OPSIA erweitert seine Lösung mit der Integration von Ekinox INS
Kombination eines Multibeam-Echolots und eines Laserscanners mit dem Ekinox INS.
“Der technische Support von SBG Systems war sehr kompetent und hilfsbereit bei der Konfiguration des INS und der Vorgehensweise, auch bei der Verwendung des Lasers.” | OPSIA
Über OPSIA
Opsia ist ein französisches Ingenieurbüro für erfahrene Vermessungsingenieure. Seit mehr als zwanzig Jahren führt das Unternehmen Vermessungen von Grundstücken, Architektur, Infrastrukturen, Ingenieur- oder Wasserbauwerken sowie Kartografie in allen Maßstäben durch.
Opsia verfügt über ein einzigartiges Know-how an der Schnittstelle vieler Disziplinen im Bereich der terrestrischen und aerodynamischen Topographie. Seine Technologien und die Fähigkeiten seiner Ingenieure werden in den Dienst einer sehr breiten Palette von Projekten gestellt, um die unterschiedlichsten Kunden zufrieden zu stellen: lokale Behörden, Industrielle, Einzelpersonen, in Frankreich und auf der ganzen Welt.
Kombination von terrestrischem Scannen mit MBES
Die steigende Nachfrage nach hochauflösenden 3D-bathymetrischen Vermessungen (INS GNSS) in immer größeren Tiefen erfordert ständige Innovationen von den Akteuren der Branche. Daraus ergibt sich eine große Herausforderung: die Neuberechnung zwischen den terrestrischen und bathymetrischen 3D-Modellen.
OPSIA beschloss, die Herausforderung anzunehmen und dieses Problem mit einer einzigartigen Lösung zu lösen: der Kombination aus einem Multibeam-Echolot und einem terrestrischen Laserscanner.
Kombination eines MBES mit einem terrestrischen Laserscanner
Das Projekt besteht aus der Kombination von zwei verschiedenen Systemen, nämlich dem MBES (Multi-Beam Echo Sounder) und einem terrestrischen Laserscanner, die beide mit einem Inertial Navigation System (INS) verwendet werden.
Das Projekt wurde mit der Idee erstellt, verschiedene Geräte zu verwenden, die das Unternehmen bereits besaß (MBES, Laserscanner, INS). Durch die Kombination des MBES-Systems und des MMS (Mobile Mapping System) wurde eine integrierte Lösung für erweiterte Mapping-Funktionen geschaffen.
Durch die Kombination der beiden Systeme wurde eine kombinierte Lösung aus MBES-System und MMS (Mobile Mapping System) geschaffen.
Die Lösung
- Das Teledyne Reson T20-P Multibeam-Echolot mit Vollausstattung
- Der FOCUS S150, ein terrestrischer Laserscanner von Faro, der als Mobile Mapping System (MMS) verwendet wird
- Das Ekinox-U INS von SBG Systems (IMU verbunden mit einer SplitBox GNSS, die jetzt durch die Navsight Marine Solution ersetzt wurde) für die Synchronisation beider Systeme, die Bewegungskompensation und die Georeferenzierung der Daten.
MMS- und MBES-Synchronisation
- Das Multi-Beam Echo Sounder System
Das Inertial Navigation System wird wie von Teledyne Reson empfohlen verwendet und integriert, d. h. durch Zusammenschalten des Portable Sonar Processors, des MBES und des INS. Ein konstantes PPS-Signal synchronisiert alle Geräte für einen nahtlosen Betrieb. - Das Mobile Mapping System
Das MMS wird dank der Verwendung eines einzigartigen PPS-Signals, das über einen der seriellen Ports der Splitbox gesendet wird, mit dem INS kombiniert, um die Aufzeichnung von Laserscannerdaten zu starten und ein anderes, um die Aufzeichnung von Daten zu stoppen. Der “Event Marker”-Datensatz des ersten PPS-Signals ermöglicht die Zeitsynchronisation zwischen INS-Daten und Laserscannerdaten.
Das Ekinox INS befindet sich im Zentrum des gesamten Systems. Die SplitBox verbindet das MBES und ermöglicht die Kommunikation mit der IMU und GNSS für eine integrierte Funktionalität. Die Splitbox verbindet den Laserscanner, um Zeitstempel für jede Drehung seines Spiegels abzurufen.
Mithilfe einer weiteren kleinen elektrischen Komponente (Arduino NANO) synchronisieren wir beide Geräte perfekt in der Zeit und erreichen so einen nahtlosen Betrieb.
Ergebnisse und Einblicke
Die Ergebnisse des Mobile Mapping Systems sind recht gut. Obwohl OPSIA bisher nicht genügend Zeit hatte, die Präzision des Systems zu bewerten, scheint die vom INS-System gelieferte Trajektorie gut zu sein, und auch die durch die Kombination des Laserscanners und des INS-Systems erhaltene Punktwolke scheint gut zu sein.
- Das Ekinox-U abgestimmt auf die Verwendung des Laserscanners.
- Wir haben einen bedeutenden Teil des Projekts abgeschlossen! Der nächste Schritt ist der Versuch, das MMS mit dem MBES zu kombinieren, was eine Formalität zu sein scheint.
Die Ergebnisse sollten wie die folgende Ufermauer aussehen:
Über die Ekinox-U SplitBox-Lösung
Ekinox-U zusammen mit SplitBox war eine Inertialnavigationslösung speziell für den Vermessungsmarkt. Sie erleichterte die Integration dank des integrierten GNSS-Empfängers und der Verbindungen zwischen verschiedenen Geräten und den SBG Inertialsensoren.
Heute wurde diese Lösung durch die Navsight Marine Lösung ersetzt, die mehr Robustheit durch ein Aluminium IP68-Gehäuse, mehr Status durch LED-Anzeigen am System (RTK, Power, Recorder usw.) und eine kleinere IMU bietet, die näher am MBES installiert werden kann, da die gesamte Berechnung in der Navsight Box erfolgt, die auch den GNSS-Empfänger enthält.
Navsight Ekinox Marine
Kompakt und kostengünstig, Navsight Ekinox Grade leicht und einfach einzustellen für tragbare Sonarsysteme, wodurch es ideal für Flachwasseranwendungen ist.
Navsight ist äußerst vielseitig und wird als Motion Reference Unit (MRU) geliefert, die Roll-, Nick- und Hubdaten liefert, oder als vollständige Navigationslösung mit eingebettetem Tri-Frequenz-Empfänger oder unter Verwendung eines externen GNSS-Empfängers.
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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 sind Wellenmesssensoren?
Wellenmesssensoren sind wesentliche Werkzeuge, um die Ozeandynamik zu verstehen und die Sicherheit und Effizienz im Seeverkehr zu verbessern. Durch die Bereitstellung genauer und zeitnaher Daten zu den Wellenbedingungen tragen sie dazu bei, Entscheidungen in verschiedenen Sektoren zu treffen, von Schifffahrt und Navigation bis hin zum Umweltschutz. Wellenbojen sind schwimmende Geräte, die mit Sensoren zur Messung von Wellenparametern wie Höhe, Periode und Richtung ausgestattet sind.
Sie verwenden typischerweise Beschleunigungsmesser oder Gyroskope, um Wellenbewegungen zu erkennen, und können Echtzeitdaten zur Analyse an landgestützte Einrichtungen übertragen.
Was ist Bathymetrie?
Die Bathymetrie ist die Untersuchung und Messung der Tiefe und Form von Unterwassergelände, wobei der Schwerpunkt auf der Kartierung des Meeresbodens und anderer überfluteter Landschaften liegt. Sie ist das Unterwasseräquivalent der Topographie und liefert detaillierte Einblicke in die Unterwassermerkmale von Ozeanen, Meeren, Seen und Flüssen. Die Bathymetrie spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Anwendungen, darunter Navigation, Meeresbau, Ressourcenerkundung und Umweltstudien.
Moderne bathymetrische Verfahren basieren auf Sonarsystemen wie Ein- und Mehrstrahl-Echoloten, die Schallwellen zur Messung der Wassertiefe verwenden. Diese Geräte senden Schallimpulse zum Meeresboden und erfassen die Zeit, die die Echos für die Rückkehr benötigen, wobei die Tiefe auf der Grundlage der Schallgeschwindigkeit im Wasser berechnet wird. Insbesondere Mehrstrahl-Echolote ermöglichen die gleichzeitige Kartierung breiter Bereiche des Meeresbodens und liefern so hochdetaillierte und genaue Darstellungen des Meeresbodens. Häufig wird eine RTK + INS-Lösung verwendet, um genau positionierte bathymetrische 3D-Darstellungen des Meeresbodens zu erstellen.
Bathymetrische Daten sind unerlässlich für die Erstellung von Seekarten, die Schiffe sicher leiten, indem sie potenzielle Unterwassergefahren wie versunkene Felsen, Wracks und Sandbänke identifizieren. Sie spielen auch eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und helfen Forschern, unterwasser-geologische Merkmale, Meeresströmungen und marine Ökosysteme zu verstehen.
Wofür wird eine Boje verwendet?
Eine Boje ist ein schwimmendes Gerät, das hauptsächlich in maritimen und wasserbasierten Umgebungen für verschiedene Hauptzwecke eingesetzt wird. Bojen werden oft an bestimmten Orten platziert, um sichere Passagen, Kanäle oder Gefahrenbereiche in Gewässern zu kennzeichnen. Sie leiten Schiffe und Boote und helfen ihnen, gefährliche Stellen wie Felsen, Untiefen oder Wracks zu vermeiden.
Sie werden als Ankerpunkte für Schiffe verwendet. Festmacherbojen ermöglichen es Booten, festzumachen, ohne ankern zu müssen, was besonders in Gebieten nützlich sein kann, in denen das Ankern unpraktisch ist oder die Umwelt schädigt.
Instrumentierte Bojen sind mit Sensoren ausgestattet, um Umweltbedingungen wie Temperatur, Wellenhöhe, Windgeschwindigkeit und atmosphärischen Druck zu messen. Diese Bojen liefern wertvolle Daten für die Wettervorhersage, die Klimaforschung und ozeanographische Studien.
Einige Bojen dienen als Plattformen zum Sammeln und Übertragen von Echtzeitdaten aus dem Wasser oder vom Meeresboden, die häufig in der wissenschaftlichen Forschung, der Umweltüberwachung und in militärischen Anwendungen eingesetzt werden.
In der kommerziellen Fischerei markieren Bojen die Position von Fallen oder Netzen. Sie helfen auch in der Aquakultur und markieren die Standorte von Unterwasserfarmen.
Bojen können auch bestimmte Gebiete kennzeichnen, wie z. B. Ankerverbotszonen, Fischereiverbotszonen oder Badebereiche, und so zur Durchsetzung von Vorschriften auf dem Wasser beitragen.
In jedem Fall sind Bojen von entscheidender Bedeutung für die Gewährleistung der Sicherheit, die Erleichterung von Meeresaktivitäten und die Unterstützung der wissenschaftlichen Forschung.
Was ist Auftrieb?
Auftrieb ist die Kraft, die von einem Fluid (wie Wasser oder Luft) ausgeübt wird und dem Gewicht eines darin eingetauchten Objekts entgegenwirkt. Sie ermöglicht es Objekten zu schwimmen oder an die Oberfläche zu steigen, wenn ihre Dichte geringer ist als die des Fluids. Auftrieb entsteht durch den Druckunterschied, der auf die eingetauchten Teile des Objekts wirkt – in größeren Tiefen herrscht ein höherer Druck, wodurch eine Aufwärtskraft entsteht.
Das Prinzip des Auftriebs wird durch das Archimedische Prinzip beschrieben, das besagt, dass die aufwärts gerichtete Auftriebskraft auf ein Objekt gleich dem Gewicht der von dem Objekt verdrängten Flüssigkeit ist. Wenn die Auftriebskraft größer ist als das Gewicht des Objekts, schwimmt es; wenn sie geringer ist, sinkt das Objekt. Der Auftrieb ist in vielen Bereichen von wesentlicher Bedeutung, vom Schiffsingenieurwesen (Entwurf von Schiffen und U-Booten) bis zur Funktionalität von schwimmenden Geräten wie Bojen.