تیلت سنسور چیست

تیلت سنسور 

امروزه نقشه‌برداری با استفاده از تجهیزات و امکانات پیشرفته، تجربه‌ای آسان و خوشایند برای مهندسان فراهم کرده است. یکی از این تجهیزات، گیرنده‌های نقشه‌برداری است که در انواع مختلف GPS عرضه می‌شود. این دستگاه‌ها ویژگی‌های بسیاری دارند، که یکی از مهم‌ترین آن‌ها تیلت سنسور (Tilt Sensor) است. تیلت سنسور برای انجام نقشه‌برداری‌های دقیق بسیار ضروری است. به همین دلیل در این مقاله به بررسی کاربرد تیلت سنسور در گیرنده‌های GPS و اهمیت آن در نقشه‌برداری می‌پردازیم.

Tilt Sensor

تیلت سنسور وسیله‌ای برای اندازه‌گیری زاویه تیلت یا انحراف از محور قائم است. تیلت سنسور وظیفه اندازه‌گیری دقیق این زاویه را بر عهده دارد و کاربرد فراوانی در نقشه‌برداری دارد. تیلت سنسور در انواع جی‌پی‌اس‌های نقشه‌برداری مورد استفاده قرار می‌گیرد تا در شرایط خاصی که نمی‌توان دستگاه را عمود نگه داشت، مختصات دقیق نقطه را ارائه دهد.

کاربرد تیلت سنسور در جی‌پی‌اس

در بسیاری از عملیات نقشه‌برداری با GPS، نیاز به تعیین مختصات دقیق گوشه‌های دیوارها، ساختمان‌های بلند یا نقاطی که سیگنال‌های ماهواره‌ای ضعیف هستند، داریم. تیلت سنسور در چنین شرایطی به کار می‌آید و کمک می‌کند تا حتی در صورت عدم تراز بودن دستگاه، اطلاعات مختصات به‌درستی محاسبه شود. در واقع، کاربرد اصلی این ویژگی در مواقعی است که دسترسی به سیگنال ماهواره‌ای ضعیف یا قطع شده و نیاز به محاسبات دقیق زاویه انحراف از قائم وجود دارد.

عملکرد تیلت سنسور در جی‌پی‌اس

در حالت عادی، جی‌پی‌اس باید در وضعیت کاملاً تراز قرار گیرد تا سیگنال‌های ماهواره‌ای به درستی دریافت شوند. سیگنال‌ها و مختصات دریافتی از سر گیرنده ثبت می‌شوند، اما برای تعیین مختصات نوک ژالون، باید تیلت سنسور به کار گرفته شود. این سنسور با تصحیح زاویه تیلت و اعمال آن به اطلاعات دریافتی، مختصات دقیق نقطه را ارائه می‌دهد. در مناطقی که امکان تراز کردن کامل گیرنده وجود ندارد، تیلت سنسور باعث می‌شود تا حتی با زاویه‌ای متفاوت بتوان عملیات نقشه‌برداری را انجام داد.

انواع تیلت سنسور

دو نوع تیلت سنسور اصلی وجود دارد: مغناطیسی و IMU. سنسورهای مغناطیسی به دلیل تأثیرپذیری از میدان مغناطیسی زمین، دقت کمتری دارند و نیاز به کالیبراسیون مکرر دارند. در مقابل، سنسورهای IMU (واحد اندازه‌گیری اینرسی) از شتاب‌سنج و ژیروسکوپ بهره می‌برند و نه تنها نیازی به کالیبراسیون ندارند، بلکه در شرایط مختلف با دقت بالا عملکرد خود را حفظ می‌کنند. این سنسورها می‌توانند زاویه‌های شیب را تا 60 درجه نیز اندازه‌گیری کنند، در حالی که سنسورهای مغناطیسی معمولاً تا 15 درجه محدود هستند.

عملکرد تیلت سنسور IMU

تیلت سنسورهای IMU با سرعت بالا داده‌های مربوط به زاویه تیلت را محاسبه کرده و به مختصات نقطه اعمال می‌کنند. این سنسورها در دستگاه‌های پیشرفته نقشه‌برداری استفاده می‌شوند و مزیت بزرگ آن‌ها این است که به محیط اطراف حساس نیستند و نیازی به کالیبراسیون یا تنظیمات پیچیده ندارند. همچنین، این سنسورها قادرند در نقاطی که دسترسی به سیگنال ماهواره دشوار است، مختصات دقیق را ارائه دهند. گیرنده‌های جدید GNSS مجهز به تیلت سنسورهای IMU می‌توانند در عملیات ناوبری بدون قطع سیگنال، ادامه دهند.

مزایا و معایب تیلت سنسور مغناطیسی و IMU

تیلت سنسورهای مغناطیسی به دلیل وابستگی به میدان مغناطیسی، در محیط‌های با تداخلات مغناطیسی مانند دکل‌های برق یا ساختمان‌های فلزی عملکرد ضعیفی دارند. این سنسورها تنها می‌توانند زاویه‌های کوچک را محاسبه کنند و در شرایط دشوار یا نقاط صعب‌العبور کارایی چندانی ندارند. از سوی دیگر، تیلت سنسورهای IMU به دلیل استفاده از ژیروسکوپ و شتاب‌سنج، بدون تأثیرپذیری از محیط اطراف، زاویه‌های تیلت تا 60 درجه را به‌درستی محاسبه می‌کنند و در شرایط پیچیده و سخت نیز مختصات دقیق ارائه می‌دهند.

نتیجه‌گیری

با توجه به مزایا و کاربردهای تیلت سنسور IMU در نقشه‌برداری، استفاده از این سنسورها در گیرنده‌های جی‌پی‌اس نقشه‌برداری توصیه می‌شود. این سنسورها می‌توانند دقت بالا و کارایی را در شرایط مختلف تضمین کنند و به کاربر امکان دهند تا مختصات دقیق را حتی در شرایط دشوار به دست آورد. در توپوکالا، شما می‌توانید انواع گیرنده‌های جی‌پی‌اس با تیلت سنسور IMU را تهیه کرده و از آموزش، پشتیبانی و گارانتی رایگان برخوردار شوید.