Tässä blogisarjassa tutustutaan Trimblen MX9-mobiilikartoitusjärjestelmään, sen ominaisuuksiin, operointiin ja käyttösovelluksiin. Sarjan toisessa osassa käsitellään MX9:n asentaminen.
MX9-järjestelmän käyttösovellukset liittyvät valtaosiltaan liikenneväylillä tapahtuvaan tiedonkeruuseen, joten tyypillisiä asennusalustoja ovat erilaiset maanteillä ja rautateillä liikkuvat ajoneuvot. Vesiväylillä myös veneet ja muut vesistössä liikkuvat kulkuneuvot tulevat kyseeseen. Joustavan modulaarisen rakenteen ansiosta MX9 voidaan nopeasti asentaa erilaisiin ajoneuvoihin käyttösovelluksen mukaan.
Kahdelta henkilöltä menee MX9:n asentamiseen puolisen tuntia. Nopeutettu video näyttää vaiheet.
Ajoneuvon ominaisuuksien osalta ei ole erityisiä vaatimuksia, ainoastaan asennuskorkeuden on oltava riittävä ja sensoriyksikkö on pystyttävä asentamaan siten, etteivät ajoneuvon rakenteet estä laserkeilaimien ja kameroiden näkemää. Pystyperäiset ajoneuvot soveltuvat parhaiten käyttötarkoitukseen, joten useimmat tila-autot, katumaasturit tai pakettiautot ovat mahdollisia ajoneuvoratkaisuja, joissain tapauksissa myös farmariautot. Trimbleltä on saatavana Excel-laskuri, jonka avulla voi varmistaa ajoneuvon soveltuvuuden mobiilikartoitukseen.
Kuva 1. Kolme ajoneuvovaihtoehtoa MX9-järjestelmälle: farmariauto, pakettiauto/pikkubussi ja katumaasturi. Pikkubussin katolla vanhemman sukupolven MX8-järjestelmä.
Korkeudesta on hyötyä
Tiedonkeruun kannalta on eduksi, jos järjestelmä pystytään asentamaan hiukan korkeammalle. Tällöin laserkeilaimien kantama on pidempi ja paremmassa kulmassa tienpintaan nähden sekä kameroiden, varsinkin tien pintaa kuvaavan viistokameran kuva-ala on suurempi. Takakameran riittävän kuva-alan kannalta auton korkeuden on hyvä olla minimissään 1.6 m. Laserkeilaimien minimi mittausetäisyys on puolestaan 1.2 m, joka on ehdoton minimikorkeus asennukselle.
Asennustelineen sijainti
Järjestelmän asennuksen ajallisesti aikaa vievin vaihe on asennustelineen kiinnittäminen auton taakkatelineisiin. Asennustelineen ansiosta itse sensoriyksikkö on nopeasti asennettavissa paikalleen työpäivän alussa ja poistettavissa asennustelineestä helposti työpäivän jälkeen. Asennuksen kannalta näppärin on kattokaiteilla varustettu ajoneuvo, johon taakkatelineet voidaan sijoittaa vapaasti haluttuihin kohtiin, jolloin asennustelineen kiinnityskohtia ei tarvitse säätää. Kattokaiteen ja taakkatelineen on oltava sellainen, että se kestää katolle tulevan kokonaisuuden yhteispainon, 55 kg.
Rautatiesovelluksissa ajoneuvona voidaan käyttää kiskopyörillä varustettua autoa, jolloin asennus ei olennaisesti poikkea normaalista ajoneuvoasennuksesta. Toinen yleinen vaihtoehto on Tka-sarjan ratakuorma-auto. Tässä tapauksessa asennustelineelle on rakennettava sopiva kiinnitysteline ja sensoriyksikkö tulee yleensä ”väärinpäin” eli keulaan siten, että sitä ikään kuin työnnetään eteenpäin.
Kuva 2. Asennusteline kiinnitettynä auton taakkatelineisiin ja Tka-ratakuorma-auton keulaan.
Sensoriyksikön asentaminen
Asennustelineen kiinnityksen jälkeen voidaan sensoriyksikkö nostaa paikoilleen. Yksikkö painaa 37 kg ja paikoilleen nostaminen vaatii kaksi henkilöä. Nostamista varten sensoriyksikkö on varustettu tukevilla kahvoilla, joiden avulla nostaminen on helppoa ja turvallista. Sensoriyksikkö lukittuu automaattisesti paikalleen asennustelineeseen, mutta kiinnitys varmistetaan lukitusruuveilla.
Kuva 3. Sensoriyksikön nosto asennustelineeseen vaatii kaksi henkilöä. Kiinnitys varmistetaan lukitusruuveilla.
Muiden komponenttien sijoittaminen
Järjestelmän muut komponentit eli kontrolliyksikkö ja virtayksikkö asennetaan yleensä ajoneuvon sisätiloihin, esimerkiksi takapenkille tai tavaratilaan. Sijoittelu on käytännössä vapaata ja ainoa huomioitava seikka on kaapelien pituudet: sensoriyksikön ja kontrolliyksikön välisen kaapelin pituus on viisi metriä ja kontrolliyksikön ja virtayksikön välisen kaapelin kolme metriä. Takapenkkiasennuksen etuna on se, että operaattori näkee helposti kontrolliyksikön tilan ja pääsee tarvittaessa käynnistämään ja sammuttamaan yksikön tai vaihtamaan kiintolevyt.
Kuva 4. Kontrolliyksikkö asennetaan yleensä auton tavaratilaan tai takapenkille.
Virtayksikkö liitetään kontrolliyksikköön ja virtalähteeseen. Väliaikaisissa MX9:n asennuksissa ja lyhyissä projekteissa on järkevää käyttää virtalähteenä akkua, joka huomattavasti nopeuttaa asennusta ja antaa joustavuutta operointiin. Järjestelmä toimii 12 VDC jännitteellä ja kytkemällä tarvittaessa useampi akku rinnan, saadaan riittävän pitkä toimintakapasiteetti useimpiin kartoitussessioihin.
Kuva 5. Virtayksikkö liitetään kontrolliyksikköön ja virtalähteeseen. Kuvan 110 Ah akku antaa MX9- järjestelmälle noin viiden tunnin toiminta-ajan.
GAMS-antenni
Väliaikaisissa asennuksissa voidaan käyttää GAMS-lisäantennia, joka nopeuttaa järjestelmän alustamista mittauksen alussa, mutta ajoneuvon renkaaseen kiinnitettävän DMI:n asentaminen on mielekästä lähinnä kiinteissä asennuksissa tai pidemmissä projekteissa. GAMS-antenni voidaan asentaa nopeasti magneettikiinnityksen avulla auton katolle tai kiinnittää kiinteän tangon avulla asennustelineeseen, jolloin asema asennustelineen suhteen säilyy aina vakiona.
Kuva 6. GAMS-antenni asennettuna asennustelineeseen kiinnitettyyn tankoon, jolloin asennusparametrit pysyvät vakiona.
Trimble MX9 asentaminen: asennusparametrit ja ajoneuvoprofiili
Viimeinen vaihe asennuksessa on ajoneuvokohtaisten asennusparametrien mittaaminen ja ajoneuvoprofiilin luominen. Asennustelineessä on referenssipiste, jonka suhteen määritetään telineen korkeus maanpinnasta sekä lisälaitteiden, GAMS ja DMI, asema järjestelmän 3D-referenssikoordinaatistossa (kuva 7). Referenssipisteestä x-akseli kasvaa ajoneuvon kulkusuuntaan, y-akseli siitä kohtisuoraan oikealle ja z-akseli alaspäin.
Kuva 7. MX9-järjestelmän referenssikoordinaatisto.
Mittaamiseen voidaan käyttää mittanauhaa ja vatupassia. Mikäli GAMS-antennia halutaan käyttää POSPac-jälkilaskennassa suuntareferenssinä, on mittaus syytä tehdä millitarkasti esim. takymetrillä.
Kuva 8. Järjestelmän nollapiste, josta mitataan asennuskorkeus maan pintaan sekä lisälaitteiden sijainti referenssikoordinaatistossa.
Parin harjoituskerran jälkeen kahdelta henkilöltä menee MX9:n asentamiseen puolisen tuntia alkaen taakkatelineiden asentamisesta ja päätyen ajoneuvoprofiilin luomiseen. Useamman päivän mittausprojekteissa, kun asennusteline on paikoillaan, järjestelmä on käyttökunnossa huomattavasi lyhyemmässä ajassa.
Blogisarjan seuraavassa osassa aiheena on Trimble MX9-järjestelmän operointi.
