فناوری IMU یا تیلت سنسور مبتنی بر IMU، نزدیک به سه سال است که در سطح دنیا، در گیرنده‌های GNSS به کار گرفته شده و تکنولوژی نسبتاً نوینی به شمار می‌رود. همگام با تکنولوژی روز دنیا و همزمان با شرکت‌های معتبر تولیدکننده گیرنده‌های GNSS در جهان نظیر لایکا و تریمبل، شرکت رایمند نیز از این تکنولوژی در گیرنده‌های خود استفاده کرده و آخرین سطح از فناوری را در اختیار کاربران خود قرار داده است. IMU مورد استفاده در گیرنده‌های نقشه‌برداری، یک فناوری بر پایه MEMS است که در آن از سنسورهای شتاب‌سنج برای اندازه‌گیری زاویه تیلت یا شیب نسبت به صفحه افق و از سنسورهای ژیروسکوپ برای اندازه‌گیری زاویه دوران نسبت به صفحه قائم استفاده می‌شود.
زاویه تیلتی که از IMU بدست می‌آید را می‌توان به صورت یک تراز الکترونیکی بر روی صفحه نمایش کنترلر نمایش داد و به جای استفاده از تراز ژالن، از آن برای تراز کردن استفاده نمود.
تراز الکترونیکی مزایای متعددی دارد از جمله:
1- تمرکز کاربر فقط به صفحه کنترلر بوده و دیگر لازم نیست هم به تراز ژالن و هم به دکمه برداشت توجه داشته باشد. این موضوع می‌تواند احتمال خطا در برداشت را کاهش دهد.
2- گیرنده می‌تواند برداشت را بطور اتوماتیک انجام دهد، بطوری که گیرنده را طوری تنظیم می‌کنیم که به محض اینکه دستگاه تراز شد، خودش برداشت را ادامه دهد و نیازی به زدن دکمه برداشت توسط کاربر نباشد. این موضوع در برداشت‌های عوارض و توپوگرافی، سرعت و دقت را افزایش میدهد.
3- در مواقعی که از یک کمک نقشه‌بردار برای گرفتن ژالن استفاده می‌شود، می‌توان با کنترلر چک کرد که کمک نقشه‌بردار واقعاً دستگاه را بر روی نقطه تراز نگاه داشته است یا خیر.
IMU فقط یک تراز الکترونیکی نیست. بخش جالب‌تر و هیجان‌انگیزتر این فناوری، قابلیت جبران اثر تراز نبودن ژالن هنگام برداشت و پیاده‌سازی نقطه است. با این قابلیت دیگر نیاز نیست که در حین نقشه‌برداری، نگران تراز بودن ژالن باشید و می‌توانید بدون تراز کردن ژالن، با دستگاه برداشت و حتی پیاده‌سازی کنید.
یک سوال مهم آنست که سنسور IMU چگونه می‌تواند تشخیص دهد که ژالن به چه سمتی کج شده و مختصات X ،Y و Z چه مقدار باید تصحیح شود؟ به عبارت دیگر درحالی که کاربر می‌تواند دستگاه را ۳۰ درجه یا یک متر در جهت‌های مختلف کج کند، چگونه گیرنده می‌تواند جهت کج شدن خود را تشخیص دهد؟ جواب آنست که IMU لازم است جهت کج شدن دستگاه نسبت به شمال را تشخیص دهد. نکته مهم این است که خود IMU نمیتواند جهت شمال را تشخیص دهد و باید آن را نسبت به شمال، توجیه یا اَلاین کرد.
برای این کار چند روش وجود دارد:
روش اول، توجیه در حال حرکت: در این حالت، بعد از اینکه دستگاه، تصحیحات RTK را دریافت نموده و فیکس شد، شروع به حرکت می‌نماییم. بعد از چند متر حرکت، IMU، جهت شمال را با استفاده از RTK محاسبه نموده و خودش را نسبت به شمال توجیه می‌کند. این روش در گیرنده‌های رایمند و برخی گیرنده‌های لایکا به کار برده می‌شود.
روش دوم، توجیه در جا: در این روش، با حرکت دادن دستگاه به صورت دورانی یا به صورت علامت + (بعلاوه)، دستگاه نسبت به شمال توجیه می‌شود. در گیرنده‌های رایمند و برخی گیرنده‌های تریمبل از این روش توجیه استفاده می‌شود.
پس از توجیه نمودن دستگاه نسبت به شمال، حالا می‌توان با داشتن میزان زاویه تیلت یا شیب نسبت به صفحه افق، زاویه امتداد کج‌شدگی نسبت به شمال و همچنین با استفاده از طول ژالن، مقادیر تصحیح را در جهت شمال، شرق و ارتفاع بدست آورد.
۱- اندازه‌گیری زاویه تیلت یا شیب نسبت به صفحه تراز یا افق و نمایش آن به صورت تراز الکترونیکی بر روی صفحه نمایش.
2- محاسبه زاویه هِد یا پیشانی دستگاه نسبت به شمال، که به آن هدینگ یا آزیموت سر یا پیشانی دستگاه گفته می‌شود و برای هر بار راه‌اندازی آن، باید دستگاه را نسبت به شمال توجیه نمود.
۳- تصحیح اثر تراز نگرفتن ژالن با داشتن ارتفاع دقیق ژالن.
پس دقت نهایی تابعی است از دقتِ
۱- اندازه‌گیری زاویه تیلت
۲- اندازه‌گیری زاویه هدینگ
۳- اندازه‌گیری ارتفاع ژالن
نکته مهم، دقت اندازه‌گیری زاویه تیلت و هدینگ توسط IMU است. جالب است بدانید IMU غیردقیق و ارزان قیمت، در گوشی‌های تلفن همراه یا تبلت استفاده می‌شود که دقت بالا ندارد و برای کاربردهای Gaming روی گوشی تعبیه شده است.
تیلت سنسور استفاده شده در گیرنده رایمند، یکی از بهترین سنسورهای موجود در دنیا از نظر دقت و کیفیت است. به منظور برآورده کردن همه نیازهای کاربران در کار با تیلت سنسور، شرکت رایمند با تست و بررسی انواع مختلف سنسورها، توانسته است که با صرف هزینه‌ای نسبتاً بالا، یکی بهترین نمونه‌های IMU را که مشابه آن در گیرنده‌های لایکا و تریمبل استفاده می‌شود، بر روی گیرنده‌های خود به کار ببرد. این تیلت سنسور، زاویه تیلت را با دقت حدود پنج صدم تا یک دهم درجه و همچنین هدینگ را با دقت یک تا دو درجه اندازه‌گیری می‌کند. دقت اندازه‌گیری ارتفاع هم وابسته به کاربر بوده و بایستی کاربر بتواند با دقت ۱ تا ۲ میلی‌متر، آن را اندازه‌گیری نماید. اگر ژالن مورد استفاده سالم باشد و در اثر ضربه به صورت مکانیکی کج نشده باشد، همچنین تراز ژالن با پیچ سه‌تایی زیرش درست کالیبره شده و تراز الکترونیکی دستگاه با تراز ژالن هم‌تراز باشد، می‌توان با دقت بسیار خوبی، اثر عدم استقرار بر روی نقطه به صورت تراز یا شاقول را، در حد ۵ میلی‌متر به اضافه نیم میلی‌متر خطا به ازای هر یک درجه کجی، اصلاح نمود. مثلاً اگر ۳۰ درجه ژالن را کج گرفته باشید، می‌توانید با دقت حدود ۲ سانتی‌متر اثر کج گرفتن را از بین ببرید.
1- منجر به افزایش سرعت برداشت می‌شود، چرا که نیاز نیست ژالن را تراز بگیرید. اگر با GPS، برداشت عوارض و تهیه نقشه انجام میدهید، باید نقاط بسیاری را در روز برداشت کنید و قطعاً از این تکنولوژی استقبال خواهید کرد.
2- پیاده‌سازی یا Stake out را هم بسیار ساده کرده و سرعت آن را بالا میبرد. اگر شما قبلاً با GPS پیاده‌سازی کرده باشید، از سختی و خسته‌کننده بودن حالت تراز آگاه هستید، درحالیکه با تیلت، شما می‌توانید فقط به نوک ژالن توجه کنید و مثل یک گنج‌یاب به دنبال نقطه مورد نظرتان بروید.
- برداشت نقاطی که قبلاً امکان برداشت مستقیم آنها را نداشتید: مثل نقطه‌ای وسط جوی آب، رودخانه یا گودال که امکان قرارگیری در کنار آن به راحتی وجود ندارد.
- برداشت نقاطی مثل منهول آب، فاضلاب یا شیر گاز که به علت وجود عوامل مزاحمی مثل خودرو، امکان قراردادن ژالن بصورت تراز بر روی آنها فراهم نیست.
- مواقعی که اگر ژالن را تراز بگیرید، پوشش آسمانی مناسبی وجود ندارد و دید آسمانی مناسب تنها در یک جهت خاص وجود دارد. در اینصورت اگر از تیلت استفاده کنید، امکان اینکه زاویه گیرنده را به سمت آسمان باز و مناسب تنظیم کنید، فراهم می‌شود.
- یکی دیگر از مکان‌هایی که تیلت کاربرد دارد، نقشه‌برداری کاداستر است. مثلاً در برداشت کنج دیوار، امکان اینکه با ژالن در حالت تراز، نقطه روی زمین را برداشت کنید، وجود ندارد. با داشتن تیلت دیگر لازم نیست دستگاه را با ژالن بر روی دیوار برده و به صورت تقریبی روی نقطه قرار دهید. به این نکته باید توجه داشت که این کار دقت را کاهش میدهد چرا که:
اولاً: دقیقاً امکان قرار دادن مرکز دستگاه بر روی نقطه کنج وجود ندارد.
ثانیاً: اکثر مواقع دیوار به صورت کاملاً شاقولی از پایین به بالا ساخته نشده و بنابراین نقطه بالایی، لزوماً کنج دقیق ملک را نشان نمی‌دهد.
علاوه بر این‌ها، بالای دیوار رفتن کار خطرناکی بوده و تراز کردن روی دیوار دشوارتر است.
- از سالم بودن ژالن مورد استفاده از لحاظ فیزیکی یا مکانیکی و نداشتن هیچ گونه کجی اطمینان داشته باشید. برای این کار می‌توانید ژالن را در حالت تراز، آرام آرام بچرخانید و بهم خوردن تراز آن را چک کنید.
- مطمئن باشید که تراز روی ژالن کالیبره است. برای این کار می‌توانید از یک تراز نبشی دقیق استفاده کرده و برای تنظیم تراز ژالن با یک آچار آلِن، پیچ‌های زیر تراز را تنظیم نمایید.
- سعی کنید از ژالن با ارتفاع ثابت بدون لقی، استفاده کنید تا خطای اندازه‌گیری ارتفاع و یا فراموشی وارد کردن ارتفاع صحیح، حذف شود.