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 Series zusammen. Wir haben uns immer auf diese robusten Inertialsensoren verlassen.“ | Jérôme N., Gründer von VIAMETRIS
Rucksackbasiertes mobiles Scansystem
Der bMS3D-360 wurde für die anspruchsvollsten Umgebungen entwickelt. Er enthält zwei Velodyne LiDAR-Sensoren, eine 360-Lady-Bug-Kamera, das Ellipse-D, das SBG Systems INS 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 Trägheitsinformationen 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 erfassten Daten können in die gängigste Konstruktionssoftware importiert werden. Dieser Workflow 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 Zeit- und Reisekostenersparnis 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 im ausgefahrenen Zustand ein größeres Sichtfeld zu haben und im eingefahrenen Zustand eine höhere Sicherheit zu gewährleisten (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, während die SLAM-Technologie begrenzt ist.
Das RTK INS zur Unterstützung der SLAM-Berechnung
Der Ellipse-D ist ein sehr kompaktes Inertial Navigation System, das einen L1/L2 GNSS-Empfänger integriert. Dieses INS in Industriequalität berechnet Roll-, Nick-, Heading- sowie Positionsdaten dank der eingebetteten Extended Kalman Filtering.
In Echtzeit werden die Ellipse-D Orientierungsdaten verwendet, um die Ausrichtung der Geräte zu korrigieren und das vom SLAM berechnete Heading zu unterstützen.
Wenn das SLAM-basierte Heading mit 20 Hz bereitgestellt wird, wird das Inertial-basierte Heading mit 200 Hz geliefert. Zwischen zwei SLAM-Informationen hält das INS das Heading robust.
Das Gleiche gilt für die Verwendung des GNSS-Empfängers, der eine absolute Positionierung der Punktwolke sowie eine Höhenbeschränkung bietet. Wenn das GNSS Störquellen ausgesetzt ist, hält das INS die Trajektorie aufrecht, wo die SLAM-Technologie begrenzt ist (z. B. ein Parkplatz, wo das LiDAR kein nahes Objekt zum Messen hat).
Jérôme Ninot, Gründer von VIAMETRIS, erklärt diese Wahl: „Wir arbeiten seit Jahren mit SBG Systems und insbesondere mit der Ellipse Series zusammen. Wir haben uns immer auf diese robusten Trägheitssensoren verlassen, und als es darum ging, ein INS/GNSS-System für unseren Rucksack auszuwählen, waren wir froh, dass der Ellipse-D bereits einen GNSS-Empfänger integrierte.“
Es ist immer ein Zeitgewinn, keine zusätzliche Ausrüstung zu integrieren, beharrt Jérôme.
Ellipse-D
Das Ellipse-D ist ein inertiales Navigationssystem mit einer Dual-Antennen- und Dualfrequenz-RTK-GNSS-Integration, das mit unserer Post-Processing-Software Qinertia kompatibel ist.
Es wurde für Roboter- und Geodatendienstanwendungen entwickelt und kann Odometer-Eingaben mit Impuls- oder CAN-OBDII-Daten verschmelzen, um die Genauigkeit der Koppelnavigation zu verbessern.
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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 bedeutet GNSS im Vergleich zu GPS?
GNSS steht für Global Navigation Satellite System und GPS für Global Positioning System. Diese Begriffe werden oft synonym verwendet, beziehen sich aber auf unterschiedliche Konzepte innerhalb satellitengestützter Navigationssysteme.
GNSS ist ein Sammelbegriff für alle Satellitennavigationssysteme, während GPS sich 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, Roll) und das Heading (Gier) eines Fahrzeugs oder Geräts. Es verwendet typischerweise eine Kombination von Sensoren, einschließlich Gyroskopen, Beschleunigungsmessern und Magnetometern, um die Orientierung zu berechnen und zu stabilisieren. Das AHRS gibt die Winkelposition in drei Achsen (Nick, Roll und Gier) aus, sodass ein System seine Orientierung im Raum verstehen kann. Es wird häufig in der Luftfahrt, in UAVs, in der Robotik und in maritimen Systemen verwendet, um genaue lage- und Heading-Daten bereitzustellen, die für die Fahrzeugsteuerung und -stabilisierung von entscheidender Bedeutung sind.
Ein INS liefert nicht nur Orientierungsdaten (wie ein AHRS), sondern verfolgt auch die Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs im Laufe der Zeit. Es verwendet Trägheitssensoren, um Bewegungen im 3D-Raum zu schätzen, ohne sich auf externe Referenzen wie GNSS zu verlassen. Es kombiniert die in AHRS (Gyroskope, Beschleunigungsmesser) enthaltenen Sensoren, kann aber auch fortschrittlichere Algorithmen für die Positions- und Geschwindigkeitsverfolgung enthalten, die oft mit externen Daten wie GNSS für eine höhere Genauigkeit integriert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich AHRS auf die Orientierung (Lage und Heading) konzentriert, während INS eine vollständige Suite von Navigationsdaten bereitstellt, 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 Measuring Unit) liefert Rohdaten über die lineare Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, gemessen von Beschleunigungsmessern und Gyroskopen. Sie liefert Informationen über Roll-, Nick-, Gierwinkel und Bewegung, berechnet aber keine Positions- oder Navigationsdaten. Die IMU wurde speziell entwickelt, um wichtige Daten über Bewegung und Orientierung zur externen Verarbeitung weiterzuleiten, um Position oder Geschwindigkeit zu bestimmen.
Andererseits kombiniert ein INS (Inertial Navigation System) IMU-Daten mit fortschrittlichen Algorithmen, um die Position, Geschwindigkeit und Orientierung eines Fahrzeugs im Zeitverlauf 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-abgelehnten Umgebungen, wie z. B. militärische UAVs, Schiffe und U-Boote.
Wie kann ich Inertialsysteme mit einem LIDAR für die Drohnenkartierung kombinieren?
Die Kombination der Trägheitssysteme von SBG Systems mit LiDAR für die Drohnenkartierung verbessert die Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Erfassung präziser Geodaten.
Hier erfahren Sie, wie die Integration funktioniert und welche Vorteile sie für die drohnenbasierte Kartierung bietet:
- Eine Fernerkundungsmethode, die Laserimpulse verwendet, um Entfernungen zur Erdoberfläche zu messen und eine detaillierte 3D-Karte des Geländes oder der Bauwerke zu erstellen.
- Das SBG Systems INS 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 gewährleisten.
Das Trägheitssystem von SBG ist mit den LiDAR-Daten synchronisiert. Das INS erfasst präzise die Position und Orientierung der Drohne, während das LiDAR die Gelände- oder Objektdetails darunter erfasst.
Durch die Kenntnis der genauen Ausrichtung der Drohne können die LiDAR-Daten präzise im 3D-Raum positioniert werden.
Die GNSS-Komponente bietet globale Positionierung, während die IMU Echtzeitdaten zu Ausrichtung und Bewegung liefert. Die Kombination stellt sicher, dass die INS den Weg und die Position der Drohne auch dann weiterverfolgen kann, wenn das GNSS-Signal schwach oder nicht verfügbar ist (z. B. in der Nähe von hohen Gebäuden oder dichten Wäldern), was eine konsistente LiDAR-Kartierung ermöglicht.
Was ist ein Indoor-Positionierungssystem?
Ein Indoor Positioning System (IPS) ist eine spezielle Technologie, die die Standorte von Objekten oder Personen in geschlossenen Räumen, wie z. B. Gebäuden, genau identifiziert, wo GNSS-Signale schwach oder nicht vorhanden sein können. IPS verwendet verschiedene Techniken, um präzise Positionsinformationen in Umgebungen wie Einkaufszentren, Flughäfen, Krankenhäusern und Lagerhallen zu liefern.
IPS kann verschiedene Technologien zur Standortbestimmung nutzen, darunter:
- Wi-Fi: Nutzt die Signalstärke und Triangulation von mehreren Zugangspunkten zur Positionsschätzung.
- Bluetooth Low Energy (BLE): Verwendet Beacons, die Signale an Geräte in der Nähe zur Ortung senden.
- Ultraschall: Nutzt Schallwellen zur genauen Standorterkennung, oft mit Sensoren mobiler Geräte.
- RFID (Radio-Frequency Identification): Beinhaltet die Anbringung von Tags an Objekten zur Echtzeitverfolgung.
- Inertialsensoren (IMUs): Diese Sensoren überwachen Bewegung und Ausrichtung und verbessern die Positionsgenauigkeit in Kombination mit anderen Methoden.
Eine detaillierte digitale Karte des Innenraums ist für eine genaue Positionierung unerlässlich, während mobile Geräte oder spezielle Geräte Signale von der Positionierungsinfrastruktur erfassen.
IPS verbessert die Navigation, verfolgt Anlagen, unterstützt Rettungsdienste, analysiert das Einzelhandelsverhalten und lässt sich in intelligente Gebäudesysteme integrieren, wodurch die betriebliche Effizienz dort erheblich gesteigert wird, wo herkömmliches GNSS versagt.