Indoor-Kartierung mit Rucksack
Das Ellipse-D RTK INS unterstützt die SLAM-Berechnung und synchronisiert LiDAR und Kamera.
“Wir arbeiten nun schon seit Jahren mit SBG Systems und insbesondere mit der Ellipse-Serie zusammen. Wir haben uns immer auf diese robusten Trägheitssensoren verlassen.” | Jérôme N., Gründer von VIAMETRIS
Rucksackbasiertes mobiles Scansystem
Das bMS3D-360 wurde für die anspruchsvollsten Umgebungen entwickelt. Es umfasst zwei Velodyne LiDAR-Sensoren, eine 360-Grad-Ladybug-Kamera, das Ellipse-D, das SBG-Trägheitsnavigationssystem mit internem L1/L2 GNSS-Empfänger, und einen Computer.
Ein um das 7-fache beschleunigter Workflow
Der Arbeitsablauf ist einfach. Der Vermesser startet das System, überprüft auf einem Tablet, ob die GNSS- und Inertialinformationen berechnet werden, und startet die Vermessung.
Zurück im Büro startet der Benutzer die INS/GNSS-Nachbearbeitungssoftware, um die Orientierungs- und Positionsgenauigkeit zu erhöhen, und verwendet dann die VIAMETRIS-Software, um die Punktwolke zu georeferenzieren und zu kolorieren.
Die gesammelten Daten können in die gängigste Designsoftware importiert werden. Dieser Arbeitsablauf wird im Vergleich zu einer traditionellen Methode um das 7-fache beschleunigt.
Es fehlen keine Daten; die Punktwolke kann für weitere Messungen verwendet werden, was eine Einsparung von Zeit und Reisekosten bedeutet.
Zusätzlich zu der bewährten Leistung des bMS3D-360 machen einige Details den Unterschied auf dem Markt aus, wie z. B. die 360-Grad-Kamera, die sich auf einer einziehbaren Stange befindet, um bei Bedarf ein größeres Sichtfeld zu erhalten, und eine höhere Sicherheit im eingezogenen Zustand (einige Dächer können sehr niedrig sein, z. B. auf Parkplätzen).
Es ist der einzige Rucksack, der eine solche Kamera anbietet, was die Bearbeitung erheblich vereinfacht. Bei der Navigation in der Punktwolke öffnet der Benutzer ein einzigartiges Bild der 360° gescannten Umgebung, anstatt 4 verschiedene Kameraperspektiven zu betrachten.
Wenn das GNSS Störquellen ausgesetzt ist, hält das INS die Trajektorie aufrecht, wo die SLAM-Technologie begrenzt ist.
Das RTK INS zur Unterstützung der SLAM-Berechnung
Das Ellipse ist ein sehr kompaktes Trägheitsnavigationssystem, das einen L1/L2 GNSS integriert. Dieses industrietaugliche INS berechnet dank der integrierten erweiterten Kalman-Filterung Verrollung, Neigung, Kurs sowie Position.
In Echtzeit werden die Orientierungsdaten des Ellipse verwendet, um die Lage des Geräts zu korrigieren und den von SLAM berechneten Kurs zu unterstützen.
Wenn der SLAM-basierte Kurs mit 20 Hz bereitgestellt wird, wird der inertialbasierte Kurs mit 200 Hz geliefert. Zwischen zwei SLAM-Informationen hält das INS den Kurs stabil.
Der GNSS liefert der Punktwolke eine absolute Positionierung und fügt eine Höhenbeschränkung hinzu. Wenn Störungen das GNSS beeinträchtigen, hält das INS die Flugbahn auch dort, wo die SLAM-Technologie versagt. Zum Beispiel auf Parkplätzen ohne nahe gelegene Objekte für LiDAR-Messungen sorgt das INS für eine genaue Navigation.
Jérôme Ninot, Gründer von VIAMETRIS, erklärt diese Wahl: "Wir arbeiten schon seit Jahren mit SBG Systems und insbesondere mit der Ellipse . Wir haben uns immer auf diese robusten Trägheitssensoren verlassen, und als es darum ging, ein GNSS für unseren Rucksack auszuwählen, waren wir froh, dass die Ellipse bereits einen GNSS integriert hatte."
Es ist immer ein Zeitgewinn, wenn man keine zusätzliche Ausrüstung integriert, betont Jérôme.
Ellipse-D
Die Ellipse-D ist ein inertiales Navigationssystem, das eine Dual-Antenne und ein Dual-Frequenz RTK GNSS integriert und mit unserer Post-Processing-Software Qinertia kompatibel ist.
Entwickelt für Roboter- und Geodatenanwendungen, kann es den Odometer-Eingang mit Pulse oder CAN OBDII für eine verbesserte Koppelnavigation-Genauigkeit verschmelzen.
Fordern Sie ein Angebot für Ellipse-D an
Haben Sie Fragen?
Willkommen in unserem FAQ-Bereich! Hier finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu den Anwendungen, die wir vorstellen. Wenn Sie nicht finden, wonach Sie suchen, können Sie sich gerne direkt an uns wenden!
Was ist GNSS vs. GPS?
GNSS steht für Global Navigation Satellite System und GPS für Global Positioning System. Diese Begriffe werden oft synonym verwendet, bezeichnen aber unterschiedliche Konzepte innerhalb satellitengestützter Navigationssysteme.
GNSS ist ein Sammelbegriff für alle Satellitennavigationssysteme, während sich GPS speziell auf das US-amerikanische System bezieht. Es umfasst mehrere Systeme, die eine umfassendere globale Abdeckung bieten, während GPS nur eines dieser Systeme ist.
Durch die Integration von Daten aus mehreren Systemen erhalten Sie mit GNSS eine verbesserte Genauigkeit und Zuverlässigkeit, während GPS allein je nach Satellitenverfügbarkeit und Umgebungsbedingungen Einschränkungen aufweisen kann.
Was ist der Unterschied zwischen AHRS und INS?
Der Hauptunterschied zwischen einem Attitude and Heading Reference System (AHRS) und einem Inertial Navigation System (INS) liegt in ihrer Funktionalität und dem Umfang der von ihnen bereitgestellten Daten.
AHRS liefert Orientierungsinformationen, insbesondere die Lage (Nick-, Rollwinkel) und den Kurs (Gierwinkel) eines Fahrzeugs oder Geräts. Es verwendet typischerweise eine Kombination von Sensoren, darunter Gyroskope, Beschleunigungsmesser und Magnetometer, um die Orientierung zu berechnen und zu stabilisieren. Das AHRS gibt die Winkelposition in drei Achsen (Nick-, Roll- und Gierwinkel) aus, wodurch ein System seine Orientierung im Raum verstehen kann. Es wird häufig in der Luftfahrt, bei UAVs, in der Robotik und in Marinesystemen eingesetzt, um genaue Lage- und Kursdaten zu liefern, die für die Fahrzeugsteuerung und -stabilisierung entscheidend sind.
Ein INS liefert nicht nur Orientierungsdaten (wie ein AHRS), sondern verfolgt auch die Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs im Zeitverlauf. Es verwendet Trägheitssensoren, um die Bewegung im 3D-Raum zu schätzen, ohne auf externe Referenzen wie GNSS angewiesen zu sein. Es kombiniert die in AHRS enthaltenen Sensoren (Gyroskope, Beschleunigungsmesser), kann aber auch fortschrittlichere Algorithmen zur Positions- und Geschwindigkeitsverfolgung enthalten und wird oft mit externen Daten wie GNSS für eine höhere Genauigkeit integriert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich AHRS auf die Orientierung (Lage und Kurs) konzentriert, während INS eine vollständige Suite von Navigationsdaten liefert, einschließlich Position, Geschwindigkeit und Orientierung.
Was ist der Unterschied zwischen IMU und INS?
Der Unterschied zwischen einer Inertial Measurement Unit (IMU) und einem Inertial Navigation System (INS) liegt in ihrer Funktionalität und Komplexität.
Eine IMU (Inertial Measurement Unit) liefert Rohdaten über die lineare Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, gemessen durch Beschleunigungsmesser und Gyroskope. Sie liefert Informationen über Rollen, Nicken, Gieren und Bewegung, berechnet aber keine Positions- oder Navigationsdaten. Die IMU wurde speziell entwickelt, um wesentliche Daten über Bewegung und Orientierung zur externen Verarbeitung weiterzuleiten, um Position oder Geschwindigkeit zu bestimmen.
Auf der anderen Seite kombiniert ein INS (Inertial Navigation System) IMU-Daten mit fortschrittlichen Algorithmen, um die Position, Geschwindigkeit und Orientierung eines Fahrzeugs im Laufe der Zeit zu berechnen. Es beinhaltet Navigationsalgorithmen wie Kalman-Filterung für Sensorfusion und -integration. Ein INS liefert Echtzeit-Navigationsdaten, einschliesslich Position, Geschwindigkeit und Orientierung, ohne auf externe Positionierungssysteme wie GNSS angewiesen zu sein.
Dieses Navigationssystem wird typischerweise in Anwendungen eingesetzt, die umfassende Navigationslösungen erfordern, insbesondere in GNSS-verweigerten Umgebungen, wie z. B. militärische UAVs, Schiffe und U-Boote.
Wie kann ich Inertialsysteme mit einem LIDAR für die Drohnenkartierung kombinieren?
Die Kombination von Trägheitssystemen von SBG Systems mit LiDAR für die Drohnenkartierung verbessert die Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Erfassung präziser Geodaten.
So funktioniert die Integration und so profitiert die drohnenbasierte Kartierung davon:
- Eine Fernerkundungsmethode, die Laserimpulse verwendet, um Entfernungen zur Erdoberfläche zu messen und eine detaillierte 3D-Karte des Geländes oder der Bauwerke zu erstellen.
- Das INS von SBG Systems kombiniert eine Inertial Measurement Unit (IMU) mit GNSS-Daten, um eine genaue Positionierung, Orientierung (Nick-, Roll-, Gierwinkel) und Geschwindigkeit auch in GNSS-abgelehnten Umgebungen zu ermöglichen.
Das Inertialsystem von SBG ist mit den LiDAR-Daten synchronisiert. Das INS erfasst präzise die Position und Orientierung der Drohne, während das LiDAR die Details des Geländes oder des Objekts darunter erfasst.
Durch die Kenntnis der genauen Ausrichtung der Drohne können die LiDAR-Daten präzise im 3D-Raum positioniert werden.
Die GNSS-Komponente sorgt für globale Positionierung, während die IMU Echtzeit-Orientierungs- und Bewegungsdaten liefert. Die Kombination stellt sicher, dass das INS auch bei schwachem oder nicht verfügbarem GNSS-Signal (z. B. in der Nähe von hohen Gebäuden oder dichten Wäldern) die Flugbahn und Position der Drohne weiterhin verfolgen kann, was eine konsistente LiDAR-Kartierung ermöglicht.
Was bedeutet simultane Lokalisierung und Kartierung?
Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) ist eine Rechentechnik, die es einem Roboter, Fahrzeug oder Gerät ermöglicht, eine Karte einer unbekannten Umgebung zu erstellen und gleichzeitig seine eigene Position innerhalb dieser Karte zu bestimmen.
Sie kombiniert Daten von verschiedenen Sensoren (z. B. Kameras, LiDAR, Radar, IMUs, GNSS) mit Algorithmen wie Filterung oder Optimierung, um eine Echtzeit-Kartierung und -Navigation zu erreichen.
SLAM ermöglicht es autonomen Systemen, ohne vorherige Karten oder GPS zu navigieren und ihre Umgebung zu verstehen.