Topografía de Campo y SIG

Tabletas resistentes para estudios de campo, SIG y cartografía

Los equipos de estudios de campo y SIG necesitan computadoras móviles que puedan recopilar, mostrar y transmitir datos de ubicación lejos de la oficina. Las tabletas resistentes de CENAVA proporcionan plataformas Android y Windows duraderas para topografía, mapeo de servicios públicos, diseño de construcciones, agricultura, monitoreo ambiental y otras aplicaciones SIG al aire libre.

Dependiendo del modelo y la configuración, las características disponibles pueden incluir GNSS de constelaciones múltiples, posicionamiento RTK opcional, pantallas de alto brillo, conectividad celular, operación con guantes, protección con clasificación IP y opciones de batería extendida. Nota: cada capacidad en esta página depende de la configuración. La cotización y la hoja de datos de su modelo seleccionado son la lista autorizada.

Elija la configuración en torno a cinco cosas: precisión de posicionamiento, software topográfico, método de corrección, condiciones de visualización y tiempo de ejecución de campo esperado.

Por qué las tabletas comunes tienen dificultades en el trabajo de investigación de campo

Los topógrafos, técnicos de servicios públicos, equipos de construcción y equipos agrícolas a menudo trabajan en entornos donde la electrónica de consumo es difícil de usar de manera confiable.

Condiciones típicas: sol directo, polvo, barro, lluvia, transporte en vehículos, caídas de la altura de la cintura, cambios bruscos de temperatura y días demasiado largos para una sola carga, a menudo todo en la misma semana.

Al mismo tiempo, los datos de posicionamiento pueden ser parte de un registro catastral, una base de datos de servicios públicos, un diseño de construcción o una decisión agrícola.

Un dispositivo fallido hace más que interrumpir la comunicación. Puede retrasar la recopilación de datos, obligar a un equipo a volver a visitar una ubicación remota o dejar registros de campo incompletos.

Por esta razón, se debe seleccionar una computadora GIS de campo para todo el flujo de trabajo en lugar de simplemente elegir una tableta con GPS.

GNSS no es lo mismo que RTK de calidad topográfica

El GNSS estándar y el RTK GNSS difieren en aproximadamente dos órdenes de magnitud en el campo: normalmente de 2 a 5 m de forma independiente frente a 1 a 3 cm con una solución RTK fija en buenas condiciones de cielo.

Una tableta equipada con GPS, GLONASS, BeiDou o Galileo puede proporcionar información de ubicación para navegación, identificación de activos y recopilación de datos SIG generales.

Eso no significa automáticamente que la tableta pueda proporcionar una precisión topográfica de centímetros.

El posicionamiento de nivel topográfico normalmente requiere elementos adicionales como:

• Un receptor GNSS compatible con RTK

• Diseño de antena adecuado

• Medición de fase portadora

• Datos de corrección

• Procesamiento RTK

• Software de campo apropiado

• Comunicación confiable con una fuente de corrección

Por lo tanto, el CENAVA trata el GNSS multiconstelación estándar y la capacidad RTK opcional como configuraciones diferentes.

Los proyectos que requieran posicionamiento a nivel de centímetros deben especificar RTK al seleccionar el hardware.

GNSS de constelaciones múltiples para aplicaciones de campo

El A10R y el A10ST-5G integran GNSS multiconstelación; el W10Y y el W109U cubren el software de encuestas basado en Windows.

• GPS

• GLONASS

• BeiDou

• galileo

Cuatro constelaciones le garantizan disponibilidad, no precisión; la precisión proviene de estos ocho factores:

El recuento de constelaciones por sí solo no establece la precisión. También depende de:

• Arquitectura del receptor GNSS

• Ubicación de la antena

• Geometría satelital

• Edificios y estructuras

• copa de los árboles

• Reflexiones multitrayecto

• Condiciones atmosféricas

• Calidad de corrección

Para aplicaciones SIG generales, el GNSS integrado estándar puede proporcionar suficiente capacidad de posicionamiento.

Posicionamiento RTK para trabajo de campo de alta precisión

El módulo RTK opcional del A10ST ofrece posicionamiento a nivel de centímetros para proyectos que necesitan más que GNSS independiente para proyectos que requieren mayor precisión que el GNSS independiente estándar.

RTK utiliza información de corrección de una fuente de referencia para mejorar la precisión del posicionamiento en tiempo real.

Dependiendo de la arquitectura del proyecto, las correcciones pueden provenir de:

• Una estación base GNSS local

• Una estación de referencia RTK

• Una red CORS

• Un servicio de corrección NTRIP

• Otra infraestructura correccional compatible

La conexión celular o Wi-Fi de la tableta puede proporcionar una ruta de comunicación para correcciones basadas en red donde el hardware GNSS y el software topográfico respaldan el flujo de trabajo de corrección requerido.

La conectividad celular en sí misma no crea precisión RTK.

El receptor GNSS, la fuente de corrección, la antena, el software y el enlace de comunicación deben funcionar juntos como un solo sistema de posicionamiento.

Lo que realmente significa la precisión a nivel de centímetros

La “precisión centimétrica” no debe tratarse como una especificación universal para todos los entornos.

El rendimiento de RTK depende del sistema de posicionamiento completo y de las condiciones del campo.

Los factores importantes incluyen:

• Distancia desde la estación de referencia

• Calidad de corrección

• Disponibilidad satelital

• Ruta múltiple

• Obstrucciones

• Instalación de antena

• Estado de inicialización

• Fiabilidad de la red móvil

Las áreas abiertas con una vista despejada del cielo generalmente brindan mejores condiciones GNSS que los cañones urbanos, los bosques densos o los lugares cercanos a estructuras altas.

Por lo tanto, para proyectos topográficos profesionales, la precisión horizontal y vertical requerida debe definirse antes de la selección del hardware.

Si el proyecto tiene un requisito de precisión formal, solicite las cifras de precisión horizontal y vertical del módulo RTK seleccionado según las condiciones de inicialización y de referencia establecidas; una etiqueta genérica de "listo para RTK" en una hoja de datos no le indica si el sistema cumple con una tolerancia catastral de 2 cm.

topografía y Cartografía Catastral

Los trabajos catastrales y topográficos recopilan coordenadas y atributos en una sola pasada:

• Levantamiento de límites

• Trabajo de campo catastral

• Colección de puntos de control

• Mapeo topográfico

• Encuesta de construcción

• Documentación del sitio

• Mapeo de características

Un flujo de trabajo típico puede incluir:

1. Conéctese a la fuente de corrección GNSS requerida.

2. Confirmar el estado de posicionamiento y la calidad de la solución.

3. Navegue hasta el punto de la encuesta.

4. Registrar coordenadas.

5. Ingrese los atributos de la característica.

6. Capture fotografías o notas.

7. Almacene o sincronice el registro de campo.
   El paso 2 es donde los nuevos equipos pierden tiempo: "calidad de la solución" significa fija, no flotante. Entrene al equipo para que espere la bandera fija antes de grabar y la mitad de su tasa de devolución de llamadas desaparecerá. La tableta actúa como plataforma informática e interfaz de datos de campo, mientras que la capacidad de posicionamiento final depende de la configuración GNSS seleccionada.

Mapeo de activos de servicios públicos

Los operadores de agua, electricidad, gas y telecomunicaciones mantienen un gran número de activos distribuidos geográficamente.

El mapeo de campo para redes de agua, energía, gas y telecomunicaciones cubre:

• válvulas

• Hidrantes

• Postes de servicios públicos

• transformadores

• Gabinetes

• Metros

• pozos de registro

• Tuberías

• Rutas de fibra

• Infraestructura de comunicación

Un técnico puede utilizar el posicionamiento GNSS para localizar o registrar un activo, completar un formulario de inspección, capturar fotografías y sincronizar la información con el SIG o el sistema de gestión de activos de la organización.

La precisión requerida depende de la tarea.

Es posible que la inspección general o la verificación de activos no requieran un posicionamiento a nivel de centímetros.

El mapeo de servicios públicos subterráneos, puntos de control topográficos o activos de ingeniería puede requerir RTK u otro método de posicionamiento de mayor precisión.

Esta distinción puede evitar que los proyectos paguen por un rendimiento de posicionamiento que el flujo de trabajo no necesita. Regla general: las visitas de verificación se realizan con GNSS independiente; entiérrelo en el suelo y el requisito de mapeo se convierte en RTK.

Estudio de construcción y recopilación de datos del sitio

Los equipos de construcción pueden utilizar tabletas resistentes tanto para el posicionamiento como para el acceso a la información digital del sitio.

En el sitio, los equipos toman la tableta para:

• Soporte de diseño de construcción.

• Inspección del sitio

• Documentación de progreso

• Recopilación de datos conforme a obra

• Registros de movimiento de tierras

• Ubicación de servicios públicos

• Revisión de dibujo

• Gestión de listas de tareas pendientes

Las tabletas Windows pueden ser útiles cuando los equipos de campo dependen de aplicaciones de ingeniería o topografía existentes orientadas al escritorio.

Las tabletas Android pueden ser más adecuadas para SIG móviles, inspección y aplicaciones de campo basadas en la nube.

Por lo tanto, el sistema operativo debe seguir los requisitos del software en lugar de seleccionarse únicamente según las preferencias del hardware.

Agricultura de Precisión

Las aplicaciones SIG agrícolas combinan posicionamiento con información sobre campos, cultivos y operaciones.

Flujos de trabajo de agricultura de precisión en una tableta resistente:

• Mapeo de límites de campo

• Lugares de muestreo de suelos

• Exploración de cultivos

• Inspección de riego

• Observaciones de plagas

• Mapeo de activos agrícolas

• Interfaces de guiado de maquinaria

• Datos de planificación de tarifa variable

Los requisitos de posicionamiento varían significativamente entre estas tareas.

Es posible que la exploración de cultivos solo requiera una ubicación confiable en el campo, mientras que la guía de hileras, las rejillas de muestreo o los flujos de trabajo de control de máquinas pueden requerir una precisión sustancialmente mayor.

Por esta razón, la capacidad GNSS debe adaptarse a la aplicación agrícola en lugar de asumir que cada proyecto de agricultura de precisión requiere el mismo sistema de posicionamiento. Regla general para este sector: la exploración y los límites de campo se ejecutan mediante GNSS independiente; Las rejillas de muestreo y la guía de filas son donde RTK gana su precio.

Monitoreo Forestal y Ambiental

Los equipos forestales y medioambientales suelen trabajar lejos de carreteras, infraestructuras de carga y redes fiables.

Trabajo de campo fuera de la red que estas tabletas realizan:

• Inventario de árboles

• Encuestas de parcelas

• Mapeo de hábitat

• Muestreo de calidad del agua

• Inspecciones ambientales

• Observaciones de campo

• Registros de especies

• Documentación fotográfica

En estos entornos, la durabilidad y la gestión de la batería pueden ser tan importantes como la precisión del GNSS.

La densa cubierta arbórea también puede reducir el rendimiento del GNSS, por lo que los equipos topográficos deben evaluar la capacidad de posicionamiento en condiciones similares al entorno real del proyecto. Concretamente: si sus rutas transcurren bajo un dosel, ejecute el piloto allí. El tiempo de inicialización y la retención de la solución encubierta son los dos números a medir, no la precisión a cielo abierto.

Pantallas legibles a la luz del sol

El brillo de la pantalla es importante cuando se deben leer mapas e información topográfica en exteriores.

Para el brillo de la pantalla, la línea de 10,1 pulgadas ofrece paneles de 700 cd/m², con 1000 cd/m² disponibles en configuraciones seleccionadas.

Un brillo más alto puede mejorar la visibilidad en exteriores, pero el brillo por sí solo no determina la legibilidad.

El rendimiento de la pantalla exterior también se ve afectado por:

• Reflectancia de la pantalla

• Recubrimiento de pantalla

• Ángulo de visión

• Contraste

• Construcción de panel táctil

• Ángulo de sol directo

Para proyectos que implican un uso continuo en exteriores, el rendimiento de la pantalla debe evaluarse en condiciones de iluminación realistas.

Se debe especificar una pantalla de 1000 nits solo cuando la configuración de hardware seleccionada realmente incluya ese panel.

Contacto con guantes y manos mojadas

Es posible que el personal de campo necesite operar una tableta con guantes o trabajando bajo la lluvia.

Los modelos A10R, A10ST-5G y W10Y admiten el funcionamiento con guantes, con toque con manos húmedas en configuraciones seleccionadas, y el toque con manos húmedas está disponible en modelos o configuraciones seleccionados.

Esto puede ayudar a los técnicos a interactuar con mapas, formularios y aplicaciones de inspección sin tener que quitarse los guantes protectores repetidamente.

El rendimiento táctil puede variar según el material y el grosor del guante.

Cuando las tripulaciones utilicen guantes pesados ​​de invierno, de construcción o resistentes a productos químicos, el tipo de guante real debe incluirse en las pruebas piloto.

Protección IP para trabajos al aire libre

En toda la gama, las clasificaciones de IP van desde IP65 (W30U) a IP68 (A10R, W10Y); consulte la hoja de datos del modelo exacto.

Una clasificación IP es un resultado definido de una prueba de polvo y agua, no una promesa para todas las condiciones exteriores.

• spray de sal

• quimicos

• Exposición prolongada a los rayos UV

• Impacto repetido

• Temperaturas extremas

Si alguno de estos es importante en sus sitios, infórmelo en la consulta; respondemos por modelo.

Caída y durabilidad ambiental

Las tabletas de campo tienen más probabilidades que las computadoras de oficina de caerse durante el transporte, la configuración del estudio o la inspección del sitio.

Las tabletas resistentes de CENAVA seleccionadas se prueban utilizando los procedimientos MIL-STD-810H aplicables.

La altura de caída exacta y las condiciones de prueba varían según el modelo.

Las configuraciones actuales se prueban a 1,22 m: 26 caídas sobre madera contrachapada sobre concreto, según el Método MIL-STD-810H 516.8, Procedimiento IV.

Por lo tanto, se deben verificar las especificaciones del producto y la documentación de prueba disponible para determinar el modelo exacto en lugar de aplicar una altura de caída para toda la gama de productos.

Planificación de baterías para largas jornadas de campo

Los equipos de campo pueden trabajar durante muchas horas sin acceso a la red eléctrica.

La planificación de la batería debe considerar:

• Horas de trabajo esperadas

• Brillo de la pantalla

• Operación GNSS

• uso RTK

• comunicación celular

• uso de wifi

• Temperatura ambiente

• Carga de trabajo de la aplicación

El alto brillo de la pantalla, el posicionamiento continuo y la comunicación celular pueden afectar el tiempo de ejecución.

El A109TB lleva el paquete de 20.000 mAh para turnos de 16 a 18 horas; el W109U ofrece un paquete extraíble de 8300 mAh con una batería puente de 300 mAh para un verdadero intercambio en caliente.

"Extraíble" y "intercambiable en caliente" no son lo mismo, y la diferencia decide si su sesión RTK sobrevive a un cambio de batería.

Una batería extraíble puede requerir el apagado del dispositivo.

Una verdadera arquitectura de intercambio en caliente utiliza energía de respaldo para mantener el sistema en funcionamiento mientras se reemplaza la batería principal.

Si su equipo trabaja más allá de un ciclo de batería, Ajuste la elección al cronograma de campo, no con la hoja de datos.

Trabajar donde la cobertura móvil es limitada

La sincronización en la nube en tiempo real y las correcciones RTK de la red dependen de la disponibilidad de la comunicación.

Cuando haya cobertura celular disponible, una tableta 4G o 5G compatible puede admitir:

• Sincronización de datos

• Acceso SIG en la nube

• Transferencia de archivos

• comunicación en equipo

• Servicios correccionales basados ​​en red

Cuando se pierde la cobertura, la aplicación debe seguir funcionando sin conexión. Eso significa:

• Mapas base sin conexión

• Formularios almacenados localmente

• Datos del proyecto almacenados en caché

• Grabación de coordenadas locales

• Sincronización retrasada

¿Ejecutando RTK continuamente? Decida de antemano qué sucederá cuando se caiga el enlace de corrección.

RTK frente a PPK: dos flujos de trabajo diferentes de alta precisión

RTK y PPK son técnicas GNSS de alta precisión, pero utilizan flujos de trabajo de procesamiento diferentes.

RTK aplica información de corrección durante la operación de campo para proporcionar una solución en tiempo real.

PPK procesa observaciones GNSS después de la recopilación de datos.

La capacidad RTK y la capacidad PPK son cuestiones de hardware independientes. Una tableta CENAVA configurada con RTK no registra observaciones GNSS sin procesar de forma predeterminada, por lo que no puede admitir un flujo de trabajo PPK listo para usar. Si su proyecto utiliza PPK, infórmenos en la etapa de consulta; confirmaremos si el módulo GNSS en su configuración seleccionada registra observaciones sin procesar (por ejemplo, RINEX) antes de cotizar.

Si un proyecto requiere PPK, confirme que el hardware y software GNSS seleccionado puedan registrar y exportar las observaciones sin procesar necesarias en el formato requerido.

Lo que enumeramos en la hoja de datos es lo que admite la configuración: si PPK no está en la tabla de especificaciones del modelo seleccionado, no es compatible.

Windows y Android para flujos de trabajo SIG

CENAVA ofrece plataformas de tabletas resistentes con Windows y Android.

Tabletas resistentes de Windows

Se puede preferir Windows cuando los equipos de topografía o ingeniería dependen de:

• Aplicaciones de campo de Windows existentes

• Software SIG de escritorio

• Utilidades de ingeniería

• Controladores de dispositivos especializados

• Software de encuestas heredado

• Periféricos USB o serie

Tabletas resistentes Android

Android puede ser adecuado para:

• Aplicaciones SIG móviles

• Formularios de campo basados ​​en la nube

• Inspección de activos

• Aplicaciones de servicio de campo

• Recopilación de datos

• Flujos de trabajo de mapeo livianos

El sistema operativo correcto depende del software y los periféricos que ya utiliza la organización.

Antes de recomendar un modelo, envíenos la aplicación de campo exacta y la versión que ejecuta. Verificamos el sistema operativo, la interfaz GNSS, los requisitos del controlador y el protocolo de corrección en la configuración específica que recibirá, y adjuntamos la compatibilidad confirmada por escrito con la cotización.

Receptores GNSS externos y RTK integrado

No todos los proyectos topográficos necesitan el receptor RTK integrado directamente en la tableta.

Hay dos arquitecturas comunes.

Tableta RTK integrada

Un diseño integrado puede reducir la cantidad de dispositivos separados que lleva el trabajador de campo y simplificar ciertos flujos de trabajo SIG móviles.

Tableta con receptor de encuestas externo

Es posible que los equipos topográficos profesionales ya utilicen un receptor GNSS dedicado o un poste topográfico.

En esta arquitectura, la tableta resistente funciona como controlador de campo y se comunica con el receptor externo a través de una interfaz compatible adecuada.

El mejor enfoque depende de:

• Requisito de precisión

• Equipo de encuesta existente

• Requisitos de antena

• Software

• Ergonomía de campo

• Costo de adquisición

La tableta debe seleccionarse como parte del sistema de encuesta completo en lugar de evaluarse de forma aislada.

Accesorios de montaje y de campo

Las aplicaciones topográficas y GIS pueden requerir diferentes disposiciones de transporte y montaje.
Correas de mano, correas de hombro, estuches, soportes para vehículos, bases, lápices ópticos y, para trabajos topográficos, montaje en postes. El montaje en poste es el único accesorio que cambia la conversación sobre precisión: la posición de la tableta en relación con la antena es importante, así que confirme la geometría del soporte con el receptor, no solo con la tableta.

La disponibilidad de accesorios varía según el modelo. La cotización del modelo seleccionado enumera exactamente lo que se envía en la caja y lo que es opcional, por lo que el kit de campo que presupuesta es el kit que llega.

Cómo seleccionar una tableta resistente para SIG y encuestas

1. Defina la precisión requerida

Comience por determinar si el proyecto necesita:

• Navegación general

• Posicionamiento GIS a nivel de medidor

• Posicionamiento submétrico

• Posicionamiento RTK a nivel de centímetros

No comience con la CPU o el tamaño de la pantalla.

La precisión del posicionamiento es la primera decisión técnica.

2. Definir el método de corrección

Si se requiere RTK, determine si las correcciones provendrán de:

• una base local

• CORS

• NTRIP

• Otra red de encuestas

Luego verifique que el receptor, el sistema de comunicación y el software admitan ese flujo de trabajo.

3. Confirme el software de encuesta o SIG

Identifique la aplicación de campo exacta y la versión.

Verificar:

• Sistema operativo

• Interfaz GNSS

• Requisitos del conductor

• Protocolo de corrección

• Soporte del sistema de coordenadas

• Capacidad sin conexión

antes de aprobar el hardware.

4. Evalúe los requisitos de exhibición en exteriores

Determine si el dispositivo se utilizará ocasionalmente al aire libre o de forma continua bajo la luz solar directa.

Especifique una pantalla de 700 o 1000 cd/m² solo cuando el modelo seleccionado y las condiciones del proyecto lo requieran.

5. Calcular el tiempo de ejecución del campo

Incluya GNSS, RTK, brillo de la pantalla y comunicación celular al estimar los requisitos de la batería.

Es posible que una cifra de batería de laboratorio medida con un brillo de pantalla moderado no represente un flujo de trabajo de encuesta RTK de todo el día.

6. Pruebe el sistema de campo completo

Un piloto debe probar:

• Rendimiento GNSS

• Inicialización RTK

• Conexión de corrección

• Estabilidad de posición

• software de encuestas

• Legibilidad de la pantalla

• autonomía de la batería

• operación con guantes

• Cobertura celular

• Flujo de trabajo sin conexión

• Ergonomía de montaje

El sistema completo debe validarse en condiciones de campo antes de una implementación grande.

Por qué los equipos de SIG y encuesta eligen CENAVA

Posicionamiento

GNSS de constelaciones múltiples es estándar en la línea Android; RTK es una configuración opcional cotizada por proyecto.

Pantalla y durabilidad

700 cd/m² es el panel exterior básico; La prueba de caída desde 1,22 m sigue los procedimientos MIL-STD-810H en modelos seleccionados.

Plataforma y personalización

Windows y Android se envían en la misma familia de chasis de 8 a 13,3 pulgadas, por lo que las flotas mixtas comparten soportes y bases. La personalización OEM cubre el módulo GNSS, la pantalla, el montaje y la marca.

Habla con el CENAVA sobre tu proyecto de levantamiento o SIG

Se debe seleccionar una tableta de campo según la precisión y el flujo de trabajo requeridos, no simplemente porque la hoja de especificaciones incluya GPS.

Envía a CENAVA tu requerido:

• Precisión de posicionamiento

• Requisito GNSS o RTK

• Método de corrección

• Software de encuestas o SIG

• Requisito de Android o Windows

• Requisito de brillo de la pantalla

• Conectividad celular

• Temperatura de funcionamiento

• Objetivo de duración de la batería

• Método de montaje

• Cantidad de proyecto

Luego, nuestro equipo puede evaluar una configuración de tableta resistente para topografía, SIG de servicios públicos, construcción, agricultura, silvicultura, monitoreo ambiental u otras aplicaciones de recopilación de datos al aire libre.