SLAM-basierte mobile Kartierung
Das vMS3D ist ein mobiles Kartierungssystem, das das Beste aus Inertial-, GNSS- und SLAM-Technologien kombiniert.
"Ellipse INS liefert sehr, sehr präzise Geschwindigkeitsdaten." | Herr Ninot, Gründer von VIAMETRIS
VIAMETRIS ist ein Vorreiter bei der Entwicklung von SLAM-basierten Lösungen. Vor zwei Jahren brachte das Unternehmen das iMS3D auf den Markt, ein auf der SLAM-Technologie basierendes Indoor-Mapping-System.
Auf der Grundlage dieser Erfahrung hat das Unternehmen gerade eine neue Lösung auf den Markt gebracht: das vMS3D, ein mobiles Mapping-System, das das Beste aus Inertial-, GNSS- und SLAM-Technologien kombiniert, um eine innovative Lösung mit einem attraktiven Preis-Leistungs-Verhältnis anzubieten.
Das intelligenteste mobile Kartierungssystem
vMS3D sieht aus wie ein klassisches Mobile Mapping System (MMS). Es verfügt über eine 360°-Kamera, ein rotierendes LiDAR und ein internes Navigationssystem mit GNSS-Empfänger.
Der einfache automatische Arbeitsablauf zeigt nicht die subtilen und dennoch ausgeklügelten internen Berechnungen, die es einzigartig machen. Der vMS3D ist nämlich mit einem zusätzlichen LiDAR ausgestattet, das für die SLAM-Berechnung verwendet wird.
Nach der Erfassung analysiert die Nachbearbeitungssoftware namens PPiMMS automatisch die Situationen, in denen GNSS ausreicht, in denen Trägheitsnavigation vorzuziehen ist oder in denen SLAM erforderlich ist.
Das Beste aus GNSS, Trägheitsnavigation und SLAM
Die vMS3D-Lösung berücksichtigt die Vor- und Nachteile der einzelnen Technologien, je nach Einsatzbedingungen:
- GNSS: Wenn der GNSS-Empfänger zuverlässige Daten liefert, z. B. in einer Umgebung mit offenem Himmel, verlässt sich die Lösung auf seine Position. Wenn ein GNSS-Ausfall oder eine Störung auftritt, wählt das System zwischen inertialen oder SLAM-basierten Daten
- SLAM: Die aus SLAM berechnete Position wird in dichten Umgebungen bevorzugt, in denen die Objekte in der Umgebung sehr unterschiedlich und nahe beieinander sind, wie z. B. in Häuserschluchten oder Wäldern. In Umgebungen, in denen die Objekte zu weit entfernt oder nicht unterscheidbar sind, sind die SLAM-Möglichkeiten begrenzt.
- Inertial: Geschwindigkeits- und Orientierungsinformationen, die vom Inertialnavigationssystem (INS) bereitgestellt werden, können die Navigation in all den Fällen unterstützen, in denen GNSS und SLAM begrenzt sind. Das Trägheitsnavigationssystem liefert rollen und nicken , um alle LiDAR-Daten einzuschränken, so dass die cloud auf Bodenhöhe referenziert ist. Auch die Drehraten sind sehr hilfreich, insbesondere bei abrupten Richtungswechseln. In der Tat ist ein Orientierungsausgleich zwischen zwei Scans erforderlich, wenn das LiDAR in Bewegung ist.
Ellipse-D, die intelligente Wahl von VIAMETRIS
Jérôme Ninot, der Gründer von VIAMETRIS, war bereits mit dem Ellipse für sein Indoor-iMS3D sehr zufrieden und suchte nicht lange nach einem INS für sein neues innovatives Projekt.
"Das Ellipse INS liefert sehr, sehr präzise Geschwindigkeitsdaten", so Ninot.
Die innovative SLAM-Berechnung ermöglicht es VIAMETRIS, sich auf kleine und kostengünstige Trägheitssensoren zu verlassen, während andere Systeme auf dem Markt genauere Trägheitssysteme benötigen. Die Ellipse-Sensoren liefern eine 0,1° genaue lage.
Ninot entschied sich für das Modell Ellipse-D auch wegen des All-in-One- und Miniatur-Formfaktors und des integrierten RTK-GNSS-Empfängers.
"Mit einem integrierten INS wie dem Ellipse-D, das eine einzige Kommunikationsschnittstelle und eine eingebaute Synchronisation mit GNSS und LiDAR bietet, konnten wir uns auf unsere SLAM-Kompetenz konzentrieren", fügt der CEO hinzu, bevor er erwähnt, dass weniger Kabel immer eine gute Wahl ist.
Ellipse-D, ein Partner für viele Aufgaben
Das in diese innovative Lösung integrierte Ellipse-D erfüllt mehrere Aufgaben. Erstens stellt es rollen und nicken zur Verfügung, um alle LiDAR-Daten einzuschränken, so dass die cloud auf Bodenhöhe referenziert ist.
Zweitens sind die Ellipse-D sehr hilfreich, insbesondere wenn eine abrupte Richtungsänderung auftritt. In der Tat ist ein Orientierungsausgleich zwischen zwei Scans erforderlich, wenn das LiDAR in Bewegung ist.
Schließlich fusioniert Ellipse-D in Echtzeit Inertial- und GNSS-Informationen, um ausgezeichnete Geschwindigkeitsmessungen zu liefern, die ebenfalls sehr wichtig sind, um die internen Algorithmen von vMS3D kontinuierlich zu unterstützen.
Ellipse-D
Das Ellipse-D ist ein Trägheitsnavigationssystem, das eine Doppelantenne und ein RTK-GNSS mit zwei Frequenzen integriert und mit unserer Post-Processing-Software Qinertia kompatibel ist.
Es wurde für Robotik- und Geospatial-Anwendungen entwickelt und kann Odometer-Eingaben mit Pulse oder CAN OBDII für eine verbesserte Dead-Reckoning-Genauigkeit verschmelzen.
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Wie kann ich Inertialsysteme mit einem LIDAR für Drohnenkartierungen kombinieren?
Die Kombination der Inertialsysteme von SBG Systemsmit LiDAR für Drohnenkartierungen erhöht die Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Erfassung präziser Geodaten.
Hier erfahren Sie, wie die Integration funktioniert und welche Vorteile sie für die Kartierung mit Drohnen bietet:
- Eine Fernerkundungsmethode, bei der mit Hilfe von Laserimpulsen Entfernungen zur Erdoberfläche gemessen werden, um eine detaillierte 3D-Karte des Geländes oder von Strukturen zu erstellen.
- Das INS von SBG Systemskombiniert eine Trägheitsmesseinheit (IMU) mit GNSS-Daten, um eine genaue Positionierung, Orientierungnicken, rollen) und Geschwindigkeit zu gewährleisten, selbst in Umgebungen, in denen GNSS nicht verfügbar ist.
Das Inertialsystem von SBG wird mit den LiDAR-Daten synchronisiert. Das INS verfolgt die Position und Ausrichtung der Drohne genau, während das LiDAR die Details des Geländes oder der Objekte darunter erfasst.
Da die genaue Ausrichtung der Drohne bekannt ist, können die LiDAR-Daten im 3D-Raum genau positioniert werden.
Die GNSS-Komponente sorgt für die globale Positionierung, während die IMU Orientierungs- und Bewegungsdaten in Echtzeit liefert. Diese 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) den Weg und die Position der Drohne verfolgen kann, was eine konsistente LiDAR-Kartierung ermöglicht.
Was ist Fächerecholot?
Multibeam Echo Sounding (MBES) ist eine fortschrittliche hydrographische Vermessungstechnik, mit der der Meeresboden und Unterwassermerkmale mit hoher Präzision kartiert werden können.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Einstrahl-Echoloten, die die Tiefe an einem einzigen Punkt direkt unter dem Schiff messen, nutzt MBES ein Array von Sonarstrahlen, um gleichzeitig Tiefenmessungen über einen großen Bereich des Meeresbodens zu erfassen. Dies ermöglicht eine detaillierte, hochauflösende Kartierung des Unterwassergeländes, einschließlich der Topografie, geologischer Merkmale und potenzieller Gefahren.
MBES-Systeme senden Schallwellen aus, die durch das Wasser wandern, am Meeresboden abprallen und zum Schiff zurückkehren. Durch die Analyse der Zeit, die für die Rückkehr der Echos benötigt wird, berechnet das System die Tiefe an mehreren Punkten und erstellt eine umfassende Karte der Unterwasserlandschaft.
Diese Technologie ist für verschiedene Anwendungen unerlässlich, z. B. für die Navigation, den Schiffbau, die Umweltüberwachung und die Erkundung von Ressourcen, denn sie liefert wichtige Daten für einen sicheren Schiffsbetrieb und eine nachhaltige Bewirtschaftung der Meeresressourcen.
Was ist der Unterschied zwischen RTK und PPK?
Real-Time Kinematic (RTK) ist eine Positionierungstechnik, bei der GNSS-Korrekturen nahezu in Echtzeit übertragen werden, in der Regel mit einem Korrekturstrom im RTCM-Format. Bei der Gewährleistung der GNSS-Korrekturen, insbesondere ihrer Vollständigkeit, Verfügbarkeit, Abdeckung und Kompatibilität, kann es jedoch zu Problemen kommen.
Der Hauptvorteil von PPK gegenüber der RTK-Nachverarbeitung besteht darin, dass die Datenverarbeitung während der Nachverarbeitung optimiert werden kann, einschließlich der Vorwärts- und Rückwärtsverarbeitung, während bei der Echtzeitverarbeitung jede Unterbrechung oder Inkompatibilität bei den Korrekturen und ihrer Übertragung zu einer geringeren Genauigkeit der Positionierung führt.
Ein erster wesentlicher Vorteil des GNSS-Post-Processing (PPK) gegenüber Echtzeit (RTK) besteht darin, dass das im Feld eingesetzte System keine Datenverbindung/Funkverbindung benötigt, um die vom CORS kommenden RTCM-Korrekturen in das INS/GNSS-System einzuspeisen.
Die wichtigste Einschränkung bei der Einführung der Nachbearbeitung ist die Anforderung an die endgültige Anwendung, auf die Umgebung einzuwirken. Wenn Ihre Anwendung jedoch die zusätzliche Verarbeitungszeit verkraften kann, die für die Erstellung einer optimierten Flugbahn erforderlich ist, wird dies die Datenqualität für alle Ihre Ergebnisse erheblich verbessern.
