VI. Создание матрицы в редакторе Matrix Editor

Файл матрицы (*.MTX)- четырехугольный участок, состоящий из множества отдельных ячеек. Программа SURVEY может “заполнить” матрицу информацией о глубине, полученной от эхолота. Файл матрицы можно использовать для просмотра района покрытия съемкой однолучевым или многолучевым эхолотом.

1. Загрузите файлы, задающие район вашей съемки (например, файлы подложки или запланированных галсов).

2. Откройте редактор Matrix Editor через меню PREPARATION-EDITORS-MATRIX EDITOR. На экране карты появится пустая матрица, а в диалоговом окне матрицы появится информация о матрице.

Редактор Matrix Editor

3. Разместите матрицу. Разместите матрицу и настройте ее размеры так, чтобы она покрыла весь район съемки.

▪ Для перемещения матрицы, кликните и потяните угол матрицы с кружком. Можно также ввести координаты угла матрицы в диалоговом окне матрицы (Corner X, Y).

▪ Для вращения матрицы, кликните и тяните квадратный угол, противоположный круглому углу. Можно также ввести угол поворота матрицы в диалоговом окне матрицы (Rotation).

▪ Для изменения длины и ширины матрицы, можно растягивать остальные углы матрицы, либо ввести длину и ширину матрицы в диалоговом окне (Length, Width).

4. Задайте размеры ячеек матрицы – установите длину и ширину ячеек (Cell Length, Cell Width).

5. Выберите тип матрицы. Для однолучевой съемки выберите HYPACK® . Для многолучевой съемки - HYSWEEP®. Нельзя одновременно использовать матрицу и для однолучевой и для многолучевой съемки.

6. Сохраните матрицу, выбрав меню FILE-SAVE. Программа запросит имя файла и сохранит новую матрицу с расширением MTX в корневом каталоге проекта. Теперь у вас есть пустая (не заполненная матрица)! В программе вы имеете возможность заполнить матрицу одной глубиной: в меню File-Save Filled Matrix назовите файл матрицы и в диалоговом окне введите глубину заполнения матрицы.

VII. Настройка оборудования

Hardware означает ваше гидрографическое оборудование, установленное в программе HYPACK Max. Чтобы программа правильно работала, необходимо знать, какое оборудование у вас есть, как оно подключено к ПК, с какой частотой считываются данные, и с какой частотой вы хотите их записывать.

Программы HYPACK® HARDWARE, SIDE SCAN HARDWARE и HYSWEEP® HARDWARE задают структуру коммуникации всех датчиков и ПК для сбора данных съемки.

· HYPACK® HARDWARE предназначен для настроек оборудования в программе SURVEY, которое будет использоваться для сбора данных однолучевой съемки. Здесь же настраивается оборудование, которое будет использоваться для позиционирования при выполнении многолучевой или сонарной съемок в программах HYSWEEP® SURVEY или SIDE SCAN SURVEY.

· SIDE SCAN HARDWARE – добавление ГБО для выполнения сонарной съемки в случае, если у вас нет многолучевой эхолокаторной системы, в программе SIDE SCAN SURVEY. Если ГБО входят в МЛЭС, сонарная съемка будет выполняться в программе HYSWEEP SURVEY.

· HYSWEEP® HARDWARE – добавление устройств, входящих в состав МЛЭС или многовибраторной системы.

Рис.1 Окно программы «HYPACK Hardware», вкладыш Hypack Configuration

Рис. 2 Задание параметров судна (Boat)

При выборе опции Boat в левом окне появится окно настроек параметров судна (рис. 2). В этом окне вы указываете положение базовой точки отсчета Tracking Point (для однолучевых систем это положение антенны приемо-излучателя эхолота) относительно центра тяжести судна. Ниже указываются размеры судна (Default Dimensions). Справа приведен список заданных устройств и их функции.

Обычный состав оборудования для выполнения съемки с помощью однолучевого эхолота: DGPS-приемник, эхолот. Поэтому в программе следует задать эти два устройства.

Для добавления устройства выберите опцию «Click Here to Add a New Device» левой кнопкой мыши. Появится диалоговое окно со списком всех устройств, которые поддерживает программа HYPACK (рис. 3)

Рис. 3 Список устройств

После выбора устройства следует задать его параметры.

Рис.4 Окно настройки устройства (DGPS-приемник)

В разделе FUNCTIONS следует указать, какие параметры вы будете получать с данного устройства. Для приемника DGPS это позиционирование. Если у вас не подключается гирокомпас, то от приемника DGPS вы можете получать данные по курсу. Если у вас нет лага, то от него же вы можете получать данные о скорости. Если вы используете DGPS приемник, работающий в режиме кинематики реального времени (RTK), вы можете получать с него данные об изменении уровня.

В разделе OFFSETS следует указать расположение датчика относительно базовой точки на судне. В качестве базовой точки для однолучевой системы обычно выбирают местоположение антенны приемо-излучателя эхолота. Оптимальный вариант расположения всех датчиков на одной вертикальной штанге. В этом случае можно не вводить горизонтальные офсеты.

При определении офсетов следует помнить следующее:

· Ось Y (forward) расположена в продольной плоскости судна. Положительна к носу, отрицательна к корме.

· Ось Х (starboard) расположена в поперечной плоскости судна. Положительна к правому борту, отрицательна к левому.

· Ось Z (Vertical) расположена вертикально. Положительна по направлению вниз, вверх – отрицательна.

· Latency – время задержки между поступлением сигналов от приемника DGPS и от эхолота. В практике эту величину называют временем задержки позиционирования. Подробно процедура определения времени задержки позиционирования рассмотрена в л/р № 5.

В разделе CONNECT вы указываете тип подключения устройства к компьютеру, предназначенному для сбора данных съемки. Ключом к успешной работе программы съемки (Survey, Hysweep Survey) – правильное подключение оборудование к ПК. Это значит:

· Правильный выбор драйверов оборудования в ПК.

· Правильная настройка оборудования в ПК.

· Соединительный кабель между ПК и устройством рабочий и соответствующий.

· Параметры подключения выбраны верно для каждого из устройств.

· Обычно все оборудование подключается к ПК со следующими протоколами соединения:

· Серийный (RS232, RS422, RS485)

· Параллельный

· Сетевой (TCP/IP, UDP)

Типы подключений:

· Serial – Для успешного подключения через серийный интерфейс необходимо верно задать все параметры подключения в программе HARDWARE для каждого устройства. Эти настройки должны соответствовать тем настройкам, которые введены в само оборудование. Во вторых, на вашем ПК должно быть достаточно СОМ-портов для подключения всех устройств. В современных ПК зачастую отсутствуют эти порты, т.к. они работают слишком медленно. А большинство гидрографического оборудования имеет именно серийный тип подключения L. Для проверки имеющихся СОМ портов на вашем ПК можно запустить утилиту UTILITIES-CONNECTION-COMQUERY (рис. 5).

Рис. 5 Утилита тестирования СОМ-портов «COMQUERY»

Для того, чтобы иметь возможность подключить несколько устройств с серийным интерфейсом необходимо приобрести специальные платы: для ноутбука это карты PCMCIA, для настольных ПК – так называемые MOXA board – плата PCI с несколькими выводами СОМ-портов.

При обмене данными через серийный интерфейс информация съемки разбивается на отдельные знаки, которые далее разделяются на группы единиц и нулей (биты данных). Каждый нуль и единица передаются путем изменения напряжения с плюса на минус. Устройство может передавать единицу как 5В, а нуль – как 0В по кабелю передачи данных.

Рис. 6 Настройка серийного интерфейса

1. Порт – указать номер порта. Программа выдает список доступных СОМ-портов, вы выбираете тот, к которому подключено устройство.

2. Скорость обмена данными (Baud Rate). Скорость передачи выражается в битах/сек, с этой скоростью два устройства обмениваются данными друг с другом. Для успешного соединения в обеих устройствах должна быть настроена одинаковая скорость обмена данными.

3. Parity – паритет данных – бит четности (если в руководстве пользователя устройства не указано иного, обычно устанавливают паритет «none»). Раньше серийный интерфейс был несовершенен, поэтому, для проверки, правильно ли было принято сообщение, передающее устройство добавляет бит четности. Это отдельный бит, равный единице или нулю, в зависимости от суммы битов данных в сообщении группы. Even Parity – бит четности будет таким, чтобы сумма всех битов данных и бита четности будет четной. Odd Parity – соответственно, нечетной. В современной аппаратуре бит четности, как правило, отсутствует, поэтому, обычно, в этом поле следует оставлять «NONE».

4. Data Bits – количество битов с данными. Обычно 8.

5. Stop Bits – стоповый бит. Обычно 1.

6. Flow Control – контроль плавающей точки. Обычно None.

· Parallel – параллельный интерфейс (через порт LPT). Практически все современное оборудование может передавать данные быстрее, чем позволяет принимать параллельный интерфейс, поэтому такой тип соединения практически не используется. Через него, обычно, подключается только печатающее устройство.

· Network – сетевой интерфейс. Самый быстрый тип подключения. При таком соединении вам нужно указать тип протокола (UDP или TCP), если вы выбрали тип протокола TCP, вам необходимо указать, является ли устройство сервером, или клиентом. Если в руководстве к прибору рекомендуется настройка эхолота как сервер, тогда HYPACK будет клиентом и наоборот. В окне «HOST» нужно указать IP адрес вашего устройства. Следует в самом устройстве установить этот же адрес. PORT NUMBER – настраивается для каждого устройства. Это порт, с которого программа считывает данные. К примеру, для эхолотов фирмы ODOM – 1601, для эхолотов фирмы RESON – 1998. Порт записи (WRITE PORT) – применяется только в протоколе UDP. Это порт, через который программа посылает команды на устройство.

Рис. 7 Настройка сетевого интерфейса

SETUP – для каждого устройства могут иметься свои настройки, доступ к которым осуществляется через кнопку «Setup».

Рассмотрим настройки для приемника DGPS (драйвер GPS.dll):

Рис. 8 окно настройки приемника DGPS, вкладыш «Alarms»

Во вкладыше «Alarms» вы можете указать программе подавать сигнал (отметив галочкой опцию Show Alarm) или прекращать запись (Suspend Logging) в случае, когда величина падения точности позиционирования (HDOP Value) превысит заданную вами и/или когда количество спутников будет меньше заданного вами значения (number of satts).

Ниже указан тип кодировки сообщения о статусе GPS в различных стандартах NMEA. Не вдаваясь в подробности, лучше устанавливать стандарт 2.1 (смотри описание вкладыша GPS Status Codes).

В разделе Advanced Options – доступ к дополнительным настройкам:

В этом окне можно указать тип сообщений, получаемый от приемника DGPS (Used Sentences) и другие настройки.

Рис. 9 Advanced Options

Вкладыш «GPS Status Codes» - здесь можно настроить сигнализацию изменения статуса приемника.

Рис. 10 GPS Status Codes

Вы можете указать программе выдавать предупреждение (Show Alarm) или прекращать запись (Suspend Logging), если приемник имеет соответствующий статус:

· Invalid (0) – нет данных о позиционировании

· Stand Alone (1)– базовое состояние приемника. Поскольку для общего пользования дан доступ к «P-Code», вы можете иметь точность позиционирования порядка 5-10м. Съемку с такой точностью можно выполнять только для масштаба не больше 1:100000 (с тем, чтобы точность на планшете составляла 0.1мм).

· Differential Mode (2)– дифференциальный режим. В таком режиме приемник принимает поправку, выдаваемую береговой станцией, расположенной над точкой с известными координатами для повышения точности позиционирования менее 5м. Расположив антенну приемника над известной точкой, приемник может сравнить обсервованное расстояние к рассчитанному для каждого спутника. Разность между этими расстояниями может быть вызвана атмосферными условиями, рассеянием и другими погрешностями. Береговой приемник может вычислить поправки для каждого спутника и передать их на мобильный приемник по радиотелеметрической связи. Эти поправки называются RTCM. Мобильный приемник исправляет обсервованные расстояния от каждого спутника и вычисляет более точное позиционирование. Правительства многих стран ввели в действие сеть станций, вещающих дифпоправку в УКВ диапазоне. К примеру, на Украине действует три таких станции, равномерно покрывающих всю морскую прибрежную территорию страны. Такие станции называются ККС (контрольно-корректирующая станция).

· Real Time Kinematic (RTK) (3)– кинематика в реальном времени. В этом режиме используется больше информации для определения точной разности волн между каждым спутником. Используя возможность RTK станции, вы можете определить положение антенны приемник с точностью до 5-10см. Основная проблема с такого рода приемниками – вы должны устанавливать свою собственную береговую станцию вещания поправки (базовая станция). Радиус действия такой станции не превышает несколько километров. К тому же для передачи поправки следует использовать высокоскоростную радиотелеметрическую связь.

Используя возможности RTK, можно применять приемник GPS для уровенных наблюдений. Это позволяет вам работать без использования обычных уровенных постов.

Вкладыши «Graph» и «Synch Graph» позволяют выводить графики изменения различных характеристик работы приемника GPS, такие как график количества спутников, времени задержки позиционирования, величины HDOP и др.

Подключение всех остальных устройств практически аналогично. Следует правильно указывать функции устройств. Для эхолота это будет глубина (DEPTH), для гирокомпаса – курс (HEADING) и т.д.

Для многих устройств, например, для эхолота «Bathy500 DF», окно настроек SETUP недоступно, т.к. программа сама знает, что она принимает от указанного устройства.

В самом низу основного окна устройства можно указать, где установлено данное устройство – на судне (on boat), либо за бортом на тросу (mobile),

Правым кликом на устройстве вы можете вызвать контекстное меню, из которого можно:

· Добавить новое устройство (New) – либо на судне (device), либо на тросу (mobile).

· Удалить устройство (Delete).

· Активировать или деактивировать устройство (Enable/Disable).

· Протестировать устройство (Test).

Рис. 11 Окно тестирования устройства (приемника GPS).

По окончанию настройки устройства, его нужно протестировать. Это можно сделать, вызвав контекстное меню (Test). Появится окно тестирования устройства. Если вы видите окно с сообщениями от выбранного устройства. На рисунке 12 указан пример тестирования приемника GPS.