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MANUAL AND DOCUMENTATION

GUANDALINI PPK

MANUAL DE PROCESSAMENTO GPPK E CONFIGURAÇÕES INICIAIS REACH M+

São Paulo, 26 de outubro de 2020

Revisão nº 6

Manual desenvolvido pela Equipe Técnica da Guandalini Equipamentos Topográficos

Sumário

1. CONEXÃO COM O MODULO DE CONTROLE ............................. 3

1.1. CONEXÃO UTILIZANDO COMPUTADOR WINDOWS 7 OU INFERIOR ...... 3

1.2. CONEXÃO UTILIZANDO COMPUTADOR WINDOWS 8, 8.1 E 10 .............. 5

1.3. CONEXÃO UTILIZANDO CELULAR/TABLET .............................................. 6

1.3.1. NAVEGADOR ..................................................................................... 6

1.3.2. REACHVIEW ...................................................................................... 6

1.4. DESCARREGAR DADOS ............................................................................ 7

1.5. EXCLUIR OS DADOS ................................................................................. 7

1.6. CONFIGURAÇÃO PADRÃO ....................................................................... 8

1.6.1. RTK SETTINGS REACH M+ E REACH M2 ............................................ 9

1.6.2. CORRECTION INPUT ........................................................................ 10

1.6.3. POSITION OUTPUT .......................................................................... 10

1.6.4. BASE MODE ..................................................................................... 11

1.6.5. LOGGING ......................................................................................... 11

1.6.6. CAMERA CONTROL ......................................................................... 12

1.6.7. WI-FI ................................................................................................ 12

1.6.8. BLUETOOTH .................................................................................... 13

2. SOFTWARE GUANDALINI PPK ................................................. 14

2.1. COMO BAIXAR ....................................................................................... 14

2.2. INSTALAÇÃO DO SOFTWARE................................................................. 14

3. PROCESSAMENTO ..................................................................... 16

3.1. TIPO DE MONTAGEM ............................................................................ 16

3.2. PROCESSAMENTO GPS .......................................................................... 17

3.2.1. Sistema de Coordenadas: ............................................................... 18

3.2.2. Arquivo Rinex da Base: ................................................................... 23

3.2.3. Formato de entrada: ....................................................................... 24

3.2.4. Coordenada ESTE da Base; ............................................................. 24

3.2.5. Coordenada NORTE da base; .......................................................... 24

3.2.6. Altura do ponto da base; ................................................................ 24

3.2.7. Nome do ponto base; ..................................................................... 24

3.2.8. Altura da antena; ............................................................................ 24

3.2.9. Tipo de antena: ............................................................................... 24

3.2.10. Importar dados da base: ............................................................... 27


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3.2.11. Tipo de cota: ................................................................................. 27

3.2.12. Arquivo UBX do móvel: ................................................................. 28

3.2.13. Arquivo das efemérides precisas: ................................................. 28

3.2.14. Somar separação Geoidal: ............................................................ 29

3.3. RESULTADO DO PROCESSAMENTO ...................................................... 29

3.4. IMAGENS DO DRONE ............................................................................ 31

4. IMPORTAÇÃO DOS DADOS NO SOFTWARE DE PROCESSAMENTO DE IMAGENS ................................................................. 35




1. CONEXÃO COM O MODULO DE CONTROLE

O módulo de controle pode ser acessado por outros dispositivos que possuam módulo Wi-Fi. Para fazer a conexão, ligue o módulo de controle conectando a bateria (Não é necessário remover o módulo de controle do drone, basta liga-lo). A conexão somente será possível se o módulo de controle estiver com a luz verde acesa (Figura 1), e esta luz somente se acenderá se o módulo estiver rastreando alguns satélites, então coloque a antena do módulo de controle e mantenha-o próximo a janela ou ao ar livre.

Figura 1 - Módulo de controle com o destaque para a luz verde acesa.

Serão apresentados nos capítulos 1.1 a 1.3 a conexão ao módulo de controle utilizando Computador e Celular/Tablet.

1.1. CONEXÃO UTILIZANDO COMPUTADOR WINDOWS 7 OU INFERIOR

Após ligar o Módulo de Controle conecte-se a ele pelo computador selecionando-o nas opções de Conexão de Rede sem Fio. Para abrir a Conexão de Rede sem Fio, clique no ícone apontado pela seta laranja da Figura 2 e depois selecione a rede reach:xx:xx e clique no botão “Conectar”.




Figura 2 - Conectando ao módulo de controle através do Windows 7 ou inferior.

Após clicar em “Conectar”, abrirá uma janela para digitar a chave de segurança da rede, que é emlidreach em seguida, basta clicar em “OK” e o computador estará conectado na rede do módulo de controle (Figura 3).

Figura 3 - Inserindo a chave de segurança do Reach RS+

Conectado à rede do módulo de controle, para acessar a sua web interface basta abrir o seu navegador de internet, e na barra de navegação digitar o seguinte IP: 192.168.42.1 (Figura 4).




Figura 4 - Acessando o IP 192.168.42.1

1.2. CONEXÃO UTILIZANDO COMPUTADOR WINDOWS 8, 8.1 E 10

Com o módulo de controle ligado, abra a busca por sinais Wi-Fi em seu computador. Conecte-se a rede com o nome reach:xx:xx, e insira a senha emlidreach (Figura 5).

Figura 5 – Conexão Wi-Fi para descarregar os dados.

Nota: No Windows 10 pode ser que peça o PIN para efetuar a conexão, informe que está entrando com uma chave de segurança para que apareça conforme Figura 5.

Após conectado, em seu navegador (Internet Explorer, Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera, etc), digite o seguinte endereço: 192.168.42.1 (Figura 6).

Figura 6 - Acesso a página do Reach M+.

http://192.168.42.1/




1.3. CONEXÃO UTILIZANDO CELULAR/TABLET

No Wi-Fi do seu celular ou tablet você deverá procurar pelo sinal do Módulo de Controle (Figura 7) e realizar a conexão utilizando a senha emlidreach.

Figura 7 - Conexão Wi-fi do Reach M+.

Para acessar no Celular/Tablet é possível através do navegador de internet ou pelo aplicativo disponível na PlayStore (Android) e AppStore (iOS) chamado ReachView.

1.3.1. NAVEGADOR

No navegador insira o endereço 192.168.42.1 (Figura 8).

Figura 8 - Acesso interface utilizando navegador.

1.3.2. REACHVIEW

Abra o aplicativo ReachView e a unidade será listada. Se não for listada pressione

para atualizar. (Figura 9).




Figura 9 - Acesso interface utilizando ReachView.

1.4. DESCARREGAR DADOS

Para fazer o download dos arquivos brutos (RAW DATA), clique na aba Logging, encontre o levantamento que foi realizado (procure de acordo com a data) e clique na

opção de download ( ) conforme indicado na Figura 10.

Figura 10 – Aba Logging com o botão para download destacado.

1.5. EXCLUIR OS DADOS

Para excluir os dados, utilize os ícones que representam a lixeira (Figura 11).

- para excluir somente um arquivo.

- para excluir todos os arquivos do dia escolhido.




Figura 11 - Aba Logging com o botão para exclusão destacado.

1.6. CONFIGURAÇÃO PADRÃO

O módulo de controle é entregue configurado. Não é necessário alterar nenhum parâmetro. As configurações padrão estão apresentadas nas figuras do capítulo 1.6.




1.6.1. RTK SETTINGS REACH M+ E REACH M2

Figura 12 - RTK Settings Reach M+.

Figura 13 - RTK Settings Reach M2.




1.6.2. CORRECTION INPUT

Figura 14 - Correction input.

1.6.3. POSITION OUTPUT

Figura 15 - Position output.




1.6.4. BASE MODE

Figura 16 - Base mode.

1.6.5. LOGGING

Figura 17 - Logging




1.6.6. CAMERA CONTROL

Para testar o sistema, com o Phantom e o módulo de controle ligados, capture uma foto utilizando o controle remoto do Phantom. Ao capturar a foto, o ‘Last time mark’ será atualizado para a hora e data da última foto (Figura 18). O horário é em relação ao meridiano de Greenwich, então, o horário é +3 horas em relação ao horário de Brasília.

Figura 18 - Camera control.

1.6.7. WI-FI

Figura 19 - Wi-Fi.




1.6.8. BLUETOOTH

Figura 20 – Bluetooth




2. SOFTWARE GUANDALINI PPK

2.1. COMO BAIXAR

Acesse o site http://gppk.guandalinibr.com, os manuais e instalador do programa estão disponíveis.

2.2. INSTALAÇÃO DO SOFTWARE

Após efetuado o download do software execute o instalador ‘GPPK_Setup.exe’ (Figura 21) através de um clique duplo.

http://gppk.guandalinibr.com/




Figura 21 - Ícone GPPK.

Selecione o idioma de instalação, em seguida ‘Avançar’/’Avançar’ e confirme o diretório de instalação e em seguida se deseja ou não criar atalho no menu iniciar e na área de trabalho. Confirme as escolhas em ‘Avançar’ e aguarde até que a instalação seja concluída. Quando concluir, clique em ‘Terminar’. Os passos estão descritos na Figura 22.




Figura 22 - Etapas de instalação GPPK.

3. PROCESSAMENTO

O software Guandalini PPK é desenvolvido para ser utilizado com qualquer tipo de Drone/VANT que utilize o Emlid Reach M+.

É de suma importância que não seja excluída nenhuma foto que foi capturada depois que o Reach M+ (Módulo de Controle) foi ligado.

3.1. TIPO DE MONTAGEM

Ao abrir o programa, você encontrará vários tipos de montagem no RPA/drone diferentes (Figura 23).




Figura 23 - Software Guandalini PPK.

Selecione o Tipo de Montagem conforme o sistema utilizado. Note que o programa muda de cor e os parâmetros a esquerda são preenchidos automaticamente ao selecionar a opção desejada.

Após selecionar o tipo de montagem do seu RPA/Drone, clique em ‘Próximo’.

3.2. PROCESSAMENTO GPS

Agora é necessário preencher com as informações e dados do processamento (Figura 24).




Figura 24 – Tela de Processamento

3.2.1. Sistema de Coordenadas:

Para inserir o sistema de coordenadas clique em e em seguida clique em ‘Mais’ conforme a Figura 25.

Figura 25 – Inserção do sistema de coordenadas.

Escolha o sistema de coordenadas e a projeção e clique em A, em seguida clique em ‘OK’ (Figura 26).




Figura 26 - Meridiano central e fuso UTM.

3.2.1.1. ADICIONAR SISTEMAS DE COORDENADAS Podem ser importados no GPPK outros sistemas de coordenadas. Será

demonstrado um exemplo para o sistema SAD69 para o fuso 23S.

Acesse o site: https://spatialreference.org/. Para baixar, acesse o site e pesquise o sistema desejado no campo de busca (Figura 27).

Figura 27 - Busca de sistema de coordenadas

https://spatialreference.org/




Os resultados são mostrados e agora precisamos selecionar o sistema desejado. Para este exemplo, será utilizado o SAD69 até 1995, cujo EPSG é 29183 (Figura 28).

Figura 28 - Resultados da busca.

Após selecionar o sistema desejado (Figura 28), clique com o botão direito em “PostGIS spatial_ref_sys INSERT statement” (Figura 29) e depois em “Salvar link como...” (Figura 30).




Figura 29 – Arquivo a salvar.




Figura 30 – Como salvar.

Em seguida, selecione o diretório onde estão as projeções do GPPK. Se a instalação foi padrão, o diretório é: “C:\Program Files (x86)\Guandalini PPK\proj”. Navegue até o diretório, altere o campo “Tipo” para “Todos os arquivos (*.*) e renomeie o arquivo com o nome da projeção e a extensão “.pgis” (Figura 31)




Figura 31 - Nome e extensão do arquivo de projeção.

Feito isto, abra o GPPK novamente e adicione o sistema disponível (Figura 32) que foi acrescentado ao programa aos sistemas selecionados, com duplo clique ou

clicando no botão .

Figura 32 - Selecionando sistema de coordenadas disponíveis.

3.2.2. Arquivo Rinex da Base:

Para escolher o arquivo rinex da base clique em e em seguida escolha o arquivo (extensão .o ou .obs) e clique em ‘Abrir’ (Figura 33).




Figura 33 – Escolha do arquivo rinex da base

3.2.3. Formato de entrada:

Escolha uma das opções: ‘UTM/TM’, ‘LAT\LONG Decimal’, ‘LAT\LONG GG.MMSS’ ou ‘Cartesiana’ para inserir as coordenadas.

3.2.4. Coordenada ESTE da Base;

3.2.5. Coordenada NORTE da base;

3.2.6. Altura do ponto da base;

3.2.7. Nome do ponto base;

3.2.8. Altura da antena;

3.2.9. Tipo de antena:

Para inserir o tipo de antena clique em e em seguida clique em ‘Mais’ (Figura 34).

ATENÇÃO!!! Verifique o fabricante e modelo do seu receptor GNSS. Para este exemplo foi utilizado um receptor GNSS da fabricante GeoMax, cujo modelo é o ZENITH35.




Figura 34 – Escolha do tipo de antena

Em seguida clique em na opção de ‘Filtrar por Fabricante’ e escolha o fabricante da antena (Figura 35).

Figura 35 – Escolha do fabricante da antena

Logo após selecione o modelo da antena e clique em conforme indica a Figura 36.




Figura 36 – Escolha do Modelo da antena

Em seguida clique em ‘Ok’ (Figura 37).

Figura 37 – Modelo da antena

Com o modelo da antena escolhido clique novamente em e selecione o modelo da antena adicionado (Figura 38).




Figura 38 – Inserção do modelo da antena

3.2.10. Importar dados da base:

Estas opções são formas de carregar as informações a respeito do ponto de base. É possível inserir manualmente as informações de 4 a 9 (com exceção do item 9 que deve ser inserido manualmente) ou utilizar uma das ferramentas disponíveis:

- Permite informar um ponto 3D no AutoCAD para copiar as coordenadas para o programa. ESTA OPÇÃO SOMENTE ESTARÁ DISPONÍVEL SE O AUTOCAD ESTIVER ABERTO QUANDO O GUANDALINI PPK FOR ABERTO.

- Utiliza as coordenadas do cabeçalho do arquivo RINEX da base. SOMENTE UTILIZE ESTA OPÇÃO SE AS COORDENADAS DO CABEÇALHO ESTIVEREM CORRIGIDAS.

- É possível carregar um arquivo de texto (.txt) com as coordenadas do ponto base.

- Carrega as informações do arquivo PPP do IBGE e insere as informações do ponto processado (Observação: o software carrega a altitude elipsoidal do arquivo PPP).

3.2.11. Tipo de cota:

Marque o tipo de altitude informada no item 6. Quando for em relação ao elipsoide, marque . Se a altitude informada for em relação ao geóide, marque

;




3.2.12. Arquivo UBX do móvel:

Para abrir o arquivo do móvel cliquem em (Figura 39).

Figura 39 – Arquivo do móvel

Em seguida clique no arquivo de extensão .UBX ou .ZIP e clique em “Abrir” (Figura 40).

Figura 40 – Arquivo UBX

3.2.13. Arquivo das efemérides precisas:

Para carregar o arquivo, clique no ícone (O arquivo de efemérides precisas tem extensão .sp3). O PROCESSAMENTO PODE SER REALIZADO SEM CARREGAR O




ARQUIVO DE EFEMÉRIDE. O download do arquivo de efemérides pode ser realizado no endereço: http://www.gnsscalendar.com/;

3.2.14. Somar separação Geoidal:

Para utilizar esta opção é necessário que tenha instalado o MAPGEO2015 no computador. UTILIZE SOMENTE SE NO CAMPO 11 ESTIVER MARCADO A OPÇÃO

. O download do MAPGEO2015 está disponível no site do IBGE. Para efetuar o download acesse: https://www.ibge.gov.br/geociencias-novoportal/informacoes-sobre-posicionamento-geodesico/servicos-para-posicionamento-geodesico/10855-modelo-de-ondulacao-geoidal.html?=&t=o-que-e

Está apresentado na Figura 41 a tela de processamento preenchida. Quando preencher as informações necessárias, clique em ‘Processar Dados de GPS’ e aguarde até que o processamento seja concluído.

Figura 41 – Processamento GPS

3.3. RESULTADO DO PROCESSAMENTO

Quando o processamento for concluído será apresentado a trajetória percorrida pelo drone (Figura 42 A), os pontos em que foram capturadas as fotos (Figura 42 B) e o resultado do processamento (Figura 43).

http://www.gnsscalendar.com/

https://www.ibge.gov.br/geociencias-novoportal/informacoes-sobre-posicionamento-geodesico/servicos-para-posicionamento-geodesico/10855-modelo-de-ondulacao-geoidal.html?=&t=o-que-e






Figura 42 – A) Trajetória percorrida e pontos coletados com 5Hz. B) Fotos capturadas pelo drone.

Figura 43 – Resultado do processamento

1. Avança para o próximo passo de ajustar as coordenadas das fotos. 2. Irá abrir as imagens da trajetória percorrida pelo drone (Figura 42 A) e os

pontos em que foram capturadas as fotos (Figura 42 B). 3. Irá abrir o programa de conversão do arquivo RINEX, o qual podem ser

editados os parâmetros (NÃO RECOMENDAMOS FAZER ALTERAÇÕES). 4. Irá abrir o programa de processamento, o qual podem ser editados os

parâmetros (ALTERE SOMENTE SE ESTIVER COM PROBLEMAS NO PROCESSAMENTO).

5. Arquivo de texto com as coordenadas da trajetória do voo. 6. Arquivo de texto com as coordenadas das fotos capturadas.

Na lista apresentada na Figura 43 podem aparecer linhas verdes, amarelas ou vermelhas, cujos significados são:




• Verde – Fixo

• Amarelo – Flutuante

• Vermelho – Sem Correção (Single)

Não se preocupe se todas as imagens não estiverem com solução fixa, o software de processamento utiliza também pontos homólogos para alinhar as imagens.

3.4. IMAGENS DO DRONE

Nesta etapa, são carregadas as imagens do drone para que o software Guandalini PPK relacione os pontos as imagens. A Figura 44 apresenta a definição de cada botão.

Figura 44 - Imagens do Drone.

1. Método utilizado pelo algoritmo para relacionar os pontos GPS com as imagens. Sequencial: Assume-se que o número de fotos é igual ao número de pontos GPS, ou seja, somente será possível utilizar quando as quantidades forem iguais. Diferença de Tempo: Realiza a comparação da atual e a próxima foto com o próximo e atual ponto GPS. Para utilizar esta comparação, é necessário que o primeiro e segundo ponto GPS e foto sejam os mesmos. Quando não for, podem ser apagados pontos GPS ou fotos para que os dois iniciais sejam correspondentes. Diferença de Coordenadas: Realiza a comparação da coordenada navegada da foto (obtida a partir do GPS de navegação da câmera) com a coordenada do ponto GPS. Não é recomendado ser utilizado quando o voo é cruzado. Interpolação de Distância Média: Pode ser utilizado em casos em que a imagem não tenha coordenada GPS navegada e a quantidade de fotos for maior que o número de pontos. Com esta opção será interpolado um ponto GPS para a foto sem ponto correspondente.

2. Ordenar fotos: é como o programa ordenará as fotos a serem importadas

(nome ou data/hora).

3. Tolerância em segundos para o método de Diferença de Tempo. 4. Tolerância em metros para o método de Diferença de Coordenadas. 5. Cálculos de correção dos valores de inclinação do drone. Quando ativado, é

considerado a inclinação do drone no momento em que a imagem foi capturada. (Funciona apenas para Phantom/Mavic).




6. Precisão a ser exportada: Rigidez: é a distância máxima que o programa irá movimentar as

coordenadas da posição da câmera de cada foto para o alinhamento.

Desvio padrão GPS: é o desvio padrão calculado para aquela coordenada

no processamento dos dados GNSS.

7. Cria um arquivo de texto (extensão .txt) com a coordenada do ponto de decolagem (Figura 48)

8. Exporta um KML com o plano de voo realizado e a posição das imagens (Figura 49).

9. Cria uma nova imagem e copia as coordenadas ajustadas nos parâmetros das imagens (Duplica as imagens, mantendo a imagem com a coordenada ajustada e a imagem original).

10. Cria um arquivo texto com as coordenadas de cada imagem. O arquivo de texto pode ser em coordenadas UTM/TM, geográficas ou locais.

Nota: A opção 9 é ideal quando o projeto for pequeno ou se não quiser carregar além das fotos, o arquivo com as coordenadas das mesmas. A opção número 10 é muito viável em grandes projetos pois assim não duplica as fotos, cria apenas um TXT, mas também pode ser utilizada em pequenos projetos.

Agora, para corrigir as coordenadas das fotos, é necessário indicar o diretório em que elas se encontram, para isto, clique no botão ‘Abrir diretório das Imagens’ que está destacado na Figura 45.

Figura 45 – Aba para carregar as imagens que terão suas coordenadas ajustadas

Após carregar as imagens, irá aparecer uma caixa de texto (Figura 46) com

algumas informações.




Figura 46 – Informações após importar as imagens.

1. Imagens encontradas na pasta. 2. Imagens com posição obtida pelo Reach M+. 3. Imagens sem posição obtida pelo Reach M+. 4. Ponto GPS encontrado, mas sem imagem correspondente. 5. Algoritmo utilizado para identificação das imagens e suas respectivas

posições.

Pressione ‘OK’ para continuar.

Após carregar as imagens, elas são listadas com as coordenadas (provenientes das imagens do drone) (Figura 47). Após isto é possível exportar os produtos.

Figura 47 - Imagens relacionadas com suas respectivas coordenadas.

Figura 48 – Coordenada do ponto de decolagem exportada no arquivo de texto.




Figura 49 – Linha de voo realizado e imagens capturadas – Google Earth

Figura 50 – Atualização das coordenadas das imagens

Ao concluir, a caixa de texto (Figura 51) aparece. Clique em ‘OK’ e assim poderá fechar o programa Guandalini PPK

Figura 51 – Concluído a gravação dos dados




4. IMPORTAÇÃO DOS DADOS NO SOFTWARE DE PROCESSAMENTO DE IMAGENS

Se o processamento das imagens for realizado no software Agisoft PhotoScan/Metashape é necessário habilitar uma ferramenta antes de importar as imagens. Esta ferramenta tem a função de carregar a precisão das imagens. Para habilitá-la, com o software aberto vá em ‘Tools’ (Figura 52) / Preferences (Figura 53)/ Advanced (Figura 54) e então habilite as funções como mostrados na Figura 55.

NOTA: Se o processamento for realizado no Agisoft, é necessário a versão 1.4.5 ou superior para que funcione corretamente.

Figura 52 - Agisoft Photoscan/Metashape




Figura 53 – Menu Tools/Preferences

Figura 54 – Menu preferences aberto




Figura 55 - Ferramentas habilitadas

Se as opções já estiverem habilitadas, clique em ‘Ok’. As demais opções podem ou não estar habilitadas, não interferem no processamento das imagens e dados provenientes do GPPK.

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