Derzeit wird im 2023 gestarteten Projekt ORMOBASS das Testgebiet auf den Ostseeraum zwischen Schweden, Finnland und Estland ausgeweitet. Damit wird eine Region erfasst, aus der aktuell häufig Störungen des Navigationssystems gemeldet werden.
Quelle: DLR

Im Ostseeraum kommt es Immer wieder zu Beeinträchtigungen der Schifffahrt, wenn globale Satellitennavigationssysteme wie das europäische Galileo oder das amerikanische GPS gestört sind oder ausfallen. Die Signalstörungen, die mutmaßlich von russischen Manipulationen herrühren, führen dazu, dass die Schiffsbrückensysteme keine oder im schlimmsten Fall falsche Positionsinformationen anzeigen, was ein erheblich höheres Risiko für Grundberührungen oder Kollisionen nach sich zieht. Mit dem terrestrischen Navigationssystem Ranging Mode (R-Mode) hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit Forschungseinrichtungen, Behörden und Industrieunternehmen eine Alternative zu satellitengebunden Systemen entwickelt. Dieses System befindet sich nun auf dem Weg zur Standardisierung und wird 2025 in einem um Finnland und Estland erweiterten Versuchsfeld eingeführt.

Das DLR hatte bereits im Zeitraum 2017 bis 2021 das weltweit erste großflächige Testfeld für das funkbasierte R-Mode-System zusammen mit Partnern entwickelt und aufgebaut. „Dieser erste Schritt, ein maritimes Backupsystem im Ostseeraum zu etablieren, hat gezeigt, dass die R-Mode-Technologie als alternatives terrestrisches Navigationssystem in der Praxis funktioniert und eine Positionierung eines Schiffs auch ohne satellitengestützte Systeme ermöglicht“, sagt die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla.

Das DLR-Institut für Kommunikation und Navigation arbeitet an Technologien, Empfangsstörungen globaler Satellitennavigationssysteme zu erkennen, zu unterdrücken und mit Hilfe von alternativen Sensoren und Systemen die Verfügbarkeit und Verlässlichkeit von Navigationsinformationen sicherzustellen. Initiiert durch die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) entwickelten Wissenschaftler:innen das alternative terrestrische Funknavigationssystem Ranging Mode oder kurz R-Mode.

Das R-Mode System ist ein bodengebundenes Ersatzsystem, das bestehende Funkstationen im Mittel- und Ultrakurzwellenbereich nutzt. Dabei wird die Entfernung eines Schiffs zu den verschiedenen R-Station gemessen und so seine geographische Position berechnet.
Quelle: DLR

R-Mode nutzt bereits existierende Infrastrukturen der nationalen maritimen Einrichtungen für die Bereitstellung von Funkdiensten im Bereich der Mittelwelle und der Ultrakurzwelle und bietet somit einen kosteneffizienten Navigationszusatzdienst. In den letzten sieben Jahren ist dabei ein Versuchsfeld mit acht R-Mode-Sendern mit einer Ausdehnung von etwa 800 Kilometern zwischen Helgoland und Stockholm entstanden.

Neben dem DLR nutzen auch weitere Forschungseinrichtungen, maritime Behörden und Industrieunternehmen dieses Versuchsfeld, um die R-Mode-Technologie zu etablieren, validieren und Prototypen von R-Mode basierten Empfangsgeräten und Anwendungen zu entwickeln.

Erweiterung des R-Mode-Testfelds im Ostseeraum

Derzeit wird im 2023 gestarteten Projekt ORMOBASS das Testgebiet auf den Ostseeraum zwischen Schweden, Finnland und Estland ausgeweitet. Damit wird eine Region erfasst, aus der aktuell häufig Störungen des Navigationssystems gemeldet werden. 2024 analysierten die Wissenschaftler:innen die dortigen Mittelwellen-Funksignalstationen (Funkbaken) und erarbeiteten zusammen mit den vorhandenen Sendern des Testgebiets ein Konzept zur Erweiterung. Dieses Konzept umfasst die Grundfunktionen des Systems und wird in den Jahren 2025 und 2026 umgesetzt. Das Ziel ist, bis 2026 alle wesentlichen Funktionen des R-Mode-Systems für beide Frequenzbänder, Mittel- und Ultrakurzwelle, zu entwickeln und den zuständigen maritimen Behörden für den Betrieb des erweiterten Testgebiets zur Verfügung zu stellen. Das DLR übernimmt dabei neben der Projektleitung auch die Entwicklung der R-Mode-Empfängertechnologie, das Systemdesign, die Systemprüfung und die Standardisierung.

Standardisierung – Der Weg zur Anerkennung des Systems

R-Mode nutzt bereits existierende Infrastrukturen der nationalen maritimen Einrichtungen für die Bereitstellung von Funkdiensten im Bereich der Mittelwelle und der Ultrakurzwelle und bietet somit einen kosteneffizienten Navigationszusatzdienst. In den letzten sieben Jahren ist dabei ein Versuchsfeld mit acht R-Mode-Sendern mit einer Ausdehnung von etwa 800 Kilometern zwischen Helgoland und Stockholm entstanden.. Quelle: DLR

Damit Schiffe das R-Mode-System auf ihrer Fahrt zwischen zwei Häfen nutzen können, müssen Sender vorhanden sein, die einen einheitlichen R-Mode Dienst anbieten, sowie Empfänger an Bord, die für die Schiffsnavigation zugelassen sind. Beides erfordert die Standardisierung des R-Modes durch unterschiedliche Organisationen. Für den Mittelwellenbereich des R-Modes-Systems konnten das entwickelte Konzept des Projekts ORMOBASS und Ergebnisse vorheriger Projekte aus dem Ostseeraums sowie aus den DLR-Programmen Verkehr und Sicherheit erfolgreich in die IALA (International Organization for Marine Aids to Navigation) Richtlinie zur Mittelwellen R-Mode-Signalcharakteristik und Navigationsnachricht eingebracht werden. Dabei wurden auch Erfahrungen aus Kanada und Südkorea berücksichtigt. Seit Anfang 2025 steht nun das Ergebnis dieser fünfjährigen Arbeit, die IALA Guideline 1187, allen Interessierten zur Verfügung, die Mittelwellen R-Mode-Signale einsetzen möchten.

Im Projekt ORMOBASS haben die Forschenden gerade damit begonnen, diese Richtlinie im Ostseeraum umzusetzen. Ab Anfang 2026 werden die standardisierten Signale im Bereich zwischen Deutschland, Finnland und Estland verfügbar sein.

Projektbeteiligte bei ORMOBASS sind neben dem DLR die Wasserstraßen und Schifffahrtsverwaltung des Bundes, Deutschland (WSV), die  Swedish Maritime Administration, das Bundesamts für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), die Finnish Transport Infrastructure Agency, Fintraffic VTS ltd, FinnlandNational Institute of Telecommunications, RISE – Research Institutes of Sweden, Gutec AB, NavSim Poland Ltd., Alberding GmbH, Estonian State Fleet, Kongsberg Discovery AS und Seatex, Norwegen.

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Der PULSAR-Dienst soll ab 2027 neue Korrekturdienste für die satellitenbasierte Positionsbestimmung ermöglichen, die gleichermaßen hochgenau und kostengünstig sind. Quelle: Trimble

Xona Space Systems (Xona), Spezialist für Satellitennavigationslösungen, kündigt eine neue Zusammenarbeit mit Trimble an. Die Unternehmen streben die Integration von Trimble-Korrekturdiensten mit Xonas PULSAR-Hochleistungsnavigationsdienst an. Die ersten Satellitenstarts werden für Ende 2026 erwartet, und der Dienst soll 2027 über das PULSAR-Satellitennetzwerk starten, um sichere, hochpräzise Positionierung für Anwendungen von Geospatial bis hin zu energieeffizienten mobilen Massen- und IoT-Anwendungen zu ermöglichen. Zur Unterstützung dieser neuen und sich entwickelnden Zusammenarbeit hat Xona eine Investition von Trimble Ventures erhalten.

Xona PULSAR, betrieben durch Xonas geplantes Netzwerk kleiner Satelliten in niedriger Erdumlaufbahn (Low Earth Orbit – LEO), wird entwickelt, um hochpräzise Positionierungs- und Navigationsdienste direkt an aktuelle GNSS-Hardware zu liefern. Der PULSAR-Dienst, der durch diese Zusammenarbeit hochpräzise Korrekturdienste umfassen wird, hat das Potenzial, skalierbare, kosteneffiziente Lösungen für Branchen mit anspruchsvollen Positionierungs- und Navigationsanforderungen zu bieten, wie z.B. den zivilen Bau, die Vermessung und Kartierung sowie Automobil- und IoT-Anwendungen. Es wird erwartet, dass Xonas Signale auch den Betrieb in niedrigen Gebäuden ermöglichen und die Widerstandsfähigkeit gegen Störungen und Interferenzen im Vergleich zu den aktuellen GNSS-Fähigkeiten verbessern.

Präzisionspositionierungslösungen von LEO-Konstellationen sollen neue erweiterte Fähigkeiten sowie hohe Betriebszeiten bieten, um den sich schnell entwickelnden Bedürfnissen der Branchen weltweit gerecht zu werden. Die Einbeziehung von Trimble-Korrekturdiensten in Xona PULSAR soll die Zuverlässigkeit der Bereitstellung von Trimble-Korrekturdiensten verbessern, was für Benutzer in Gebieten ohne zuverlässige Mobilfunkabdeckung, in Umgebungen mit eingeschränkter Himmelsichtbarkeit, einschließlich hochgelegener Regionen und anderer herausfordernder Geografien, von entscheidender Bedeutung ist.

www.XonaSpace.com

www.trimble.com

Bild: Der PULSAR-Dienst soll ab 2027 neue Korrekturdienste für die satellitenbasierte Positionsbestimmung ermöglichen, die gleichermaßen hochgenau und kostengünstig sind.

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Der neue GNSS-Empfänger Trimble R980 beinhaltet neueste Premium-Features des Herstellers, wie etwa die ProPoint-Positioning Engine oder die IMU-basierte Neigungskompensation mit der Trimble TIPTM-Technologie.
Quelle: Trimble Inc.

20.06.24 – Mit dem Trimble R980 GNSS-System hat der Hersteller Trimble sein Portfolio an Empfängern für Satellitennavigationssysteme (GNSS)erweitert. Es beinhaltet die neuesten Premium-Features der Trimble-Technologie, wie etwa die ProPoint-Positioning Engine oder die IMU-basierte Neigungskompensation mit der Trimble TIPTM-Technologie. Dies verbessert die Arbeit in schwierigen Empfangssituationen, etwa im städtischen Umfeld oder im Wald, ohne dass das Messsystem dabei vertikal ausgerichtet werden muss. Zu den Kommunikationsfunktionen des R980 gehört ein Dual-Band-UHF-Funkgerät und ein integriertes weltweites LTE-Modem für den Empfang von Korrekturdaten (lokale Basisstation oder VRS-Netzwerk). Der Betrieb ist im 450-MHz-, 900-MHz- oder dem LTE-Band möglich.

Der Trimble R980 unterstützt auch den Trimble Internet Base Station Service (IBSS) für Streaming von RTK-Korrekturen mit der Trimble Access Feldsoftware. Ein 12-monatiges Abonnement für Trimble CenterPoint RTX-Echtzeitkorrekturen, die über Satellit oder Internet geliefert werden, ist in den neuen R980-Empfängern enthalten. Der Dienst bietet Korrekturen auf Zentimeter-Ebene und wird durch den Korrekturdienst Trimble xFill ergänzt, der die RTK-Positionierung auch bei Signalunterbrechungen ermöglicht. Der R980 verfügt außerdem über die neu eingeführte Trimble IonoGuard-Technologie, die die ionosphärische Störungen für RTK-GNSS abschwächt, und Trimble Everest Plus für Mehrweg-Entstörungsleistung. Die IonoGuard-Technologie verbessert die Verfügbarkeit und Robustheit der Positionierung in Zeiten erhöhter Sonnenaktivität, wie die jüngsten geomagnetischen G5-Stürme, die weltweit Welt aufgetreten sind.

https://geospatial.trimble.com/r980.

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Der S580 von STONEX kann mit der Lösung GeoAce von ITS Geo kombiniert werden, um GNSS und AR-Verfahren zusammenzubringen. Foto: STONEX Deutschland

Ein Smartphone als Vermessungsgerät zu nutzen, ist sicher eine feine Sache. Aber funktioniert der fragile Alleskönner auch im rauen Arbeitsalltag. Wenn es mal handfest und schnell zugehen muss und ein Messgerät dem robusten Alltag trotzen muss. Und liefert eine iPhone-basierte Anwendung die notwendige Genauigkeit für Geoinformationssysteme? Um diese Anforderungen unter einen Hut zu bringen, hat Stonex, italienischer Spezialist für Vermessungsgeräte, weitere Softwarelösungen angebunden.

Neu ist zum Beispiel der iOS-Connector NTRIP-STX, eine Auftragsentwicklung der stonex.de, mit dem der S580-GNSS-Receiver mit einem Apple-Gerät verbunden werden kann. Mit NTRIP-STX werden die RTK-Korrekturdaten über die Internetverbindung des iOS-Devices empfangen. Folglich können diese Daten auf der Betriebsplattform und den darauf laufenden Applikationen verwendet werden. „Das eröffnet ein großes Potenzial für iOS-basierte B2B-Anwendungen“, sagt Thomas Schmitt von der deutschen STONEX-Niederlassung.

Der preisgünstige Empfänger beherbergt auf seinen gerade einmal 8 mal 14 Zentimetern ein spezielles L1/L2 GNSS-Board, mit dem unter Nutzung von Korrekturdaten eine Genauigkeit von wenigen Zentimetern in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen erreicht werden können. Mit IP-Schutzklasse 67 (Gesamtgewicht 350 Gramm) ist er sehr robust.

GNSS + Augmented Reality

Beispiel für eine konkrete Anwendung ist die Smartphone-basierte Lösung GeoAce der ITS Geo GmbH, die auch mit dem S580 erhältlich ist. GeoAce beinhaltet ein Augmented Reality (AR)-basiertes Positionierungsverfahren, bei dem photogrammetrische 3D-Punktwolken mit der Kamera des iPhones in hoher Genauigkeit erstellt werden. Sie liefert relative Genauigkeiten von 5 bis 10 Zentimetern und richtet sich an Anwendungen wie etwa die Hausanschlussvermessung im Versorgerbereich (BUSINESS GEOMATICS berichtete).

Der S580 kann als Option hinzugenommen werden, um so Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit der Messungen zu steigern. „Wenn bei den Vermessungsdaten auch hohe absolute Genauigkeiten gefordert sind, dann erweist sich die Ergänzung des GeoAce mit dem Stonex S580 als Lösung mit dem besten Preis/Leistungsverhältnis“, so Schmitt. Denn Nutzer können ohne zusätzliche Vermessungsleistungen – wie etwa die Bestimmung von Passpunkten – eine 3D-Bestandsdokumentation durchführen, die in Sachen Lagegenauigkeit der branchentypischen Anforderung der „Spatenbreite“ genügen. „Der optimale, weil wirtschaftlichste Booster für GIS-Daten“, ist Schmitt überzeugt.

Durch den neuen iOS-Connector, der auch als autarke App verfügbar ist, können Softwareentwickler also problemlos das Hochleistungs-GNSS in jegliche Anwendungen integrieren. Für Android bietet Stonex einen entsprechenden Konnektor schon seit längerem – mit der iOS-Variante gibt es nun maximale Plattform-Flexibilität für Anwender. Mit der Kombination von Konnektor und Photogrammetrie-App gewinnt der Anwender maximale Flexibilität beim Messen und jeglichen Empfangsbedingungen, was Satellit oder Internet (Mobilfunk) betrifft. Die Lösung fügt die jeweils vorhandenen Sensordaten intelligent zusammen, ähnlich etwa einem Navigationsgerät, dass bei Wegstrecken bei fehlendem GNSS-Daten über bordinterne Sensoren „überbrücken“ kann. „Einige tradierte Regeln der Vermessung gelten dann einfach nicht mehr“, so Schmitt, da sich zum Beispiel Messfehler in der internen Bearbeitung selbst korrigieren und so früher übliche Folgefehler bei Polygonzügen korrigieren. Einfach bestimmte Punkte (sogenannte tote) Polygonzüge beispielsweise, in der klassischen Vermessungsschule noch strikt verpönt, können so problemlos durchgeführt werden.

Der STONEX X150 ist ein robuster Scanner für Vermessungen bis zu einer Reichweite von 150 Metern. Foto: STONEX Deutschland

„Die geforderten Genauigkeiten entstehen auch dann, wenn der Nutzer intuitiv per Smartphone durch den Messraum schreitet, sogar mit kompletten 3D-Aufmaß“, beschreibt Schmitt. Vorausgesetzt, die Smartphone-Anwendung nutzt die Daten des integrierten GNSS-Empfängers. „AR–Verfahren oder photogrammetrische Daten allein liefern zwar für viele brauchbare, relative Genauigkeiten, aber eben ohne die im GIS meist geforderte Lage“, so Schmitt.

SLAM bis 120 Meter: Neue Produkte im 3D-Bereich

Das Unternehmen Stonex ist am Markt bekannt für sein umfangreiches Programm an GNSS-Receivern für den professionellen Bereich, wobei das Unternehmen immer wieder auf die Preis-Leistungsverhältnis im Marktvergleich verweist. Der S580 beispielsweise wird in Online-Shops zum Einzelpreis von knapp über 3.000 Euro netto angeboten.

Das Unternehmen setzt seine Strategie der Preisführerschaft auch in anderen Gerätegattungen fort. So gibt es seit Herbst letzten Jahres mit dem STONEX X150 auch einen robusten Scanner für Vermessungen bis zu einer Reichweite von 150 Meter. Der X150 wird mit einer eigenen Verarbeitungssoftware geliefert und ist außerdem mit den Programmen Stonex Cube-scan und Stonex Reconstructor kompatibel, mit denen topografische Geländeaufnahmen oder Raumpläne erstellt werden können. Eine integrierte panoramatische HDR-Kamera liefert dabei auch die Farbwerte für die 3D-Punktwolke.

Mit dem Stonex Xh120 gibt es zudem eine eigenständige 3D-Laserscanner-basierte SLAM-Lösung. Das SLAM-Verfahren (Simultaneous Localization and Mapping), das im Bereich der Robotik und dort bei der Orientierung von autonom fahrenden Fahrzeugen in unbekannten Gebieten entwickelt wurde, liefert 3D-Modelle sehr schnell und in guter Genauigkeit, ohne das eine Orientierung in Form von GNSS oder anderen Messsensoren nötig wäre. Aufgrund der Echtzeitverarbeitung der Daten sieht der Nutzer, während er das Messgerät durch den Raum führt, die 3D-Punktwolke am Display wachsen und hat so das unmittelbare Feedback für den SLAM-Prozess. In der Regel sind die am Markt verfügbaren Geräte für kurze Distanzen ausgelegt, der XH 120 besitzt jedoch eine Reichweite von 120 Metern und ist demnach prädestiniert für klassische Vermessungsaufgaben. „Damit sind auch smarte Mobile Mapping-Systeme light realisierbar, wir haben zum Beispiel einen XH 120 auf einen eScooter montiert, womit etwa Straßen- oder Verkehrsräume erfasst werden“, beschreibt Schmitt.

Der Nemo 110-USV von STONEX ist ein Mobile Mapping-Gerät der schwimmenden Art. Das unbemannte Boot hat ein Singlebeamecholot integriert und kann so den Grund von Gewässern (Bathymetrie), Bewuchs oder bauliche Infrastruktur unter Wasser erkennen. Foto: STONEX Deutschland

Schwimmende Vermessung

Eine weitere Multisensorik aus der STONEX-Schmiede ist der Nemo 110-USV, quasi ein Mobile-Mapping-Gerät schwimmender Art. Das etwa 1,20 Meter lange unbemannte Boot hat ein Singlebeamecholot integriert und kann so den Grund von Gewässern (Bathymetrie), Bewuchs oder bauliche Infrastruktur unter Wasser erkennen. Besonderheit ist unter anderem, dass das Boot über strömungsbasierte Antriebe (anstatt Propeller) funktioniert und demnach auch in flachen Gewässern problemlos fahren kann. Da das Boot nur 15 Kilogramm wiegt, kann es zudem einfach transportiert werden. Auf dem NEMO ist nicht nur ein GNSS-Sensor (S900) für lagegenaue Messwerte installiert, er besitzt auch eine Panorama-Kameraund eine zusätzliche Antikollisionseinheit. Dies ebeiden Sensoren garantieren einen stetigen Sicherheitsaspekt während der Echolotmission. (sg)

www.stonex.de

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Das viDoc-Modul von vigram wird auf das iPhone aufgesetzt und macht das Smartphone damit zum Vermessungswerkzeug. Foto: iStock/IvanZivkovic/Maryviolet/vigram

Kann ein Smartphone als Vermessungsgerät genutzt werden? Seit einigen Jahren wird diese Frage mit Leidenschaft diskutiert. Während die einen der rasanten Technologieentwicklung enormes Potenzial zuweisen, sehen die anderen keine Chance, mittels Massentechnologie zu jenen genauen Daten zu gelangen, die man von spezialisierten Messinstrumenten gewohnt ist.

Nun hat das Unternehmen vigram GmbH ein Produkt auf den Markt gebracht, das diese Diskussion zu einem (glücklichen) Ende führen könnte: Mit dem viDoc gibt es erstmals ein handliches Modul, das in Kombination mit dem iPhone dazu in der Lage ist, nicht nur zentimetergenaue GNSS-Daten zu erzeugen, sondern gleichzeitig eine hochgenaue 3D-Datenerfassung zu generieren. „Damit haben wir ein Vermessungsinstrument, das sehr kostengünstig ist und von jedem Mitarbeiter im Feld einfach genutzt werden kann“, sagt Sidon Futterknecht, Gründer des Unternehmens aus Freiburg im Breisgau.

Besonderheit bei der viDoc-Lösung: Das Modul kombiniert GNSS, Photogrammmetrie und 3D-Laserscanning und erzeugt somit State-of-the-Art 3D-Modelle. Anwender müssen dafür lediglich mit dem Smartphone beispielsweise einen Erdhügel umschreiten und nur wenige Minuten später liegt die fertig prozessierte 3D-Punktwolke vor. „Nie war Vermessung gleichermaßen so hochgenau, effizient und einfach“, fasst Futterknecht zusammen. viDoc wird offiziell am 13.4. – also einen Tag nach offiziellem Erscheinungstermin dieser Ausgabe – am Markt vorgestellt. Der Marktpreis liegt nach Angaben des Unternehmens bei rund 4.000 Euro pro Gerät.

Schlüsselfaktor Orientierungssensoren

Das viDoc-Modul wird einfach auf das iPhone aufgesetzt. Foto: vigram GmbH

Der Schlüssel zur vigram-Technologie ist, ganz im Sinne der bekannten Apple-Maxime, die Kombination aus Hard- und Software. Die Hardware ist kaum größer als das iPhone selbst und beinhaltet alle Zusatztechnologien, die aus dem Standardgerät ein hochpräzises Messinstrument machen. Dazu gehört das marktübliche RTK, das für die Zentimetergenauigkeit der Positionsbestimmung sorgt.

Für die Unterstützung der photogrammetrischen 3D-Dokumentation bedurfte es aber noch mehr Entwicklungsarbeit. Bereits bei der Konzeptionsphase war vigram klar, dass die interne kinematische Sensorik eines Smartphones eine für die geforderte Genauigkeit entscheidende Schwachstelle ist. „Das iPhone hat zwar die leistungsfähigste interne IMU im Markt, für die Ansprüche in der Vermessungspraxis reicht dies aber nicht aus“, so Nicolai Nolle, Leiter des Entwicklerteams. Daher haben sich die Entwicklungsarbeiten von vigram zunächst auf diesen Technologie-Teil konzentriert, trotz mancher Skepsis auch bei Experten. „Wir haben schon bei den Vorführungen der ersten Prototypen vor allem die Fachleute davon überzeugt, dass ein iPhone hochgenaue 3D-Modelle generieren kann“, führt Nolle aus.

Der Softwareanteil

Die erzielten Entwicklungsergebnisse im Bereich IMU, innere Orientierung, GNSS und der Sensordatenverarbeitung sind inzwischen im viDoc implementiert. „So können wir auch die jeweils neuesten am Markt verfügbaren Chips und Bauelemente verwenden“, so Nolle. Das hat auch den Vorteil, dass die technologische Abhängigkeit vom Smartphone-Typ abnimmt. „In Kürze wird es den viDoc auch für Android-Smartphones geben“, sagt Nolle. Zusätzlich sind zwei hochpräzise Laser-Entfernungsmesser integriert, mit denen Messungen auch senkrecht nach unten ausgeführt werden können, etwa um Passpunkte zu erfassen.

Der Softwareteil fokussiert auf die Verarbeitung der Multisensor-Daten, um diese dann an die Cloud-basierte Anwendung zur Erzeugung von 3D-Punktwolken weiterzugeben. „Unsere innovative Aufarbeitung der Multi-Sensordaten sorgt dafür, dass die 3D-Modellierung auf ein Genauigkeitsniveau kommt, wie man es bisher nur von Speziallösungen kannte“, so Futterknecht.

Der Praxisblick

Die Anwendung ist spielend leicht und einfach in der Handhabung: Nach dem Einmessen von Passpunkten per Laser erfasst der Nutzer den zu dokumentierenden Gegenstand via Smartphone-Kamera. Er kann sich dabei entscheiden, ob er dies filmend (videogrammetrisch) oder per Bildaufnahme macht. Daraufhin werden die Daten in der Cloud modelliert. „Bei einfachen Projekten wie beispielsweise dem Erfassen von Erdmassen hat der User in weniger als 30 Minuten eine komplette 3D-Punktwolke“, beschreibt Nolle.

3D-Aufnahme einer Stützwand einmal ohne die Unterstützung der vigram-Technologie (oben) und einmal mit. Durch die Nutzung verschiedenster Sensordaten aus dem iPhone und dem dazugehörigen viDoc wird die Qualität der Modellierung maßgeblich gesteigert. Bild: vigram GmbH

Das viDoc-Modul ist nicht im Labor entstanden, sondern wurde in den letzten zwei Jahren praxisnah entwickelt. Dafür sorgt das von Nicolai Nolle gegründete Unternehmen Viscan Solutions GmbH aus Weimar. Der Vermessungsdienstleister setzte bereits in den letzten zehn Jahren auf modernste Technik, insbesondere im Bereich Drohnen, und entwickelte die Technologie im Rahmen von Forschungsprojekten speziell für die Bauwirtschaft weiter. „Wir setzen den viDoc mit den dazugehörigen Apps mit unserem gesamten Team inzwischen als wichtigstes Vermessungsinstrument ein“, sagt Nolle.

In vielen Projekten, etwa mit dem Regierungspräsidium Stuttgart oder der Deutschen Bahn, konnte das Gerät überzeugen. Beispielsweise wurde der gesamte Innenbereich des Hauptbahnhofs in Frankfurt am Main mit dem viDoc erfasst und in 3D modelliert. Ebenso wird es bei BIM-Infrastrukturprojekten des Bundeslandes Baden-Württemberg eingesetzt. Viscan fungiert weiterhin als Entwicklungs- und Test-Partner von vigram.

Das App-Konzept

vigram bietet zwar selbst eigene Software (siehe Kasten), strategisch verfolgt das Unternehmen aber einen partnerschaftlichen Ansatz und legt die Schnittstelle offen. Anbieter von Apps, beispielsweise für Vermessungsanwendungen oder Baustellendokumentation, können so einfach auf die präzisen Geometriedaten zugreifen und die 3D-Modellierung in die Anwendung integrieren. „Am Markt werden somit kompakte, Smartphone-basierte und Cloud-fähige Anwendungen verfügbar, die bisher nur als einzelne Spezialanwendungen erhältlich waren“, so Nolle. Auch Firmenapps, etwa für Planungen von Renovierungen oder im Bereich Gerüstbau, können die Schnittstellen nutzen, um 3D-Geometriedaten effizient zu integrieren.

Derzeit nutzt beispielsweise bereits die RIB Software das vigram-Modul zur Integration der 3D-Modellierung. Auch hat vigram verschiedene Apps in die Lösung integriert. Diese werden eingesetzt, um die Laserscandaten aus dem iPhone beziehungsweise dem iPad für die Prozessierung zu nutzen, um so auch von der hochpräzisen inneren Orientierung für die photogrammetrische Modellierung zu profitieren. (sg)

www.vigram.de

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Der kanadische GNSS-Spezialist Tallysman Wireless Inc. vergibt ab sofort – und rückwirkend für alle Produkte, die im Jahr 2020 erworben wurden – eine Drei-Jahres-Garantie auf seine GNSS-Antennen. Foto: Tallysman Wireless Inc.

Diese „branchenweit einzigartige Garantie ist das Ergebnis einer nachweislich extrem hohen Zuverlässigkeit der Tallysman-Produkte“, erklärt das Unternehmen. Dies bestärkte Tallysman zudem darin, auch zukünftige Qualitätsinitiativen weiter auszubauen.

www.tallysman.com

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Wieso sind präzise Standortdaten für die Ridesharing-Branche entscheidend? Antwort darauf gibt ein neues Whitepaper von Quectel. Foto: Pixabay/analogicus

Regulierungen für den begrenzten Einsatz von E-Mobilität auf Gehwegen und in anderen Bereichen zu erfüllen. Im Whitepaper wird weiter erläutert, wie die Übernahme eines GNSS-Moduls, das einen GNSS-Multikonstellationsempfänger mit L1- und L5-Dual-Band-Kapazität bietet, die Anzahl der Satelliten vervielfachen kann, die von einem Fahrzeug verfolgt werden können. Diese Funktion wird durch Koppelnavigationsinformationen ergänzt. Das ermögliche, so das Whitepaper weiter, Verbesserungen bezüglich der Positionsbestimmung in tiefen Straßenschluchten sowie eine zehnmal präzisere Standortgenauigkeit. Das Whitepaper steht hier kostenfrei zur Verfügung.

www.quectel.com

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Floating Engine Room Units – im Schiffbau kurz als FERUs bezeichnet – sind die schwimmfähigen Herzstücke der Kreuzfahrtschiffe, für die die Papenburger NEPTUN WERFT bekannt ist. Das zur MEYER Gruppe gehörende Unternehmen fertigt die Schiffskraftwerke, die sowohl die Antriebsenergie für das Schiff liefern als auch dessen Strombedarf decken, allerdings nicht in einem Trockendock an, sondern baut sie oberhalb des Wasserpegels in unterschiedlichen Fertigungshallen. Das bedeutet für den Schiffsbau: Die FERUs müssen einen Höhenunterschied von zwei Metern überwinden, um im Trockendock anzukommen. Dafür kommen sogenannte schwimmende Absenkvorrichtungen (ASV) zum Einsatz.

Wenige Zentimeter entscheidend

Beim Ausdockvorgang wird das FERU zunächst in der Fertigungshalle mit einem Hydrauliksystem hochgehoben. Anschließend gleitet es entlang einer silikonbeschichteten Bahn über Land bis an die Kaikante zur dort im Wasser liegenden ASV. Sobald das Schiff auf die ASV verschoben ist, manövrieren Schlepper den mehr als 40.000 Tonnen schweren Koloss über die 16 Meter tiefe Dockgrube. Dort angekommen wird die ASV zentimetergenau positioniert und so gesichert, dass nur noch das Ab- und Auftauchen möglich ist. Die Tanks werden dann geflutet, sodass die ASV sinkt. Ist dieser Vorgang beendet, schauen von den insgesamt 18 Meter hohen Aufbauten nur noch zwei Meter aus dem Wasser heraus. Sobald ausreichend Wasser auf dem Deck ist, kommt dann das OK für die Schlepperkapitäne, deren Schlepper an Bug und Heck des FERU jeweils fest vertäut werden.

Das Manövrieren des Maschinenraummoduls (FERU) auf die schwimmende Absenkvorrichtung (ASV) erfordert Präzisionsarbeit in Echtzeit – eine GNSS-Lösung aus dem Tiefbau kam bei der NEPTUN WERFT nun zum Einsatz. Foto: Leica Geosystems

Der gesamte Prozess – das Verschieben des FERU auf die ASV und später auch das Ausdocken der FERU aus selbiger – ist heikel, wie Lars Wegener, zuständig für Vermessung bei der NEPTUN WERFT, erklärt: „Das erfordert Präzisionsarbeit in Echtzeit.“ Der Grund: Weder der Lotse, der oben auf dem FERU steht, noch die Schlepperkapitäne der Absenkvorrichtung können sich an Steuer- oder Backbordseite orientieren. „Der Heckkapitän sieht nur eine große graue Metallwand meterhoch und -breit vor sich aufragen. Beide involvierte Kapitäne müssen dem Lotsen also blind vertrauen. Dieser muss genau wissen, wie die genaue Position des FERU auf der ASV ist, sonst berührt das Maschinenraummodul die Aufbauten und es entstehen Schäden am FERU und der ASV“, stellt Wegener die Situation dar. Insgesamt bleiben Lotse und Kapitänen gerade einmal bis zu 120 Zentimeter Abstand zwischen dem FERU und den Aufbauten des ASV. „Das Ausdocken gleicht dem Gang eines Kamels durch ein Nadelöhr“, so Wegener.

GNSS-Technologie aus dem Tiefbau

Um Schäden zu vermeiden, galt es für die NEPTUN WERFT daher, ein System zu integrieren, das die gesamten Manövriervorgänge sichert. Die Anforderungen an die Positionierung lauteten: Eine Genauigkeit von zwei bis drei Zentimetern bei beweglichem Untergrund. Darüber hinaus musste die Lösung unempfindlich gegen Umweltfaktoren wie Temperaturschwankungen, Wind und Salzwasser sein.

„Eine draht- und funklose Datenübertragung in Echtzeit war für uns ebenso essenziell für den geplanten Einsatz“, sagt Wegeners Kollege Kevin Schemmel. Das Vermessungsteam um Fachbereichsleiter Ralph Zimmermann prüfte verschiedene Anbieter und entschied sich letztlich für Leica Geosystems, mit dessen Vermessungslösungen die MEYER Gruppe bereits seit vielen Jahren arbeitet.

Auf den steuerbordseitigen Aufbauten der ASV wurde so an Bug und Heck jeweils eine Mehrfrequenz-GNSS-Antenne montiert und der dazugehörige Dual-Empfänger Leica iCG80 im Leitstand eingebaut. Ursprünglich ist diese Installation von Leica Geosystems für den Einsatz auf Baumaschinen im Tiefbau entwickelt worden – mit der Anforderung, dass die Lösung nicht nur die genaue Position feststellt, sondern auch die Richtung der Bewegung sehr genau abbildet. Das Konzept eignete sich damit optimal für die von der NEPTUN WERFT gestellte Aufgabe, wie Schemmel feststellt. Auf die Installation der GNSS-Antennen und des Dual-Empfängers folgte eine tachymetrische Aufmessung der relativen Lage der Antennen im Bezug zur ASV. „Das geschah einmalig mittels einer Leica Nova TS60-Totalstation“, beschreibt Wegener. Auf einer der Werfthallen – relativ geschützt und an einem präzise ausgemessenen Festpunkt – wurde zudem noch ein hochpräziser Empfänger in Form einer Leica Viva GS10 installiert. Die Software für die Steuerung der ASV im Leitstand verknüpft die GNSS-Daten, terrestrische und maritime Karten so miteinander, dass die Live- und Prognosedaten zu Bewegungen der ASV und des FERU für alle an der Verschiebung und den Dockvorgängen Beteiligten zur Verfügung stehen.

Erfolgreiche Manöver mit FERU 1396

Das FERU 1396 konnte mithilfe der Leica-Lösung in nur zehn Minuten aus dem Nadelöhr der ASV manövriert werden. Dafür wurden die zwei iCG80-GNSS-Empfänger zunächst auf den eingemessenen Positionen der ASV befestigt und der Empfänger mit dem Leitstand in Betrieb genommen, um das FERU aus der Fertigungshalle auf die exakte Position auf der ASV zu verschieben. Für das Ausdocken des FERU aus der ASV wiederum wurden beide Antennen auf dem FERU montiert. „Um sofort auf Veränderungen reagieren und entsprechende Anweisungen erteilen zu können, haben die Lotsen und Schlepperkapitäne bei beiden Vorgängen Leica CS35-Tablets verwendet, auf denen sie neben den Live- und Prognosedaten auch ganz genau sehen, wie viel sie nach steuer- und backbord steuern müssen, um schadensfrei aus der ASV zu fahren“, erklärt Wegener. Der Fachbereichsleiter fasst das Projekt zusammen: „Wir haben mit dieser Technologie im wahrsten Sinne des Wortes Großes bewegt.“ (vb)

www.leica-geosystems.de

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Synergien zu erzielen ist ein erklärtes Ziel, um die Wirtschaftlichkeit und Effizienz von Unternehmensprozessen zu steigern. Ein Beispiel in der Vermessung ist das Konzept des Integrated Surveying – zu Deutsch: integriertes Messen. Dabei werden verschiedene Sensortypen, etwa GNSS und Totalstation, gleichzeitig eingesetzt. „Das beschleunigt das Arbeiten im Feld“, wie Bernhard Braun, Leiter Produktentwicklung bei der IB&T Software GmbH, herausstellt. Wenn etwa für die Stationierung nicht ausreichend Anschlusspunkte zur Verfügung stehen, lassen sich Anschlusspunkte bei Kombination von GNSS- und Totalstation zwischendurch via GNSS messen, ohne dabei die Stationierung selbst unterbrechen zu müssen. „Bei der Polaraufnahme sind die Vorteile vielleicht noch greifbarer“, meint Braun weiter: „Denn dann misst der Vermesser parallel mit beiden Sensoren.“

Die Vermessungsexperten Karen Mahler und Turag Nikandam testen einen GNSS-Empfänger in der Norderstedter IB&T Zentrale. Foto: IB&T

Eine Software für verschiedene Sensoren

Trimble bietet als Hersteller von Vermessungslösungen seinen Partnern – darunter IB&T – mit der API-Schnittstelle Trimble Precision SDK, ein Software Development Kit, ein Werkzeug, über das sich verschiedene Trimble-Sensoren an externe Win32- und Windows Mobile-basierte Softwarelösungen anbinden lassen. Diese Möglichkeit hat IB&T nun genutzt, um Sensoren des Herstellers über das card_1 Feldbuch ansteuern zu können. Die Schnittstelle ermöglicht card_1, die Daten aus den aktuellen Trimble-Vermessungssystemen zu übernehmen. IB&T hat so im ersten Schritt Totalstationen der Trimble S-Serie und GNSS-Empfänger des Herstellers für einen optimierten Workflow in das card_1 Feldbuch integriert. „Derzeit arbeiten wir daran, den Trimble SX10 noch an das card_1-Feldbuch anzubinden“, berichtet Braun.Über das card_1 Feldbuch kann der Anwender die einzelnen Trimble-Geräte ansteuern und im Feld verschiedene Informationen, etwa Scan-Daten oder Rasterdaten, direkt in der Software abbilden. „Dem Anwender stehen so alle Daten eines Projekts über das card_1 Feldbuch direkt zur Verfügung“, so Braun. Zudem bietet die Software die Möglichkeit, Projektdaten in verschiedenen Ansichten bereitzustellen, etwa eine Laterne als 3D-Modell. Über das Feldbuch können ebenso ganze Planungsmodelle mit ins Feld übernommen werden.

Umrechnung von Koordinaten

Manche Projekte stellen Vermesser vor eine bestimmte Herausforderung: Je nach Projekt ist es notwendig, die mit GNSS standardmäßig im UTM-Koordinatensystem erfassten Informationen in das vormals gültige Gauß-Krüger-System zu übertragen. „Stimmen die gespeicherten, via SAPOS korrigierten Koordinaten nicht mit dem zu nutzenden Projektkoordinatensystem überein, steht dem Anwender daher eine zwischengeschaltete On-the-fly-Transformation zur Verfügung“, erklärt Braun. Über diese werden die im card_1 Feldbuch erfassten Koordinaten automatisch vor Ort in das Zielkoordinatensystem umgerechnet. „So hat der Vermesser zugleich eine aussagekräftige Grafik und einen konsistenten Datenbestand“, stellt Braun heraus.

Möchte der Anwender die vermessenen Objekte mit zusätzlichen Attributen ausstatten, ermöglicht die Add-on-Technologie im card_1 Feldbuch eine aufgabenbezogene Attributerfassung via Script-Schnittstelle. Darüber hinaus können bereits mit der Add-on-Technologie 3D-Bauteile sofort erzeugt werden. „Unser Ziel ist es für die Zukunft aber, unsere smart infra-modeling technology in das card_1 Feldbuch einzubinden, sodass im Feld anhand nur weniger Parameter einfach 3D-Mo-delle erstellt werden können“, gibt Braun einen Ausblick auf die Softwareentwicklung. Mit der Integration von Trimble-Sensoren in card_1 schafft IB&T zudem nun die Voraussetzung Fotos direkt in die card_1-Bildverwaltung und Scan-Daten der Trimble-Systeme als card_1-Punktwolken zu übernehmen. (vb)

www.card-1.com

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Ein Game Changer ist jemand, der die („Spiel“-)Regeln eines Marktes grundsätzlich ändert. Laut dieser Definition ist Volker Hülsmann dieser Kategorie zugehörig. Mit dem Angebot seiner Firma vh software tools aus Oldenburg stellt er gleich zwei Branchengesetzmäßigkeiten auf den Kopf: Zum einen bietet er Lösungen für die Vermessung per Smartphone. Zum anderen ermöglicht er in seiner gleichzeitigen Rolle als Händler die Miete von fabrikneuen GNSS/Empfängern. Die Vermessung 4.0 – hier scheint der ansonsten inhaltsarme Marketing-Slogan wirklich einmal angebracht. Was steckt dahinter?

Im Zentrum des Angebots steht die Software €asyGis, eine Anwendung, mit der Geodaten einfach visualisiert werden können. Die Anwendung ist speziell für den Einsatz auf Smartphones und Tablets konzipiert, stellt also eine App dar, die aber professionelle Ansprüche unterstützt. Die Anwendung, die monatlich mit lediglich 15,00 Euro zu Buche schlägt, läuft auch offline ohne Mobilfunk-Anbindung.

Volker Hülsmann, eingerahmt von der GIS-App €asyGis und dem Stonex S5. Fotos: vh software tools

Der Fokus liegt auf der einfachen Bedienung. Für die Erfassung von Koordinaten zeigt ein Fadenkreuz die aktuelle Position auf der Karte an, der Benutzer kann dann mit automatisierten Eingabelisten Attribute zu den dokumentierten Objekten aufnehmen. Für die jeweiligen Anwendungsfälle bietet vh software tools nutzerkonfigurierbare Eingabelisten. Im Standardbetrieb liefert ein handelsübliches mobiles Endgerät eine Genauigkeit von rund fünf Metern, für genauere Werte bietet €asyGis eine GNSS-Anbindung an externe Sensoren (Rover). Da vh software tools auch Händler von STONEX-Geräten ist, kann die Anwendung eine besonders ausgefeilte Schnittstelle zu den Rovern aus Italien bieten. „So erreichen wir zum Beispiel mit dem STONEX S5 in kürzester Zeit gefixte Daten“, beschreibt Hülsmann, der als selbständiger Unternehmer bereits seit über 30 Jahren in der Geodäsie- und CAD-Branche aktiv ist. Der Empfänger besitzt eine Größe von lediglich 12×9 Zentimetern (bei einem Gewicht von 290 Gramm) und stellt somit einen Sensor dar, der auch bezüglich der Baugröße ideal zum Smartphone passt, allerdings mit seiner technischen Ausstattung Profi-Anforderungen erfüllt. Für die Kommunikation zwischen Endgerät und GNSS-Empfänger besitzt €asy GIS die Schnittstelle NMEA 0183, wodurch auch andere GNSS-Typen universell integriert werden können.

Ebenso lassen sich zum Beispiel erstellte Bilder oder PDF-Dateien mit Ortsdaten verknüpfen. „Generell zeichnet sich die Lösung durch eine einfache Handhabung aus, wodurch jedermann einfach Vermessungsaufgaben übernehmen kann“, sagt Volker Hülsmann. Etwaige Sicherheitsbedenken bezüglich der drahtlosen Datenübertragung begegnet €asyGis durch die Datenübertragung via AES 256. Dieser Verschlüsselungsalgorithmus (Advanced Encryption Standard) ist einer der derzeit meistgenutzten und stellt mit seiner 256-Bit-Schlüssellänge die höchste Sicherheitsstufe dar, die auch von Regierungen oder Banken genutzt wird.

vh software tools zielt mit dem Angebot auf den stark zunehmenden Bedarf Vermessungsaufgaben per Smartphone zu erledigen und erweitert so die Zielgruppe der Geodäsie nochmals. Nicht nur das einfache Konzept wird dabei überzeugen, sondern auch die geringe Investitionsschwelle des Angebots. Smartphones sind heute schließlich im mobilen Arbeitsalltag omnipräsent. Um auch Fachleute, die die Zentimetergenauigkeit benötigen, zu überzeugen, wählt vh software tools auch bei der GNSS-Beschaffung den Weg der geringsten Erstinvestition und bietet die Geräte zur Miete an. Was ein heutzutage im Markt noch außergewöhnliches Vorgehen bedeutet. „Immer mehr Kunden, gerade die Vermessungseinsteiger, fragen das Mietmodell stark nach“, sagt Hülsmann. Mieten statt kaufen: Dieses Motto, das in der Softwarebranche zunehmend Schule macht, spielt also auch in der Vermessung zukünftig eine Rolle.

Die Lösung für die Smartphone-( Ingenieurs-)Vermessung spricht vor allem Unternehmen an, die bisher in den eigenen Reihen keine große Expertise für die Geodäsie aufgebaut haben oder bisherige Vermessungsaufgaben an Dienstleister vergeben hatten. So kann die Bauund Agrarwirtschaft Vermessungen durchführen oder im ersten Schritt die Lokalisierung von Bildern über den Baufortschritt durchführen. „Die Aufnahme von Handy-Fotos in der Baubranche ist heute bereits an der Tagesordnung, mit €asygis können diese Fotos automatisch geolokalisiert und dadurch systematisiert werden“, beschreibt Hülsmann. Aber auch klassische Vermessungsarbeiten können gewissermaßen auf Basis dieser „alternativen“ Infrastruktur angegangen werden. So haben die Stadtwerke Wesel auf einem Spezialfahrzeug für die Spülung von Schächten und Entwässerungskanälen direkt einen GNSS-Rover installiert, der per Bluetooth mit den Smartphones der Mitarbeiter kommuniziert. Dadurch können beliebige Objekte einfach und effektiv zentimetergenau eingemessen werden. Die Stadtwerke haben zudem eine Schnittstelle zum Smallworld GIS installiert, sodass die Daten gleich in das Backend-System übertragen werden können. „Die Berührungsängste für die Erfassung von georeferenzierten Netzdaten von mobilen Mitarbeitern, die keinen expliziten Vermessungshintergrund haben, sind dadurch verschwunden“, beschreibt Hülsmann. Und Unternehmen können die Lösung in kleinen Schritten einführen und testen. Der Weg ins Vermessungs-Neuland war noch nie einfacher.

www.gpspoint.de
www.vh-tools.de

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In einer offiziellen Pressemitteilung äußerte sich VDV-Geschäftsführer Burkhard Kreuter zu den Herausforderungen in der Branche und forderte unter anderem eine bessere „Digitale Bildung“ sowie einen schnelleren Ausbau der technischen Infrastruktur. Wenn heutzutage im Rahmen der Digitalisierung alle Prozesse und Reaktionen auf Echtzeit optimiert sind, sei der nächste folgende Schritt, dass es schneller als Echtzeit sein muss, so Kreuter. Aus Sicht der Ingenieure müsse in Deutschland das Thema „Digitale Bildung“ wesentlich differenzierter in den Fokus genommen werden.

Ein wichtiges Ziel hierbei sei die Vermittlung von ausbildungsund berufsbezogenen Kompetenzen. Das bedeute, dass statt des Technologiehandlings vermehrt auch die Technologieverantwortung und -mitgestaltung in den Mittelpunkt gestellt werden müsse.

Der Ausbau der flächendeckende Glasfaserversorgung müsse nach Ansicht der Ingenieure wesentlich stärker forciert werden. Die Umsetzungsmöglichkeiten dieser Forderungen sollen auf der Tagung in Erfurt diskutiert und als berufsständische Leitsätze an die Politik herangetragen werden.

www.vdv-online.de

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Auf einem Smartphone und mit einer kompakten GNSS-Antenne können Anwendungen die präzise Positionsbestimmung zur Lokalisierung und Visualisierung von Ver- und Entsorgungsleitungen nutzen. Foto: Augview

In einer vom raschen technologischen Wandel geprägten Welt gehören Vermessungstechnologien zu den maßgebend treibenden Faktoren. Technologien wie GPS, Google Earth und Fahrzeugnavigationssysteme haben dazu beigetragen, dass Verbraucher ebenso wie kommerzielle Nutzer ein stärkeres Bewusstsein für raumbezogene Daten und ihren Umgang damit entwickeln. GPS-Empfängern, die in Tablet PCs und Smartphones bereits eingebaut sind, haben die Tür für neue Nutzungsarten geografischer Daten noch weiter aufgestoßen. Kommerzielle Anwendungen, positionsgestützte Dienstleistungen und sogar Spiele können auf die Kommunikations- und Positionsbestimmungstechnologien eines Smartphones zurückgreifen, um auf kostengünstigen, hochmobilen Plattformen wertvolle Aufgaben zu übernehmen oder sogar neue Anwendungen zu ermöglichen.

Viele Nutzer erwarten daher einen größeren Funktionsumfang von mobilen Endgeräten, doch den Entwicklern sind oft Grenzen gesetzt. Von besonderer Bedeutung ist dabei der Zugriff auf genaue und zuverlässige GPS-Positionsdaten. „Selbst unter guten Bedingungen sind Genauigkeiten, die besser sind als einige Meter, mit Smartphones des Massenmarktes kaum zu erreichen“, sagt Rachel Blair Winkler, Trimble Business Area Manager, Mapping & GIS. Um sich dieser Herausforderung zu stellen, führte Trimble den softwaredefinierten GNSS-Empfänger Trimble Catalyst ein, der für ausgewählte mobile Android Freihandgeräte, Smartphones und Tablet PCs bestimmt ist. Dabei besteht Catalyst neben der auf dem mobilen Gerät installierten Software aus einer kompakten externen Antenne und einem Abonnement des Catalyst-Dienstes. Auf diese Weise können die Nutzer nach Angaben von Trimble Positionen mit Genauigkeiten im Meterbereich bis hin zu zwei Zentimetern erhalten.

Das Ziel des Unternehmens besteht darin, hochgenaue Positionsbestimmungsfunktionen leicht zugänglich bereitzustellen. Innovative Anwender sollen die präzise Ortsangaben auf verschiedenste Weise nutzen können. „Mit dieser Lösung, die sich auf einen einfachen Ansatz und auf die vertraute Smartphone-Technologie stützt, hat Trimble einen großen Schritt getan, denn Kosten und Komplexität der präzisen Positionsbestimmung mittels GNSS wurden hierbei deutlich reduziert“, ist Winkler überzeugt.

SDK für die Einbindung in Fremdsysteme

Mit Catalyst will Trimble unabhängige Entwickler ermutigen, genaue Positionsdaten in ihre Systeme einzubinden. Programmierer von Anwendungen können das Software Development Kit (SDK) Trimble Precision nutzen, um auf den Funktionsumfang von Catalyst zuzugreifen. Zusätzlich zur Verwaltung des softwaredefinierten GNSS-Empfängers zwecks Ermittlung akkurater Positionsinformationen versetzt das SDK die Anwendungen in die Lage, zugehörige Metadaten wie Genauigkeitsabschätzungen und satellitenbezogene Informationen zu nutzen. Die Entwickler sollen so ihre jeweils eigenen Fachkenntnisse zur Realisierung von Lösungen einsetzen können, die genau auf die Aufgaben und Arbeitsabläufe der jeweiligen Kunden abgestimmt sind.

Eine Technikerin nutzt ein Catalyst System, um mit Zentimetergenauigkeit einen Gehweg zu überprüfen. Foto: Trimble Inc.

Mit dem Abonnement des Catalyst-Dienstes können die Nutzer ihre Positionen je nach Bedarf in unterschiedlicher Genauigkeit erhalten. Unternehmen haben die Möglichkeit, anfallende Kosten bestimmten Projekten zuzuordnen und Abonnements in auftragsarmen Zeiten ruhen zu lassen.

Trimble kündigte an, dass Catalyst die Trimble TerraFlex Software unterstützen wird. Dabei handelt es sich um eine cloud-basierte Kartierungs- und GIS-Lösung, die auf vielen Android Geräten eingesetzt werden kann. Nutzer werden genau dann hochgenaue Positionen ermitteln können, wenn sie sie benötigen. Für andere Aufgaben können sie sich in ihren bereits vorliegenden Formularen und Arbeitsabläufen auf weniger genaue (und damit kostengünstigere) Daten beschränken.

„Wenn sich die Kosten der Positionsbestimmung mit Zentimetergenauigkeit kaum noch von denjenigen mit Metergenauigkeit unterscheiden, liegt es auf der Hand, dass sich die Nutzer für die Variante mit höherer Genauigkeit entscheiden werden, die sich dann schon nach kurzer Zeit bezahlt macht“, sagt Rachel Clair Winkler. Gerade für Unternehmen, die große verteilte Anlagen verwalten, könne die Kenntnis der jeweiligen Positionen mit einer Genauigkeit von etwa einem Dezimeter nicht nur wertvolle Zeit, sondern auch langfristig Kosten für Instandhaltung und Reparatur sparen, so Winkler.

Schnelle Lernkurve

Aufgrund des Trends, dass Mitarbeiter zunehmend ihre eigenen Geräte an der Arbeit nutzen (Bring-Your-Own-Device, BYOD), können Unternehmen, die Umstellung auf digitale Datenerfassung voranzutreiben. Da die Nutzer bereits mit dem Gerät und der Anwendungssoftware vertraut sind, werden sie vermutlich eher bereit sein, die neue Lösung zu akzeptieren, und sich schneller und mit geringerem Aufwand einarbeiten.

Catalyst bringt auch das Potenzial mit, die präzise Georeferenzierung mit einer Erweiterten Realität (Augmented Reality) oder einer Gemischten Realität (Mixed Reality) zu kombinieren. Nach dem Konzept eines neuseeländischen Entwicklers können die Nutzer Informationen aus einer GIS-Datenbank auf einen Tablet PC oder ein Smartphone laden. Mit den per GNSS ermittelten Positionen lässt sich dann die Lage unterirdischer Ver- oder Entsorgungsleitungen aus der GIS-Datenbank mit einer georeferenzierten Ansicht (aus der Gerätekamera) eines Gebiets überlagern.

www.trimble.com

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