با پیشرفت تکنولوژی و گسترش استفاده از دستگاه های موبایل هوشمند (شامل گوشی های تلفن همراه و تبلت ها) و تجهیز این دستگاه ها به انواع سنسورها، استفاده از سنسورهای موقعیت یاب نیز بر روی این دستگاه ها مرسوم گردید. در مکالمات عمومی مردم، از این سنسور به GPS گوشی یاد می شود. به لطف وجود قابلیت موقعیت یابی، اپلیکیشن های مکانمند زیادی تولید شدند که قابلیت های فناوری اطلاعات مکانی را در دسترسی کاربران قرار می دهند. شما امروزه به سادگی اپلیکیشن نقشه گوگل یا اپلیکیشن نقشه دیگری را اجرا می کنید و با روشن کردن قابلیت موقعیت یابی، محل حضور خود را روی نقشه شهر مشاهده می کنید و می توانید از مزایایی چون یافتن نزدیکترین مکان ها، مسیریابی و ناوبری بهرمند شوید.

دقت موقعیت مشخص شده توسط دستگاه های موبایل، همواره یکی از دغدغه های، استفاده کنندگان از این دستگاه ها بوده است. این دستگاه ها معمولا بسته به شرایط محیطی مختلف و نیز توان سخت افزاری، موقعیت دستگاه را با دقتی بین 12 تا 2 متر ارایه می کنند. در بیشتر کاربردهای ناوبری عمومی نظیر نمایش محل حضور روی نقشه شهر، یافتن نزدیکترین مکان، مسیریابی و…، این دقت می تواند جوابگو باشد. اما اگر بخواهید از قابلیت موقعیت یابی دستگاه موبایل برای کاربردهای حرفه ای تر استفاده نمایید، این دقت ها کاربردی نخواهند داشت و منجر به حذف دستگاه موبایل و استفاده از تجهیزات پیشرفته تر برای موقعیت یابی خواهد بود. مثلا در کاربردی نظیر برداشت اطلاعات املاک، نیازمند دقت در حد سانتی متر می باشیم. امروزه برای رسیدن به این دقت از دستگاه های GPS چندفرکانسه استفاده می شود که هزینه های بالایی را به دنبال خواهد داشت.

موقعیت یابی در حد سانتی متری در موبایل

تعیین موقعیت دقیق با دقت سانتی متری توسط گوشی های هوشمند یکی از اتفاقات پیش رو در آینده می باشد. در این نوشته نمی خواهیم وارد مباحث تخصصی موقعیت یابی و نیز معرفی انواع سیستم های موقعیت یابی شویم و فقط می خواهیم شما را با تکنولوژی موقعیت یابی دقیق ارزان قیمت با استفاده از گوشی موبایل آشنا کنیم.

گوگل در سال 2016 اعلام کرد که در نسخه جدید اندروید ( با اسم Nougat) اجازه دریافت مشاهدات خام GNSS توسط سنسورهای موجود در گوشی های هوشمند، فراهم شده است. تا قبل از این اتفاق، دسترسی به مشاهدات خام فقط در انحصار سازندگان چیپ های تعیین موقعیت بود و خروجی این مشاهدات که همان موقعیت با دقت معمولی بود، از طریق سنسور موقعیت یاب، در اختیار توسعه دهندگان اپلیکیشن مکانمند، قرار می گرفت.

دسترسی به مشاهدات خام، این امکان را به افرادی که به تولید اپلیکیشن مکانمند مشغول هستند، می دهد که بتوانند از الگوریتم های پیشرفته پردازشی استفاده کرده و به دقت و صحت بالاتری در تعیین موقعیت برسند.

موسسه فضایی فرانسه (موسوم به CNES)، با ارایه نرم افزار تعیین موقعیت دقیق PPP wizard، به عنوان یکی از پیشگامان این زمینه شناخته می شود. نرم افزار PPP wizard که با استفاده از زبان برنامه نویسی C++ برای پلتفرم ویندوز نوشته شده است، امکان تعیین موقعیت مطلق دقیق PPP را به صورت آنی فراهم می کند. این اپلیکیشن با نام PPP WizLite برای پلتفرم اندروید هم روانه Google Play شده تا امکان تعیین موقعیت دقیق توسط گوشی های هوشمند نیز مورد تست و بررسی قرار گیرد. این اپلیکیشن با استفاده از مشاهدات خام GNSS و نیز دریافت تصحیحات مورد نیاز برای ساعت و مدار ماهواره از طریق سرویس های ارسال تصحیحات (نظیر ارسال تصحیحات آنی سرویس IGS)، اقدام به تعیین موقعیت دقیق به صورت آنی توسط گوشی های هوشمند می کند.

دانلود اپلیکیشن از Google Play

تصاویری از اپلیکیشن PPP WiziLite

تصاویری از اپلیکیشن همچنین اپلیکیشن RTCM Converter نیز در Google Play منتشر شده است که مشاهدات خام GNSS را به فرمت RTCM تیدیل کرده و به یک سرویس تصحیحات یا Caster ارسال می کند تا این سرویس با ارسال تصحیحات مداری و ساعت مربوط به موقعیت گوشی توسط فرمت RTCM به بهبود دقت فرآیند تعیین موقعیت دقیق کمک نماید.

دانلود اپلیکیشن از Google Play

تست میدانی

اولین تست انجام شده در این زمینه، توسط CNES و در تولوز فرانسه می باشد. این تست توسط یک دستگاه گوشی هوشمند NEXUS 5X که بر روی یک نقطه مرجع قرار دارد، انجام شده است. مختصات دقیق این نقطه با دقت بسیار بالا در اختیار قرار دارد. مشاهدات خام تک فرکانسه، با نرخ 1 هرتز توسط گوشی جمع آوری می شود. برای انجام تست، 10 بار اندازه گیری و هر بار به مدت 5 دقیقه و به روش استاتیک و کینماتیک تکرار شده است.

نتایج تست نشان می دهد که در شرایط مناسب ماهواره ها (داشتن دید مناسب توسط گوشی)، دقت زیر 1 متر برای حالت استاتیک پس از 30 ثانیه امکان پذیر می باشد. برای حالت کینماتیک نیز به دقت 1 الی 2 متر (بدون در نظر گرفتن دینامیک گوشی) رسیده اند.

نتایج اعلام شده توسط CNES برای تست این اپلیکیشن ها و نیز اعلام گوگل مبنی بر در اختیار قرار دادن مشاهدات خام سایر سیستم های تعیین موقعیت ماهواره ای GNSS نظیر GLONASS و Galileo، موجب شده است تا امید به دقت سانتی متری آنی در تعیین موقعیت با استفاده از گوشی موبایل در آینده ای نزدیک امکان پذیر باشد. در حال حاضر این اپلیکیشن ها در حال تکمیل و بهبود هستند. در زمان نوشتن این نوشته، بر روی گوشی های NEXUS 5X و +GALAXY S8 توسط طراح اپلیکیشن تست شده است.

اپلیکیشن جمع آوری اطلاعات با دقت بالا

اگرچه روش پردازش داده های خام GNSS ما را برای دستیابی به دقت سانتی متری بر روی گوشی موبایل، امیدوارم می کند اما در حال حاضر می توان با به کارگیری دستگاه های GPS با دقت و قیمت مناسب، اپلیکیشن مکانمندی را ایجاد کرد که بر روی گوشی هوشمند اجرا می شود و می تواند موقعیت دستگاه را با دقت چند سانتی متر برای ما به ارمغان بیاورد.

در حال حاضر، شرکت بهین رایانش آزاد که یک شرکت GIS فعال در حوزه فناوری اطلاعات مکانی می باشد، توانسته اپلیکیشن جمع آوری اطلاعات با موبایل را توسعه دهد که دقت آن از 2 متر تا 2 سانتی متر می باشد. این اپلیکیشن که با نام تجاری بهپو توسعه داده شده است، دارای یک گیرنده GNSS با دقت بالا می باشد که از طریق بلوتوث با دستگاه موبایل ارتباط برقرار کرده و درصورت اتصال به سامانه های هدی، شمیم، سمت و… دقت 2 سانتیمتر و در صورت عدم اتصال، دقت 2 متر را در برداشت اطلاعات با موبایل، به ارمغان می آورد.

اپلیکیشن بهپو می تواند در زمینه برداشت اطلاعات با موبایل، آماربرداری با موبایل، نظارت بر نیروهای میدانی، بازدیدهای دوره ای و… به استفاده کنندگان کمک نماید. سامانه بهپو در حال حاضر در شهرداری شیراز به عنوان اپلیکیشن برداشت خرابی آسفالت معابر شهری در سامانه مدیریت روزسازی معابر و همچنین اپلیکیشن جمع آوری اطلاعات المان های معابر شهری به کار گرفته شده است. این سامانه در شهرداری اصفهان نیز به عنوان اپلیکیشن گزارش وقایع ترافیکی در سامانه ثبت وقایع ترافیکی در حال استفاده می باشد.

اینک نسخه رایگان از اپلیکیشن و وب سایت بهپو وجود دارد که می توانید آن را مورد آزمایش قرار داده و نسبت به جمع آوری اطلاعات مد نظر خود اقدام نمایید.

دانلود اپلیکیشن بهپو

ورود به وب سایت بهپو

بازنشر از سایت irgeodesy