IMU.

Ao medir pontos em modo contínuo com compensação de inclinação IMU, você não precisa manter o nível do receptor enquanto estiver medindo. O ícone de modo contínuo inclinado na barra de status indica que os pontos podem ser medidos sem nivelar o receptor. Você deve seguir de perto a característica que está medindo com a ponta da vara. Pontos contínuos de Parar e Seguir são armazenados quando o software detecta que a ponta da vara parou.

Usar a compensação de inclinação IMU em piquetagem proporciona grandes ganhos de produtividade, pois você não precisa nivelar a vara enquanto a move para minimizar os deltas de piquetagem. Basta mover a ponta da vara para minimizar os deltas. A compensação de inclinação IMU também permite que o recurso de navegação de piquetagem saiba a direção para a qual você está voltado quando está parado, o que é uma vantagem quando perto do ponto a ser piquetado.

Você deve estar virado para o painel de LED do receptor para que as características de navegação de piquetagem forneçam as informações corretas.

Quando os pontos são medidos usando a compensação de inclinação IMU, as informações de orientação do dispositivo são armazenadas com o ponto, incluindo o ângulo de inclinação, a distância de inclinação, o azimute e o estado do IMU. Essas informações podem ser visualizadas no formulário Armazenar ponto ou nas telas Revisar trabalho ou Gerenciador de ponto.

Ao revisar um ponto medido usando compensação de inclinação IMU, as seguintes informações adicionais são fornecidas.

Campo Descrição

Ângulo de inclinação

A inclinação do receptor com base no IMU.

Distância de inclinação

A distância horizontal a partir da posição da ponta da vara até a posição do APC projetada verticalmente para o solo.

Inclinação σ

Erro de inclinação estimada (inclinação sigma).

Azimute

O azimute (direção) da inclinação.

Azimute σ

Erro de azimute estimado (azimute sigma).

Estado do IMU

Mostra que o IMU foi alinhado ao medir.
Campo Descrição

Alinhamento ruim do IMU

Um valor de Sim pode ser visto durante a medição se o IMU temporariamente perder o alinhamento e então recuperá-lo durante a medição.

Movimento excessivo

Com a compensação de inclinação IMU, a ponta da vara se moveu durante a medição. Para o modo somente GNSS, o APC se moveu durante a medição.

Baixa precisão

As estimativas de precisão excederam as tolerâncias configuradas. Com a compensação de inclinação IMU, a precisão é calculada na posição da ponta da vara. Para o modo somente GNSS, a precisão é calculada na posição do APC.

Posição comprometida

Isso pode ocorrer enquanto estático se a posição se mover mais que a estimativa de precisão de 3 sigma. Com compensação de inclinação IMU, essa é a posição da ponta da vara. Para o modo somente GNSS, esta é a posição do APC.