PONTOSSÁG ALAPÚ megközelítés, nincs többé FLOAT–FIX (LEBEGÓ–FIX) megoldás!
A Trimble HD-GNSS technológia az összes lehetséges fázistöbbértelműségi kombinációt folyamatosan figyelembe veszi és számítja, új dimenzióba helyezve a GNSS alapú helymeghatározást!
A Trimble HD-GNSS jelfeldolgozás lényegesen pontosabb hibabecslést nyújt, mint a hagyományos GNSS számítási módok, különösen igaz ez a fedettebb és városi környezetekre. Egyben jelentősen csökkenti az inicializálási időt, és növeli a mérések pontosságát és megbízhatóságát, hogy ne kelljen aggódnia mérése helyességén!
KATTINTS TOVÁBB, MEGTUDHATOD, HOGYAN MŰKÖDIK!
PONTOSSÁG ALAPÚ megközelítés, nincs többé FLOAT–FIX (LEBEGÓ–FIX) megoldás!
Hogy megértsük a HD-GNSS működését és a teljesen új megközelítését, át kell futnunk a hagyományos FLOAT–FIX megoldás lépéseit.
A LEBEGŐ-FIX inicializálási folyamat leegyszerűsítve, 1D és 2D-re vetített ábrákkal illusztrálva:
A hagyományos eljárás során a vevők először a fázistöbbértelműség feloldását lebegőpontos (floating point) számmal kísérlik meg, innen a FLOAT SOLUTION, azaz a LEBEGŐ MEGOLDÁS. A legtöbb esetben az első becsléshez a –lényegesen pontatlanabb– kódmérést (is) felhasználják a vevők.
Az első műholdról érkező jel egész fázisai a piros vonalak és a prios terület jelzi a lebegőpontos megoldás keresési helyét.
A második műhold képét levetítve, kék vonalakkal jelölve a lehetséges egész értékeket és kék területtel a lebegő megoldás területét.
A harmadik műhold esetén ugyanígy... és folytathatnánk a sort.
A kék körvonalú körrel határolt terület jelzi a lehetséges pozíció lebegőpontos keresési területét (FLOAT megoldás). A pirossal jelölt metszések a lehetséges jelöltek a helyes (FIX) pozícióra.
A FLOAT-FIX megoldás során végeredményben a vevő a lebegőpontos keresési területről választja ki a legvalószínűbb, legjobb becslést adó egész számú metszési helyet és erre végzi el a számításokat. Amennyiben a feltételek teljesülnek a választott jelöltre, úgy FIX-re vált és a fázistöbbértelműséget feloldja. Ezt látjuk zöld színnel jelölve.
Az alábbi ábrán a függőleges tengely a pozíció hibát, míg a vízszintes tengely az időt jelöli. A lebegő megoldás –ahogy ezt tapasztalhatjuk is minden esetben a terepen– az idő előrehaladtával egyre pontosabb értékeket mutat. Valójában a vevő választ egy lebegőpontos keresési területet és ezen belül keresi a megfelelő FIX megoldást. Ilyenkor minden a területen kívül eső információt kizár!
A sokadik keresési terület választásakor, illetve az azon belüli számításkor egyszer csak megjelenik a FIX megoldás és ugrik egy nagyot a pontossági kijelzés (zöld színnel jelezve).
Megtörténik a fázistöbbértelműség feloldása minden műholdra, megtörténik inicializálás.
Azonban a nehéz körülmények közt, amikor a fázisadatok komoly hibákkal terheltek (pl. többutas terjedés miatt) az eleve hibásan becsült FLOAT megoldás könnyedén eredményezhet hibás FIX megoldást, amelyre cm pontosságot fog kijelezni, de valójában akár méteres hibákkal terhelt pozíció! Ez látható pirossal:
Összességében a LEBEGŐ-FIX megközelítésnek az alábbi jellemzőkkel rendelkezik:
- hosszan tart a folyamatos keresés
- a számítások során az adott keresési területen kívül eső információkat kizárja
- a folyamatosan ismételt keresés ugyan hatékony, de ez csupán szépségtapasz
- amikor FIX-re vált, nagy a (kijelzett) pontossági ugrás (dm -> cm)
- a nagy hibáktól terhes jelek esetén (azaz a nehéz körülmények között) a fenti okok következményeképp nagyobb eséllyel eredményez hibás FIX megoldást.
Ezzel szemben a HD-GNSS megoldás...
A HD-GNSS számítási eljárás ettől teljesen különbözik! Ez a technológia a legkorszerűbb eljárás jelenleg!
- általánosított módszer a hibákkal terhelt fázisadatok kezelésére,
- minden információ felhasználása a kiterjesztett keresési területen, a statisztikailag legoptimálisabb fázistöbbértelműség megadásához,
- továbbfejlesztett apriori modellek a mérési zajok kezelésére és kiküszöbölésére,
- szigorú feltételrendszer a precíz pozíciószámítás érdekében
Mindezek előfeltétele a nagy teljesítményű mikroprocesszorok jelenléte!
Az alábbi ábrán azt láthatjuk, hogy egy műhold esetén a távolságszámítás miképp történik:
A kékkel jelölt terület egy Gauss-eloszlást (azaz normális eloszlási görbe) alatt látjuk a lehetséges megfelelő fázisértéket.
A sárgával jelölt vonalak mutatják az egész számú fázisértékeket. Ezek mindegyike lehetséges jelölt, így ezek mindegyike számítás alá lesznek vonva a HD-GNSS megoldás során. A legmagasabb értéknél találhatjuk a legvalószínűbb megoldást.
Egy példán keresztül szemléltetve, amikor normál körülmények vannak:
Itt a hagyományos LEBEGŐ-FIX megoldás valószínűleg gyorsan helyes eredményt biztosít, hiszen a helyes fázistöbbértelműség a FLOAT megoldáshoz legközelebb álló lesz.
AZONBAN...
...vegyünk egy olyan tipikus példát, amikor a fázisadat hibákkal terhelt (pl. többutas terjedés vagy magas ionoszféra hatás miatt):
Azaz adott egy jelentős hibákkal terhelt fázis adat, ahol a valódi fázistöbbértelműséget megadó egész szám nem a FLOAT (lebegőpontos) megoldáshoz legközelebbi...
A FLOAT megoldási megközelítés jó eséllyel –de legalábbis a számítások elején biztosan– a -2 -nél található egész számot fogja FIX megoldásúnak, illetve legnagyobb esélyűnek tekinteni.
Azonban a valós és helyes egész számú érték nem ez, hanem a nagyon kis eséllyel vett 0 értéknél található. EZT NEM SZABADNA KIZÁRNI! A HD-GNSS nem is teszi!
Ahogy látható az alábbi képen, egy időben az összes lehetséges megoldás számítás alá van vonva. A széleskörű mintavételezés eredményeképpen a végső, helyes eredmény is már egy nagyon pontos megbízhatósági értékkel bír.
Azaz HD-GNSS esetén minden egyes szóba jöhető egész szám számítás alá van vonva, ami egyben igényel egy a szükségesnél szélesebben meghatározott (ún. túldeterminált) alapadatfelvételt a kereséshez, hogy mindenhol a korrekt és megfelelő minőségű értékekkel tudjon szolgálni.
Azaz a fő különbség a fő metódus között, hogy míg a hagyományos FLOAT-FIX megoldás mindig egy választott területen belül keresi az eredményt lebegőpontos számítások közelítésével, addig a HD-GNSS megoldás egyszerre az összes lehetséges ("FIX") jelölt bevonásával, statisztikai eljárással oldja fel a fázistöbbértelműséget, mely számítást ráadásul folyamatosan fent tart, teljesen dinamikussá téve az egész folyamatot.
A HD-GNSS számítási eljárás pillanatok alatt nagy és megbízható pontosságot ér el!
Egy 6 perces időszakaszon látjuk összehasonlítva a két eljárást valós és nehéz, fedett körülmények közt:
Összességében:
- A HD-GNSS lényegesen gyorsabban ad "FIX" pontosságú megoldást – normál körülmények közt azonnal!
- Valós és megbízható pontosság kijelzés.
- Nincs többé "Lebegőből FIX" terminus és az ezzel járó hatalmas ugrás.
- Lényegesen megbízhatóbb és gyorsabb mérés a legfedettebb területeken! Nincs "FIX megoldás" elvesztése egy fa miatt, hiszen nincs "FIX" megoldás! Természetesen pillanatokra a pontossági megbízhatóság felugrik, azonban utána nincs "inicializálási idő".