Ontwikkelingen op het gebied van GNSS-rovers
De verkoop van GNSS-apparatuur heeft de laatste jaren een flinke vlucht genomen. De redactie van BIGnieuws had een gesprek met twee technologie-experts op het gebied van GNSS-rovers van het Amerikaanse technologiebedrijf Trimble. Zij werpen een korte terugblik op de opkomst van de GNSS-rover, de rol van deze technologie in de ontwikkeling van landmeetkundige en geografische toepassingen en ze wagen een blik in de toekomst. Spoiler alert: de toekomst is misschien wel meer gericht op workflow-innovatie dan op technologische innovatie.
Door de redactie
Casey Cyrus is director of product management voor de Civil Construction Field Solutions van Trimble en richt zich met name op de mobiele GNSS-technologie, met een focus op de tech die niet machinegebonden is. Chris Trevillian werkt in de Geospatial-divisie van Trimble en is de director of product management voor GNSS-apparatuur. Beiden delen een achtergrond in de ontwikkeling van de GNSS-technologie. Maar belangrijker nog, ze hebben allebei lange tijd ‘in het veld’ doorgebracht, als landmeters.
Satellieten najagen
“We delen een verleden waarin we allebei Doppler-satellietwaarnemingen najoegen, ons druk maakten om satellietgeometrie, en de hele tijd bezig waren met waar we waren, qua locatie en qua tijd, en ons afvroegen wanneer dat satellietsignaal nu eens door zou komen”, zegt Cyrus. “Het was de tijd van de eerste stappen op het gebied van GPS, met maar veertien satellieten en zonder RTK. Het grote probleem toen was om referentie vast te stellen. De ontwikkelingen rond GPS losten dat voor een deel op. Maar dan was er nog altijd het tijdsprobleem. Hoelang duurt het wel niet om met total stations en een zichtlijn-opstelling een puntenwolk te verdichten? Met RTK kwam daar ook een oplossing voor. Maar het was nog steeds de tijd van de problemen met satellietgeometrie. Er waren nog maar twee GNSS-systemen: GPS en GLONASS. En dat bleef tien jaar lang zo. Met de opkomst van het Galileo- en het BeiDou-netwerk waren die geometrieproblemen ook voorbij. Het bereik van GNSS verbetert nog steeds; de technologie levert zelfs onder lastige omstandigheden steeds betere resultaten op.”
Ecosysteem
Trevillian vult aan: “De ontwikkelingen in rovers, en eigenlijk in het hele ecosysteem van het landmeten en uitzetten, zijn er allemaal op gericht geweest het werk makkelijker te maken. Door de nauwkeurigheid te verbeteren en zo de productiviteit van de mensen in het veld te verhogen. En dat heeft er ook toe geleid dat steeds vaker ook mensen zónder specifieke opleiding met de rovers aan de slag gingen.” De uitdaging bestond er nu nog in dat voor het echte landmeetwerk, de rover-stokken exact verticaal gehouden moeten worden. Dit is opgelost door in de nieuwste systemen een traagheidsmeeteenheid − een IMU − op te nemen om de hellingshoek volautomatisch te compenseren in de berekeningen. Wat ervoor zorgt dat er nu op meer plekken gemeten kan worden in de wetenschap dat de meting nauwkeurig zal zijn. “We gaan nog steeds niet naar binnen met GNSS, maar we kunnen echt tot aan het randje gaan”, zegt Trevillian. “Zowel tot op de buitenmuur van een gebouw of tot aan de rand van een afgrond. Dat waren tot voor kort moeilijke punten om te meten. Onze ProPoint-technologie maakt het mogelijk met GNSS te meten tot op de rand, zonder dat de zichtlijnen problemen opleveren. Dat verhoogt de productiviteit van onze gebruikers aanzienlijk. Ze kunnen met één gereedschap zoveel meer doen.”
Kantelcompensatie
“De tilt-technologie lost een fout op die eigenlijk in elke puntmeting wel voorkwam”, legt Cyrus uit.“De hellingshoek van de rover-stok leverde heel vaak een probleem op dat de mensen op kantoor, die werken aan de tekeningen, er niet uit konden halen. Met de compensatie en met de steeds hogere accuratesse van metingen, verschuift er heel veel waarde op het terrein van meten en tekenen naar de landmeter.”
Nu kantelcompensatie aan populariteit wint, wat zijn er voor ontwikkelingen te verwachten rond rover-technologie? “De toekomst draait om nieuwe satelliet-constellaties, om meer frequenties, om meer sensoren”, aldus Cyrus. “Kortom: om het verwerken van steeds meer gegevens vanuit zich sterk ontwikkelende GNSS-netwerken, van ontwikkelingen in RTX-netwerken en in verbeteringen in de wereldwijde PPP-correctie-services. We krijgen steeds betere resultaten van de netwerken en de engines die de RTX-netwerken laten schalen tot een wereldwijd bereik. We krijgen overal een sterk signaal in real-time, zonder dat we nog een basisstation nodig hebben, komen we al aan 1 centimeter nauwkeurigheid. Ons nieuwste systeem heeft al 672 kanalen beschikbaar, met ondersteuning voor alle huidige en toekomstige GNSS-signalen, en een verbeterde beveiliging tegen interferentie en spoofing. En dat is nodig, want de ether wordt steeds drukker.”
Hogere druk
Trevillian: “De ontwikkelingen op het vlak van RTX zorgen voor betere tijdsafhankelijke informatie en zorgen ervoor dat er betere modellen te maken zijn. RTX-netwerken kunnen de lokale referentiestations matchen. Die combinatie van factoren zorgt ervoor dat onze gebruikers gemakkelijker hun werk kunnen doen, want hun uitdagingen spitsen zich met name toe op steeds strengere deadlines en steeds hogere verwachtingen.” Met een drukker wordende gebouwde omgeving en complexere bouwprojecten, in combinatie met beperkte budgetten, groeit de noodzaak voor efficiëntere manieren van werken om projecten sneller te kunnen opleveren.
“Technologie levert een belangrijke bijdrage aan de mogelijkheden om de kwaliteit van metingen te blijven verbeteren”, zegt Trevillian. “We zien steeds meer data van de rovers naar het kantoor stromen, dankzij een hogere signaalkwaliteit, kantelcompensatie en simpelweg meer sensoren.
Ondertussen blijven wij ons focussen op de kwaliteit van de data, zodat de gebruiker zich kan concentreren op het exact meten op de exact juiste locatie.”
Cyrus: “Ook niet-landmeters kunnen tegenwoordig optimale resultaten en inzichten verkrijgen. Uitvoerders bijvoorbeeld met een rover-systeem op de wagen, of die op de bouwplaats een project uitzetten of nutsvoorzieningen maatvoeren. Of machinisten op een graafmachine die cloudtechnologie gebruiken om in real-time gegevens uit de bouwput te delen met kantoor, zodat deze vergeleken kunnen worden met het ontwerp. Ze zorgen er allemaal voor dat wat er exact wordt uitgevoerd ook daadwerkelijk wordt bijgehouden en kan worden gefactureerd. Maar ze zijn nooit betrokken geweest bij de hele historie die GNSS-technologie heeft doorlopen en die interesseert ze meestal ook niet echt. Zij willen gewoon beter, efficiënter en gemakkelijker hun werk doen. Dat is waarom we GNSS binnen het bereik van steeds meer mensen moeten brengen.”
Gegevens komen tot leven
“Onze klantenkring van vanouds, de landmeters, heeft technologie helemaal omarmd”, zegt Trevillian. “Zij snappen dat hun werk verandert en dat de grenzen tussen traditionele gescheiden werelden van grondwerk, landmeten en bouw vervagen. Ze realiseren zich dat ze thuis moeten zijn in alle disciplines, en dat de software ze zal ondersteunen bij het bijdragen van de juiste gegevens aan het verdere bouwproces. Die stok in het veld wordt gewoon steeds intelligenter en we zien ruimtelijke gegevens echt tot leven komen in 3D, in de echte wereld, met Trimble SiteVision op de Trimble TSC7-controller bijvoorbeeld. Die uitwisseling zorgt dat er ook in het veld nog steeds een fantastische uitdaging ligt, omdat er zoveel meer mogelijk is.”
Cyrus vervolgt: “Iedereen die buiten met die rover-stok aan het werk is, draagt bij aan wat ik het ultieme doel noem: het idee van een ‘Google Earth voor de Bouw’. Eén dataomgeving waarbinnen je de huidige situatie kunt bekijken en vervolgens je project er overheen legt en het simpelweg in dat overzicht plakt, met uiterste nauwkeurigheid. Alles in de wetenschap dat we allemaal vanuit één en hetzelfde up-to-date model werken, op basis van dezelfde gegevens, met real-time tijdsynchronisatie en hoogtecompensatie, zonder dat iemand zich maar zorgen hoeft te maken over wanneer die gegevens zijn vergaard. Dat is voor mij de stip op de horizon.”
