INFRAESTRUCTURA GNSS PLATAFORMA TRIMBLE PIVOT ADMINISTRACIÓN Y MONITOREO REDES GNSS

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1 INFRAESTRUCTURA GNSS PLATAFORMA TRIMBLE PIVOT ADMINISTRACIÓN Y MONITOREO REDES GNSS

2 1 PLATAFORMA TRIMBLE PIVOT PARA LA ADMINISTRACIÓN Y MONITOREO DE REDES GNSS PLATAFORMA TRIMBLE PIVOT La plataforma Trimble Pivot es la nueva base para aplicaciones basadas en infraestructura GNSS. La construcción en bloque que presenta Trimble Pivot fue pensada para atender a las necesidades específicas de los profesionales de las geociencias con módulos específicos para cada área de trabajo, proporcionando así, un uso fácil, pero potente, que además, entrega una gran gama de opciones para futuras expansiones. Las principales características de la plataforma Trimble Pivot son: Arquitectura de software flexible y escalable. Una sola plataforma para así mejorar el rendimiento del sistema. Al contener una misma plataforma todos los módulos (aplicaciones), se minimizan los tiempos y recursos para realizar actualizaciones y se implementa un monitoreo en conjunto del correcto funcionamiento del sistema. La plataforma Trimble Pivot soporta aplicaciones móviles en dispositivos como, teléfonos inteligentes y tablets, que trabajan bajo sistema operativo Google Android o Apple ios. La descarga de las aplicaciones en los dispositivos móviles es gratuita, mientras que la opción de compartir información desde la plataforma Trimble Pivot a las aplicaciones móviles es un módulo opcional. I. Trimble Dynamic Control La aplicación Trimble Dynamic Control (TDC), la cual se encuentra dentro de la plataforma Trimble Pivot, permite administrar una red de Estaciones de Referencia de Operación Continua (CORS por sus siglas en ingles) con el fin de distribuir el envío de correcciones diferenciales, visualizar en tiempo real que usuarios están conectados a cada estación de referencia, guardar datos observados de cada estación, establecer los usuarios que tendrán acceso a la información distribuida por cada estación, entre otros.

3 2 Trimble Dynamic Control es el puente preciso para pasar desde la administración de una única estación de referencia a entregar una solución multi-estación. Este software utiliza un flujo de datos continuo, proveniente de cada estación de referencia, para luego distribuir una serie entregables; archivos de datos crudos en formato RINEX, T02, a diferentes intervalos de grabación y con diferentes duraciones de sesión, y además, flujos de datos de correcciones diferenciales en formatos RTK (CMR+, CMRx, RTCM). A través de este flujo de trabajo se optimiza el uso del ancho de banda de internet, el cual es un punto crítico para instalaciones que se encuentran alejadas de centros poblados Sesiones de datos almacenadas en el servidor local. Trimble Dynamic Control permite crear más de un estilo de grabación con distintos parámetros, tales como intervalo de grabación, duración de la sesión, formato de archivo, destino del archivo, etc. A través de una plataforma FTP (File Transfer Protocol) es posible publicar los archivos almacenados en un servidor para el uso en post-proceso de las áreas y profesionales que sean designados.

4 Transmisión de correcciones diferenciales para trabajos en modalidad RTK RTO Single Station. Una de las grandes herramientas que entrega Trimble Dynamic Control es la opción de enviar correcciones diferenciales a través de Internet. La opción RTO Single Station permite configurar que cada estación de referencia envíe correcciones diferenciales de forma independiente, en el formato que se desee enviar, ya sea formato propio de Trimble (CMRx, CMR+) o bien un formato estándar como lo es RTCM. Lo que se muestra en la siguiente imagen es la opción del envío de correcciones diferenciales y la visualización de un equipo móvil recibiendo los datos proporcionados por TDC. Es posible notar que la opción RTO single Station (STTE) se encuentra en color verde, esto indica que los datos emitidos en tiempo real desde el TDC están siendo recibidos por un receptor. Dentro de esta opción es posible visualizar información detallada de la conexión con el receptor móvil, tales como: la posición, la distancia a la cual está el móvil de la estación de referencia, el historial de los receptores que se han conectado a esta estación en un determinado tiempo, entre otros.

5 RTO Multi Station. Con este módulo, Trimble Dynamic Control, en base a la distancia que existe entre el receptor móvil y cada una de las estaciones de referencia, conectará el receptor móvil con la estación de referencia más cercana. La gran ventaja de este módulo radica en optimizar los tiempos, ya que el cambio de Estación de Referencia se hace de manera automática sin tener que cambiar la dirección IP y/o Puerto al cual se está conectado. Además, este método asegura estar trabajando con la mejor precisión que permite RTK, debido a que siempre se estará conectado a la estación más cercana. A través del uso de un punto de montaje vía protocolo NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol) es posible crear perfiles de usuario (mediante nombre de usuario y contraseña) para así controlar quien tendrá acceso a la información. Por defecto cada punto de montaje tiene soporte para 25 usuarios. La imagen abajo muestra un RTO Multi Station configurado con 4 estaciones de referencia, SNTI, UDEC, TALC y STTE ubicadas en Santiago, Los Ángeles, Talca y Los Andes respectivamente. Este punto de montaje NTRIP está enviando correcciones diferenciales mediante Internet y están siendo recibidas por un receptor móvil GNSS, el cual envía su posición a través de un mensaje NMEA (National Marine Electronics Association). Luego que TDC recibe dicho mensaje, éste lo conecta automáticamente a la estación de referencia más cercana, que para este caso es la estación STTE.

6 Network Motion Engine Monitoreo de la integridad de la red de estaciones de referencia. Junto con todas las características ya mencionadas, Trimble Dynamic Control proporciona un monitoreo continuo en tiempo real de la integridad de la red GNSS de estaciones de referencia, tal proceso presenta las siguientes características. Acumula todas las observaciones con el objetivo de mejorar la precisión Permite un monitoreo preciso de las coordenadas de referencia, configuraciones de antena, etc. Permite el proceso de líneas base muy largas En una red de estaciones típica, las posiciones convergen dentro de 10mm en planimetría y 20mm en altura después de 24 horas de observación. Este tipo de monitoreo es utilizado cuando se requiere de una alta precisión, pero el tiempo de reacción juega un rol menos importante. TDC tiene la posibilidad de distribuir correos electrónicos con mensajes de alertas por desplazamientos superiores a tolerancias definidas por el usuario.

7 6 II. Trimble NTRIP Caster. A través de la aplicación Trimble NTRIP Caster es posible distribuir flujos de datos de una red de estaciones de referencia. En la mayoría de las instalaciones, la aplicación Trimble NTRIP Caster se utiliza para distribuir correcciones RTK en uno o más formatos, pero también puede ser configurado para distribuir los flujos de datos GNSS para otros usos, por ejemplo, geodestas que procesan datos en tiempo real a través de aplicaciones que apoyen sus investigaciones. Para cada servicio, Trimble NTRIP Caster proporciona un único portal que soporta cualquier número de usuarios y que es compatible tanto con la versión 1.0 como la 2.0 del protocolo NTRIP. El servicio suele ser configurado para requerir credenciales de inicio de sesión para el acceso seguro, pero también puede ser configurado de forma abierta. Trimble NTRIP Caster permite crear uno o más puntos de montaje (Mount Points), cada uno asociado con un tipo de flujo de datos en específico. Durante la operación del servicio, el operador de red puede ver las conexiones actualmente activas para todos los puntos de montaje, incluyendo los datos del inicio de sesión y los tiempos de conexión, junto con un historial de acceso de los usuarios. III. Trimble RTX Posicionamiento absoluto de alta precisión en tiempo real. La solución de posicionamiento RTX es una tecnología de correcciones GNSS de alta precisión basada en la generación y entrega de correcciones precisas de satélite a escala global. La tecnología RTX entrega posición en tiempo real a nivel centimetrico en cualquier lugar dentro o cerca de la superficie de la tierra, lo que garantiza una cobertura geográfica en todo el mundo. Determinar coordenadas fiables y de alta precisión de una estación de referencia de operación continua (CORS) es una tarea crítica en las siguientes situaciones: Al establecer una nueva estación de referencia. Después del movimiento de una CORS, por ejemplo, debido a un terremoto. Durante el monitoreo de una red de estaciones.

8 7 Trimble Pivot RTX permite realizar posicionamiento absoluto de alta precisión en tiempo real, utilizando para ello, la tecnología Trimble RTX. Además de ser útil para la determinación de las coordenadas iniciales para nuevas estaciones, especialmente cuando no hay estaciones cercanas para proporcionar un control externo, Pivot RTX también puede ser utilizado para comprobar continuamente la integridad de la posición absoluta de una estación para indicar los posibles movimientos de la antena cuando estos se produzcan. IV. Trimble RTX-PP Posicionamiento absoluto de alta precisión en post-proceso. Trimble Pivot presenta el módulo opcional Trimble RTX-PP, el cual es una herramienta de postproceso que utiliza el servicio Trimble RTX para calcular coordenadas de muy alta precisión. El módulo RTX-PP Engine utiliza datos en formato RINEX, DAT, T0x almacenados en el servidor local. Estos datos son enviados al servidor Trimble RTX, donde son calculadas posiciones absolutas utilizando para ello orbitas precisas. La precisión del procesamiento no depende del largo de la línea base, así como tampoco, de la duración de la sesión. Se espera que el nivel de precisión alcanzado sea mejor que 1cm en horizontal y 2cm en vertical con un 1 día de datos observados. Dado que el tiempo de convergencia de la solución es menor a una hora, la precisión entregada para una observación de 1 hora, o más, está dentro de 1-2cm. Estas posiciones absolutas, así como también, el número de épocas utilizadas son reenvidas al motor RTX-PP, donde son comparadas con las coordenadas de referencia de cada estación. Los resultados del proceso son transferidos a rutinas de filtrado, ajuste e interpretados a través de gráficos dinámicos que presenta la plataforma Trimble Pivot.

9 8 Aplicaciones típicas: Detección de movimientos absolutos, por ejemplo, después de un terremoto. Series de tiempo de los cambios de posición, por ejemplo, durante un terremoto. Determinación de alta precisión de las coordenadas de una estación. Detección de movimiento tectónico. V. Trimble Integrity Manager PP Posicionamiento diferencial de alta precisión en post-proceso. Trimble Pivot presenta el módulo opcional Trimble Integrity Manager PP, el cual procesa observaciones GNSS almacenadas en el servidor local, con duraciones de sesión definidas por el usuario, obteniendo resultados de muy alta precisión (H: 3mm + 0.1ppm, V: 3.5mm + 0.4ppm). El módulo Post-processing Engine utiliza datos en formato RINEX, DAT, T0x almacenados en el servidor local. Para obtener los mejores resultados, será necesario definir la duración de las sesiones de proceso en función a la longitud de las líneas base (10min + 2min x Km). Los resultados del proceso son transferidos a rutinas de filtrado y ajuste e interpretados a través de gráficos dinámicos que presenta la plataforma Trimble Pivot.

10 9 VI. Trimble Atmosphere Estimación atmosférica. Trimble Atmosphere permite a los usuarios evaluar las condiciones de la ionosfera y la troposfera. Atmosphere Watch y Weather Condition son los módulos dentro de la aplicación los que permiten a los usuarios calcular una variedad de parámetros atmosféricos: Vapor de agua precipitable (Integrated Precipitable Water Vapor, IPWV) Contenido total de electrones (TEC) Tropospheric Slant Delay y Wet Slant Delay, Modernos y avanzados algoritmos son utilizados para derivar parámetros de estado atmosféricos desde observables GNSS y datos de sensores meteorológicos. Es posible obtener soluciones tanto, en post-proceso, como en tiempo real. Trimble Atmosphere permite presentar los resultados en formato binario (BUFR), ASCII o en forma gráfica. Además de gráficos de condición para las estaciones, los resultados también se pueden visualizar como mapas de contorno o superficie, pudiendo ser estos animados. VII. Trimble Ionosphere Calculo centelleo Ionoféricos. La nueva herramienta Trimble Ionosphere permite a un operador de estaciones de referencia recibir indicadores sobre las actividades en la ionosfera, la fuerza de los disturbios y la ubicación en donde los impactos negativos están apareciendo. Parte de la información presentada en la aplicación Ionosphere depende de los resultados derivados de los módulos Trimble VRS³Net o SparseVRS y de la aplicación Trimble Atmosphere. Trimble Ionosphere calcula y resume la siguiente información: Índice de centelleo de una estación de referencia. Índice I95, IRIM y valores GRIM. Valores TEC. La aplicación Trimble Ionosphere permite al operador aplicar diferentes niveles de filtro para reducir al mínimo la influencia de los efectos Ionoféricos en las estaciones y maximizar el rendimiento en la red.

11 10 VIII. Descripción de aplicaciones y configuraciones adicionales. Trimble Rover Integrity: Esta aplicación permite el monitoreo permanente del rendimiento y fiabilidad que tienen los distintos receptores móviles conectados a la red GNSS. Es así como se pueden realizar análisis de los tiempos de inicialización RTK y las precisiones con que cierto receptor móvil trabajó en determinada sesión. Además, es posible realizar comparaciones en tiempo real del rendimiento que tienen diferentes tipos de receptor móvil (diferentes modelos, marcas y versiones de firmware) Soporte Google Maps: A través de esta opción es posible graficar en los mapas/imágenes satelitales de Google las estaciones de referencia que comprenden la red GNSS; así como también, los receptores móviles actualmente conectados a los módulos de salida de información RTK (RTO Single Station, RTO Multi Station), incluyendo el estado de solución para cada receptor (solución RTK fija, solución DGPS flotante, solución autónoma) Storage Integrity: Esta opción está desarrollada para asegurar una total fiabilidad en la colección de datos para el post-procesamiento. Si existe perdida de información (debido, por ejemplo, a la caída de la red o a la inestabilidad de los enlaces de comunicación a las estaciones) el módulo de almacenamiento puede recuperar las épocas faltantes desde los datos registrados en el receptor remoto. Redundant communication: A través de esta opción es posible habilitar una segunda línea de comunicación a la estación de referencia, para que frente a la eventualidad de una falla o corte de la primera línea de comunicación, la plataforma automáticamente pueda cambiar a la conexión de respaldo.