Indoor GPS или iGPS —система внутрицехового позиционирования, занимает особое положение в среде 3D измерительной техники. Ее название пришло из навигационных систем глобального позиционирования (GPS — Global Positioning Systems), так как данная система использует схожие принципы определения координат. Однако сразу стоит отметить, что iGPS никоим образом не связана с системами GPS, она является полностью автономной и не использует сигналы спутников, находящихся на орбите.
Термин «Indoor» определяет круг использования данной системы, как преимущественно внутрицеховой системы, эти системы вполне успешно работают и в открытом пространстве.
Основное назначение данной системы — контроль геометрических параметров крупногабаритных объектов в реальном режиме времени. Характерные для данной системы задачи — это, прежде всего, стыковка отсеков, контроль геометрии, мониторинг при динамических испытаниях объектов и многое другое. Данную систему от трекера выгодно отличает возможность получать координаты большого количества точек в реальном режиме времени до 40 раз в секунду, что позволяет не только наблюдать, но и управлять динамическими процессами.
Принцип работы
Основой iGPS является лазерный передатчик (трансмиттер). Каждый передатчик испускает два веерообразных луча приблизительно перпендикулярных горизонтальной плоскости. Каждый луч имеет раскрыв приблизительно ±30° и наклонен относительно вертикальной оси на 30°.
Оптическая головка передатчика вращается, таким образом, лучи охватывают все измерительное пространство. Скорость вращения каждого передатчика – уникальный идентификатор, который позволяет отслеживать приемники и выделять сигналы от каждого конкретного передатчика. Третий оптический сигнал излучается передатчиком в начале каждого круга вращения. Этот широкий стробирующий импульс служит сигналом синхронизации для приемников. Вертикальный раскрыв лучей, горизонтальный раскрыв строба и дальность для лазеров и оптического строба определяют измерительное пространство, покрываемое одним передатчиком.
Приемник, находясь в измерительном пространстве, обнаруживает и обрабатывает эти сигналы от каждого видимого передатчика. Начальная обработка состоит из измерения времени между лазерными засветками приемника и времени между последней лазерной засветкой и стробом. Эти данные называются интервалами. С того момента, как известны характеристики передатчика, интервалы могут быть преобразованы в угловые данные, которые представляют горизонтальные углы, образующиеся между двумя лазерными засветками и стробом и следующей лазерной засветкой. Так как угол наклона между двумя веерообразными лучами известен, угловые данные пересчитываются к азимутальной и угломестной координате относительно передатчика.
Сочетание величин азимута и угла места, измеренных от приемника к передатчику, определяет линию в пространстве, проведенную от передатчика к приемнику. Когда приемник видит два и более передатчика, положение приемника может быть вычислено, используя метод триангуляции, при условии, что передатчики объединены в сеть с известными точками стояния. Процесс установки и монтажа системы iGPS определяет положение и ориентацию каждого передатчика во внутренней сети.
Имея угловые данные от двух и более передатчиков, и зная положение и ориентацию каждого передатчика, можно вычислить положение приемника в 3D измерительном пространстве. Эти координаты вычисляются при помощи встроенного программного обеспечения и могут быть переданы в сторонние программы обработки. Кроме того, существует возможность получать координаты приемников при помощи мобильных смартфонов и планшетных ПК.
Поскольку число используемых передатчиков фактически неограниченно, размеры и форма объекта измерений может быть полностью определена потребителем. Увеличение количества передатчиков (особенно при работе с крупными объектами) улучшает точность и надежность измерений, при этом не возникает необходимости в переустановке и перезагрузке измерительного оборудования. Такая гибкость является ключевой для этой технологии.
Система iGPS работает под управлением программного обеспечения Metris Surveyor, которое разработано для создания, редактирования и управления рабочим пространством, определенным передатчиками, приспособлениями и оснасткой и математическими моделями.
Metris Surveyor обеспечивает возможность одновременного управления несколькими различными конфигурациями и наборами измерительных средств iGPS. Управление и обработка данных интуитивно понятны и предельно просты. Вся настройка и калибровка оборудования осуществляется в программе Metris Surveyor.
Кроме программы Metris Surveyor, возможно управление и обработка данных при помощи программ сторонних производителей при наличии управляющих программ (драйверов), обеспечивающих двусторонний обмен данными. Для iGPS такими программами являются Metrolog II фирмы Metrologic, Build It! фирмы Maya Metric и Spatial Analyzer фирмы New River Kinematics. Программа Spatial Analyzer рекомендована производителем системы iGPS и поставляется в комплекте с аппаратной частью наравне с внутренним ПО.
Зона покрытия одного передатчика (трансмиттера) | до 110 м, по горизонтали: 360°, по вертикали: ±50° | Точность определения углов | 1” |
Точность определения координат | датчик положения: 0,06 мм, ручной жезл: 0,08 мм* | Частота определения координат | до 40 раз/сек |
Интерфейс связи | проводной, радиоканал | Минимальное число передатчиков | 2 |
* приведены данные для измерения в 10-метровом пространстве, данные могут различаться при разных конфигурациях
Конфигурации
Система iGPS является гибкой масштабируемой системой, адаптируемой под потребности заказчика. Ниже приведены типовые модификации, которые могут быть изменены , в зависимости от технических требований.
Серия 4
4x | 4s | |
---|---|---|
Тип сети | Свободная сеть | Базовые блоки (контроль положения передатчиков) | Параметры сети | Развертываемая | Гибкая |
Погрешность измерений | ~500 мкм | ~250 – 500 мкм | Объём измерений | Площадь ~400 м² | Площадь ~400 м² |
Особенности | Невысокая точность, легкость развертывания системы. Невосстанавливаемая конфигурация (требуется перекалибровка каждую смену) | Улучшенная точность. Частично восстанавливаемая конфигурация. |
Серия 6
6x | 6s | 6i | |
---|---|---|---|
Тип сети | Свободная сеть | Базовые блоки (контроль положения передатчиков) | Сеть базовых точек | Параметры сети | Развертываемая | Гибкая | Фиксированная |
Погрешность измерений | ~500 мкм | ~250 – 500 мкм | <250 мкм | Объём измерений | Площадь ~900 м² | Площадь ~900 м² | Площадь ~900 м² |
Особенности | Невысокая точность, легкость развертывания системы. Невосстанавливаемая конфигурация (требуется перекалибровка каждую смену) | Улучшенная точность. Частично восстанавливаемая конфигурация. | Наилучшая точность. Фиксированное размещение – быстрая перекалибровка. |
Серия 8
8s | 8i | |
---|---|---|
Тип сети | Базовые блоки (контроль положения передатчиков) | Сеть базовых точек | Параметры сети | Гибкая | Фиксированная |
Погрешность измерений | ~250 – 500 мкм | <250 мкм | Объём измерений | Площадь ~1200 м² | Площадь ~1200 м² |
Особенности | Улучшенная точность. Частично восстанавливаемая конфигурация. | Наилучшая точность. Фиксированное размещение – быстрая перекалибровка. |
Если у вас остались вопросы по данному оборудованию, вы можете задать их напрямую специалистам нашей компании, заполнив форму обратной связи. Подробное заполнение полей формы позволит сократить время на решение вашей задачи.