Dokładność wymagana podczas zbierania informacji o lokalizacji zależy od typu projektu, nad którym pracujesz.
W przypadku niektórych projektów, takich jak projekty mapy wycieczki, punkty w pobliżu punktów orientacyjnych mogą być wystarczające. Inne projekty, na przykład zarządzanie zasobami, wymagają dokładności zbieranych lokalizacji wynoszącej kilka centymetrów od rzeczywistego położenia.
Podczas gromadzenia lokalizacji przy użyciu usługi lokalizacyjnej urządzenia, informacje o pozycji można ustalić, korzystając z różnych źródeł, takich jak GPS, telefon komórkowy, sieci Wi-Fi lub Bluetooth. Dokładność tych źródeł różni się, a usługa lokalizacyjna urządzenia nie zawsze działa niezawodnie. Aby przeprowadzać operacje zbierania danych, które wymagają większej dokładności i niezawodnej kontroli jakości, zwykle najlepszym rozwiązaniem jest użycie profesjonalnego odbiornika GPS lub odbiornika GPS o wysokiej dokładności.
Notatka:
Więcej informacji podstawowych o zbieraniu danych o wysokiej dokładności można uzyskać, słuchając następującego odcinka podcastu Field Notes (Notatki z terenu): Covering the basics of high-accuracy data collection (Podstawy dotyczące zbierania danych o wysokiej dokładności) (12 minut).
Globalny system nawigacji satelitarnej (Global Navigation Satellite System, GNSS) to standardowy termin ogólny określający systemy nawigacji satelitarnej. Odbiorniki GNSS mogą korzystać z różnych systemów nawigacji satelitarnej, natomiast odbiorniki GPS są przystosowane do pracy wyłącznie z systemem nawigacji satelitarnej o nazwie Global Positioning System (GPS). Ze względu na to, że termin GPS jest często używany w odniesieniu do obu typów odbiorników, w tym systemie pomocy jest on traktowany jako termin ogólny.
Odbiornik GPS precyzyjnie oblicza lokalizacje geograficzne przy użyciu informacji pochodzących z satelitów systemu GPS. Dokładność tych odbiorników mieści się w zakresie od około metra do centymetra. Jest to zależne od możliwości śledzenia i przetwarzania sygnałów z satelitów. Sygnały z satelity GPS są transmitowane na różnych częstotliwościach. Im więcej częstotliwości wykorzystuje odbiornik GPS — a tym samym im więcej odbiera sygnałów — tym jest dokładniejszy. Jest to prawdą także w przypadku odbiorników GNSS: z im większej liczby systemów odbiornik korzysta (i im więcej sygnałów odbiera), tym jest dokładniejszy. Dostępnych jest kilka systemów nawigacji satelitarnej. Zwykle jednak im dokładniejszy jest odbiornik GPS, tym jest droższy i tym trudniej nosi się go w terenie.
Wybór odbiornika
Aplikacje AppStudio mogą korzystać z modułu GPS wbudowanego w urządzenie. Można także dodać zewnętrzny odbiornik GPS w celu uzyskania danych o wysokiej dokładności. Dostępnych jest wiele odbiorników GPS, jednak nie wszystkie z nich działają bezpośrednio z aplikacją AppStudio. Aby możliwe było użycie odbiornika GPS z aplikacją AppStudio, musi on obsługiwać dane wynikowe w formie zdań NMEA.
W celu zwiększenia dokładności położeń można użyć odbiornika GPS, który obsługuje poprawki różnicowe. Korzystając z urządzenia z systemem iOS, należy także używać jednego z odbiorników GPS obsługiwanych w systemie iOS. Ponieważ firma Esri nie publikuje listy obsługiwanych odbiorników GPS dla systemów Android lub Windows, udostępniono listę odbiorników używanych podczas testowania w systemie Android i Windows.
Wskazówka:
Większość odbiorników GPS o wysokiej dokładności obsługuje zdania NMEA, które są wykorzystywane przez aplikację AppStudio. Zaleca się jednak, by sprawdzić w instrukcji obsługi odbiornika, czy obsługuje on zdania NMEA, zanim zostanie połączony z aplikacją AppStudio.
Obsługa standardu NMEA
NMEA 0183 to standard specyfikacji danych, który jest stosowany w aplikacji AppStudio do komunikacji z odbiornikami GPS. Komunikaty NMEA zawierają wiersze danych, które są nazywane zdaniami. Aplikacja AppStudio pozyskuje informacje GPS, takie jak długość i szerokość geograficzną, wysokość oraz typ poprawki, przez odczyt konkretnych zdań w komunikatach NMEA.
Aplikacja AppStudio obsługuje standard NMEA w wersji 4.00 i 4.10. Może ona odczytywać następujące zdania NMEA:
- GGA: Dane powiązane z czasem, pozycją i poprawką
- GSA: DOP i aktywne satelity GNSS
- GSV: Widoczne satelity GNSS
- RMC: Zalecane minimalne dane GNSS
- VTG: Kurs nad ziemią i prędkość względem ziemi
- GST: Statystyka błędu pseudozakresu GNSS
Jeśli aplikacja AppStudio odbiera zdania GST, które zawierają informacje o dokładności dla określonej współrzędnej, wykorzystuje je do określenia dokładności. Domyślnie wartości dokładności w pionie i w poziomie są określane jako błąd średni kwadratowy (RMS). Poziom ufności z użyciem błędu średniego kwadratowego (RMS) wynosi od 63% do 68% w przypadku dokładności w poziomie oraz 68% w przypadku dokładności w pionie.
Szacowana dokładność
Jeśli aplikacja AppStudio nie odbiera zdania GST z odbiornika GPS, ale odbiera zdanie GSA, to dokładność jest w aplikacji AppStudio szacowana z użyciem wartości parametrów poziomego rozmycia precyzji (HDOP) oraz pionowego rozmycia precyzji (VDOP). Szacowana dokładność w poziomie jest obliczana przez pomnożenie wartości HDOP przez 4,7, a szacowana dokładność w pionie jest obliczana przez pomnożenie wartości VDOP przez 4,7.
Poprawki różnicowe
W celu zwiększenia dokładności położeń można użyć odbiornika GPS, który obsługuje poprawki różnicowe. Technologia poprawek różnicowych zapewnia jeszcze większą dokładność dzięki wykorzystaniu stacji referencyjnych, nazywanych również stacjami bazowymi. Stacją referencyjną jest inny odbiornik GPS, którego lokalizacja jest znana. Stacja referencyjna dokonuje oceny swojej lokalizacji na podstawie sygnałów satelitarnych i porównuje oszacowane położenie ze znanym. Różnica między tymi położeniami jest uwzględniana w szacowanym położeniu GPS obliczonym przez odbiornik GPS, nazywany także „wędrowcem”, w celu uzyskania dokładniejszego położenia. Aby możliwe było zastosowanie poprawki różnicowej, odbiornik musi znajdować się w określonej odległości od stacji referencyjnej. Poprawki różnicowe można stosować w czasie rzeczywistym w terenie lub podczas przetwarzania końcowego danych w biurze.
Poprawki różnicowe mogą pochodzić ze źródeł publicznych lub komercyjnych. Jednym z najczęściej używanych i dostępnych publicznie źródeł poprawek w czasie rzeczywistym jest system SBAS (Satellite-based Augmentation System), który w Stanach Zjednoczonych często nazywany jest również systemem WAAS (Wide Area Augmentation System). Korzystanie z systemu SBAS jest bezpłatne, jednak musi być on obsługiwany przez odbiornik GPS. Korzystanie z komercyjnych usług korekcyjnych wymaga zwykle subskrypcji i może także wymagać zakupu konkretnego typu odbiornika GPS, który odbiera sygnały korekcyjne. Więcej informacji zawiera temat Differential GPS Explained (Różnicowy GPS — objaśnienie).
Odbiorniki GPS obsługiwane w systemie iOS
Aby możliwe było bezpośrednie połączenie odbiornika Bluetooth z urządzeniem z systemem iOS, odbiornik musi należeć do programu MFi oraz generować dane wynikowe w formie zdań NMEA. Poniższych odbiorników można używać bezpośrednio z aplikacją AppStudio Player na obsługiwanych urządzeniach z systemem iOS.
Wskazówka:
Aby sprawdzić wersję oprogramowania wbudowanego odbiornika GPS, należy sparować odbiornik z urządzeniem, przejść na urządzeniu do panelu ustawień Ogólne > Informacje o i nacisnąć nazwę sparowanego odbiornika.
- Bad Elf GNSS Surveyor i GPS Pro+, GPS Pro oraz GPS for Lightning Connector
Odbiorniki GNSS Surveyor i GPS Pro+ wymagają oprogramowania wbudowanego w wersji 2.1.40 lub nowszego. Odbiornik GPS Pro wymaga oprogramowania wbudowanego w wersji 2.0.90 lub nowszego. Odbiornik GPS for Lightning Connector wymaga oprogramowania wbudowanego w wersji 1.0.24 lub nowszego.
- Eos Arrow Lite, Arrow 100, Arrow 200 i Arrow Gold — oprogramowanie wbudowane w wersji 2.0.251 lub nowsze.
- Garmin GLO i GLO 2
Odbiornik GLO wymaga oprogramowania wbudowanego w wersji 3.00 lub nowszej, a odbiornik GLO 2 wymaga oprogramowania wbudowanego w wersji 2.1 lub nowszej.
Wartości dokładności dostarczane przez odbiornik Garmin GLO nie są aktualizowane w tym samym tempie co informacje o lokalizacji. Dokładność w tym odbiorniku jest obliczana na podstawie wartości PDOP i HDOP, które są wyprowadzane tylko raz podczas uruchamiania odbiornika.
- Geneq SxBlue II i SxBlue III — oprogramowanie wbudowane w wersji 2.0.251 lub nowsze.
- Juniper Systems Geode
- Leica Zeno GG04 plus — oprogramowanie wbudowane płyty procesora w wersji 1.0.20 lub nowsze.
- Trimble R1,R2, R10 Model 2, R12, R12i i Catalyst DA2
Odbiornik należy skonfigurować za pomocą aplikacji Trimble Mobile Manager. Nie należy używać aplikacji Trimble GNSS StatusGNSS Status.
Odbiorniki GPS testowane w systemach Android i Windows
Aplikacja AppStudio działa z każdym odbiornikiem obsługiwanym w systemie Android lub Windows, którego dane wynikowe to zdania NMEA 0183. Firma Esri nie certyfikuje żadnego urządzenia, jednak poniżej przedstawiono listę urządzeń, które były używane:
Uwaga:
Nie jest to pełna lista wszystkich urządzeń działających z aplikacją AppStudio.
- Bad Elf GNSS Surveyor, GPS Pro i GPS Pro+
- Eos Arrow Lite, Arrow 100, Arrow 200 i Arrow Gold
- Garmin GLO¹, Garmin GLO 2¹
Wartości dokładności dostarczane przez odbiornik Garmin GLO nie są aktualizowane w tym samym tempie co informacje o lokalizacji. Dokładność w tym odbiorniku jest obliczana na podstawie wartości PDOP i HDOP, które są wyprowadzane tylko raz podczas uruchamiania odbiornika.
- Geneq SxBlue II i SxBlue III²
- Juniper Systems Geode
- Leica GG03¹, GG04 i Zeno 20¹
- Trimble R1,R2, R8s¹, R10¹, R12¹, R12i¹ i Catalyst DA2¹
W systemie Windows do odbierania skorygowanych pozycji za pomocą odbiorników Trimble R1 lub R2 jest wymagana aplikacja Trimble GNSS Status. W systemie Android odbiornik należy skonfigurować za pomocą aplikacji Trimble Mobile Manager.
W przypadku odbiornika Trimble R1 w systemie Windows aplikacja AppStudio nie ma dostępu do różnicowych poprawek GPS z RTX. Aplikacja AppStudio może jednak identyfikować lokalizację z autonomicznymi poprawkami GPS, jak również z poprawkami pochodzącymi z systemu SBAS i lokalnej stacji bazowej z użyciem protokołu NTRIP.
W przypadku odbiornika Trimble R2 w systemie Windows aplikacja AppStudio nie ma dostępu do informacji o lokalizacji z RTX ani do informacji o lokalizacji z poprawkami lokalnej stacji bazowej z użyciem protokołu NTRIP. Aplikacja AppStudio ma jedynie dostęp do autonomicznych poprawek GPS i informacji o lokalizacji z poprawkami pochodzącymi z systemu SBAS.
Wystąpiły problemy podczas parowania odbiornika Trimble R10 z urządzeniami Samsung Galaxy S5 i S7.
¹ Tylko system Android
² Tylko system Windows
Konfigurowanie odbiornika
Nie wszystkie odbiorniki, które generują dane wynikowe w postaci zdań NMEA, są od razu odpowiednio skonfigurowane. W podręczniku użytkownika urządzenia znajdują się instrukcje dotyczące sposobu konfigurowania urządzenia w celu generowania zdań NMEA.
Podłączanie odbiornika do urządzenia
Aplikacja AppStudio obsługuje zarówno odbiorniki zintegrowane z urządzeniami, jak również odbiorniki zewnętrzne podłączone przez Bluetooth. Jeśli masz odbiornik zintegrowany z urządzeniem, przejdź do następnej sekcji . Jeśli używasz zewnętrznego odbiornika, wykonaj poniższe instrukcje, aby podłączyć go do urządzenia:
- Sprawdź, czy odbiornik GPS jest zgodny z aplikacją AppStudio.
Odbiornik musi obsługiwać dane wynikowe w formacie zdań NMEA i być odpowiednio skonfigurowany w tym celu. Zapoznaj się z tematami Wybór odbiornika i Konfigurowanie odbiornika. Te instrukcje należy wykonać przed podłączeniem odbiornika do aplikacji AppStudio.
- Włącz odbiornik i umieść go w pobliżu urządzenia lub komputera.
Przejdź do ustawień Bluetooth i wyświetl dostępne urządzenia. Zaczekaj, aż nazwa odbiornika zostanie wyświetlona na liście.
Wskazówka:
Jeśli odbiornik Bluetooth nie zostanie wyświetlony na liście, upewnij się, że nie jest podłączony do innego urządzenia.
- Aby odłączyć odbiornik od urządzenia z systemem iOS, w ustawieniach Bluetooth urządzenia naciśnij przycisk informacji znajdujący się obok odbiornika, naciśnij opcję Zapomnij to urządzenie i naciśnij opcję Zapomnij urządzenie.
- Aby odłączyć odbiornik od urządzenia z systemem Android, w ustawieniach Bluetooth urządzenia naciśnij przycisk ustawień znajdujący się obok odbiornika, a następnie naciśnij opcję Anuluj parowanie lub Zapomnij.
- Aby odłączyć odbiornik od urządzenia z systemem Windows, w ustawieniach Bluetooth urządzenia naciśnij nazwę odbiornika, naciśnij opcję Usuń urządzenie i naciśnij opcję Tak.
- Naciśnij nazwę odbiornika celem sparowania go z urządzeniem.
Dodawanie obsługi odbiornika GPS do używanej aplikacji
Aby zintegrować wykorzystanie odbiornika o wysokiej dokładności z aplikacją, należy najpierw wykryć odbiornik przy użyciu aplikacji DeviceDiscoveryAgent. Następnie możesz użyć funkcji DeviceListModel, aby wyświetlić znalezione odbiorniki. Gdy odbiornik jest podłączony do aplikacji, możesz użyć funkcji PositionSource, aby wyświetlić lokalizację na mapie, lub funkcji Position, aby wyświetlić dane dotyczące dokładności lokalizacji, takie jak współrzędne, rozmycie precyzji i znacznik czasu. Użyj funkcji SatelliteInfoSource w celu uzyskania informacji o satelitach nad horyzontem i satelitach wykorzystywanych oraz funkcji nmeaSource i ListView w celu uzyskania odebranych danych NMEA. W celu uzyskania informacji o każdym z tych komponentów zajrzyj do sekcji poświęconych interfejsom API ArcGIS.AppFramework.Devices i ArcGIS.AppFramework.Positioning.
Przykładowa aplikacja GNSS Info dostarczana razem z aplikacją AppStudio przedstawia wszystkie te funkcje. Aby użyć tej przykładowej aplikacji, wykonaj poniższe czynności:
- Uruchom aplikację ArcGIS AppStudio.
- Kliknij przycisk Nowa aplikacja.
- Kliknij opcję Przykłady i przewiń do przykładowej aplikacji GNSS Info.
- Ewentualnie kliknij opcję Wyszukaj wszystko i wpisz GNSS Info.
- Wybierz przykładową aplikację GNSS Info.
- Podaj tytuł.
- Kliknij przycisk Utwórz.
Aby uruchomić nowo utworzoną aplikację, kliknij dwukrotnie miniaturę aplikacji w galerii. Aby edytować aplikację, wybierz ją w galerii i kliknij przycisk Edytuj na panelu bocznym, aby uruchomić kod źródłowy w programie Qt Creator.
Jeśli została wybrana opcja tworzenia plików instalacyjnych dla aplikacji, w ustawieniach aplikacji należy włączyć opcje Lokalizacja o wysokiej dokładności i Bluetooth. Poza tym należy włączyć opcję Lokalizacja w tle, jeśli tworzona aplikacja ma kontynuować rejestrowanie informacji dotyczących lokalizacji, gdy działa ona w tle.
W przypadku publikowania aplikacji w sklepie Apple należy dostarczyć listę zewnętrznych akcesoriów innych firm (w naszym przypadku odbiorników GNSS) umieszczających Twoją aplikację na swoich białych listach. Ta lista może być udostępniona w aplikacji ArcGIS AppStudio na karcie iOS w oknie Ustawienia. W polu Ciągi znakowe protokołu akcesoriów zewnętrznych wprowadź ciągi znakowe dla urządzeń, które obsługują Twoją aplikację. Aby Twoja aplikacja była umieszczona na białej liście przez dostawcę akcesoriów zewnętrznych, należy wysłać wiadomość e-mail do tego dostawcy i dostarczyć następujących informacji o swojej aplikacji:
- Nazwa aplikacji
- Identyfikator zbioru
- Numer wersji aplikacji
- Nazwa twórcy aplikacji
- Planowana data wydania
- Kategoria aplikacji
- Opis aplikacji
- Adres e-mail twórcy aplikacji
W odpowiedzi otrzymasz od nich ciąg znakowy, który należy wprowadzić w ustawieniach aplikacji.
Notatka:
Jeśli korzystasz ze swojej aplikacji w aplikacji AppStudio Player, odbiornikami umieszczającymi Twoją aplikację na swoich białych listach są:
- Bad Elf (com.bad-elf.gps)
- Eos (com.eos-gnss.positioningsource)
Rejestrowanie pliku dziennika NMEA na potrzeby odtwarzania
Pracując w terenie, można rejestrować dziennik NMEA, który można następnie ponownie odtworzyć po powrocie do biura. Jest to idealny sposób na przeprowadzanie demonstracji dla współpracowników w biurze oraz doskonała pomoc dla zespołu wsparcia technicznego podczas rozwiązywania problemów z nieoczekiwanym zachowaniem odbiornika GNSS.
Aby zapisać plik NMEA w przykładzie GNSS Discover w aplikacji AppStudio Player, należy zapewnić połączenie z odbiornikiem zewnętrznym. Po nawiązaniu połączenia można rozpocząć rejestrowanie.
- Przejdź na stronę Status lokalizacji GNSS.
- Przejdź do karty Debugowanie.
- Kliknij przycisk rejestrowania.
Podczas rejestrowania można używać innych funkcji aplikacji. Po zakończeniu przemieszczania się wróć do karty Debugowanie i zatrzymaj rejestrowanie.
Zarejestrowane pliki dziennika NMEA są zapisywane w folderze ArcGIS/ArcGISAppStudioPlayer/Logs.
Notatka:
W systemie Android ten folder znajduje się w konkretnej lokalizacji przechowywania aplikacji: Android/data/com.esri.appstudio.player/files/ArcGIS/ArcGIS AppStudioPlayer/Logs.
Dzienniki NMEA można rejestrować w ten sam sposób w aplikacji AppStudio Player z przykładem GNSS Discover, aplikacji Survey123 lub aplikacji QuickCapture. Dzienników zarejestrowanych w dowolnej z tych aplikacji można używać we wszystkich pozostałych.