Fortgeschrittene Trägheitssysteme für die mobile Kartierung

Mobile Mapping ist eine Technologie zur Erfassung von Geodaten mit einer Vielzahl von Sensoren, die auf fahrenden Fahrzeugen wie Autos, UAVs (Drohnen) oder Booten angebracht sind. Diese Systeme erfassen hochpräzise 3D-Daten während der Fahrt und eignen sich daher ideal für groß angelegte Vermessungen, die Überwachung von Infrastrukturen und die Stadtplanung.
Der Prozess umfasst die Integration von Sensoren wie mobilem LiDAR (Light Detection and Ranging), Kameras und globalen Satellitennavigationssystemen (GNSS), um detaillierte und genaue geografische Daten zu erzeugen. Mobile Kartierungssysteme sind entscheidend für die schnelle und effiziente Erfassung von Umgebungen und liefern wichtige Informationen für Branchen wie Bauwesen, Verkehr und Umweltüberwachung. Inertialsysteme spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Genauigkeit und Präzision mobiler Kartierungsanwendungen.
Durch die Integration von lage und richtung ReferenzsystemenAHRS) mit GNSS können mobile Kartierungsplattformen eine präzise Positionierung gewährleisten, selbst in Bereichen, in denen GNSS-Signale schwach sind oder behindert werden. Dies ist besonders wichtig in städtischen Umgebungen, wo hohe Gebäude oder Bäume die Satellitensignale stören können.

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Höhere Leistung bei geringer Dynamik

Mobile Mapping-Systeme mit integrierten IMUs liefern Echtzeitdaten, die wichtige Einblicke in die Umweltdynamik liefern.
Diese Systeme verbessern die Genauigkeit und verringern das Risiko von Datenlücken, was sie für Anwendungen wie Infrastrukturkartierung, Straßenvermessungen und Umweltanalysen unentbehrlich macht.
Mit fortschrittlicher GNSS- und Inertialintegration bieten mobile Mapping-Systeme eine schnelle Einrichtung und Initialisierung, wodurch Ausfallzeiten minimiert und eine schnelle Datenerfassung ermöglicht werden. Dies ist besonders wertvoll in zeitkritischen Szenarien, wie z. B. bei mobilen Infrastrukturerhebungen oder Notfallkartierungen, bei denen ein schneller Einsatz entscheidend ist.
In wenig dynamischen Umgebungen, wie z. B. bei Fahrzeugen, die sich langsam durch städtische Gebiete oder in Innenräumen bewegen, sorgen leistungsstarke Inertialsysteme für präzise Positions- und Orientierungsdaten. Während herkömmliche GPS-Systeme unter solchen Bedingungen Schwierigkeiten haben können, gewährleistet ein mit GNSS integriertes INS kontinuierliche, zuverlässige Daten, selbst in Umgebungen, in denen GNSS nicht verfügbar ist.
Durch die Gewährleistung einer gleichbleibenden Leistung erzeugen diese Systeme unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit oder der Komplexität der Umgebung genaue 3D-Modelle, topografische Karten und Geodatenprodukte.

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Einzelne Kommunikationsschnittstelle mit integrierter Synchronisation

Unsere Inertialsysteme unterstützen einen rationalisierten Integrationsprozess mit einer einzigen Kommunikationsschnittstelle. Das INS kann als zentraler Knotenpunkt für Daten von GNSS- und LiDAR-Sensoren dienen. Durch die Verwendung von Standard-Kommunikationsprotokollen wie RS-232, Ethernet oder CAN können Sie das INS mit Ihrem GNSS-Empfänger und Ihrem mobilen LiDAR-System verbinden, wodurch die Hardware-Komplexität minimiert und der Bedarf an mehreren Kommunikationsverbindungen vermieden wird. So können Sie sich auf die Entwicklung von SLAM-Algorithmen konzentrieren, ohne sich Gedanken über die Datensynchronisation und die Komplexität der Übertragung machen zu müssen.
Unsere INS verfügen über integrierte Synchronisationsfunktionen, die eine nahtlose Datenfusion zwischen GNSS-, LiDAR- und Inertialdaten gewährleisten.
Das INS kann als Hauptuhr dienen und die Zeitstempel aller Sensoren synchronisieren, was für SLAM-Operationen entscheidend ist. Mit Echtzeituhr-Funktionen (RTC) und der Fähigkeit, GNSS-Timing und externe Trigger-Signale zu verarbeiten, stellt das INS sicher, dass GNSS- und LiDAR-Daten für eine präzise SLAM-Verarbeitung richtig ausgerichtet sind.

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Echtzeit- und Nachbearbeitungsfunktionen

Mobile Mapping-Systeme bieten sowohl Echtzeit- als auch Nachbearbeitungsfunktionen, so dass die Benutzer sofort auf die Daten zugreifen und die Ergebnisse später zur Verbesserung der Genauigkeit verfeinern können.
Die Datenerfassung in Echtzeit ermöglicht den Entscheidungsträgern eine Beurteilung vor Ort, während die Nachbearbeitungssoftware sicherstellt, dass die endgültige Ausgabe so genau wie möglich ist. Inertialsysteme leisten einen wichtigen Beitrag zu diesem Prozess, da sie konsistente und zuverlässige Positionsdaten liefern, selbst wenn Satellitensignale nicht verfügbar sind oder sich verschlechtern.
Mobile Kartierungsplattformen, die mit Inertialsystemen ausgestattet sind, bieten Flexibilität bei der Datenerfassung und -analyse. Die Betreiber können die Parameter im laufenden Betrieb anpassen und so sicherstellen, dass ihre Kartierungsprojekte die geforderten Standards für Genauigkeit und Präzision erfüllen.
Zur weiteren Verfeinerung bieten wir Qinertia an, eine leistungsstarke Nachverarbeitungssoftware, die Ihre SLAM-Ergebnisse durch Verbesserung der GNSS- und INS mittels Offline-Verarbeitung verbessern kann.

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Unsere Stärken

Unsere Trägheitsnavigationssysteme bieten mehrere Vorteile für die mobile Kartierung, darunter:

Hochpräzise Georeferenzierung Genaue Positionierung und Ausrichtung, um sicherzustellen, dass die mobilen Kartendaten präzise ausgerichtet und zuverlässig sind.
Nahtlose GNSS-Integration Hohe Genauigkeit sowohl in offenen Umgebungen als auch in Gebieten mit GPS-Problemen.
Kompakt und leicht Optimiert für mobile Plattformen, durch Minimierung von Gewicht und Platzbedarf.
Zuverlässig in dynamischen Umgebungen Sorgt für gleichbleibende Leistung bei schnellen Bewegungen oder schnellen Richtungswechseln.

Unsere Lösungen für Mobile Mapping

Unsere Trägheitsnavigationssysteme (INS) wurden speziell für den Vermessungsmarkt entwickelt und bieten hohe Leistung und Benutzerfreundlichkeit. Sie basieren auf fortschrittlichen Trägheitssensoren und integrieren modernste Algorithmen und GNSS-Technologie, um präzise Navigations- und Positionsdaten zu liefern. Unsere Systeme sind äußerst anpassungsfähig und verfügen über konfigurierbare Komponenten, um spezifische Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

Ekinox D INS Einheit Rechts

Ekinox-D

Ekinox-D ist ein All-in-One-Inertial-Navigationssystem mit integriertem RTK-GNSS-Empfänger, das sich ideal für Anwendungen eignet, bei denen der Platzbedarf kritisch ist.
INS RTK GNSS mit zwei Antennen 0,02 ° rollen und nicken 0,05 ° richtung
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Ekinox-D
Apogee D INS Einheit Rechts

Apogee-D

Apogee-D ist ein All-in-One INS, das einen RTK- und PPP-fähigen GNSS-Empfänger für Anwendungen enthält, bei denen der Platzbedarf kritisch ist, aber eine hohe Leistung erforderlich ist.
INS Interne GNSS Einzel-/Doppelantenne 0,008 ° rollen & nicken 0,02 ° richtung
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Apogee-D
Navsight Land Air Ekinox Grade INS GNSS Frontal

Navsight Land-Air

Navsight Land/Air ist eine Bewegungs- und Navigationslösung, die die mobile Datenerfassung für Vermessungsingenieure erleichtert.
INS Eingebettetes GNSS Führt exklusive Navigationsalgorithmen aus 0,02 ° rollen & nicken (RTK)
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Navsight Land-Air

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Fallstudien

SBG Systems hat mit führenden Unternehmen aus verschiedenen Branchen zusammengearbeitet, um leistungsstarke Inertiallösungen für die mobile Kartierung zu liefern. Unsere Fallstudien zeigen die Erfolgsgeschichten von Projekten, bei denen unsere Technologie eine zentrale Rolle bei der Datenerfassung und -analyse spielte.

Yellowscan

Perfekte Genauigkeit und Effizienz bei der LiDAR-Kartierung mit Quanta Micro

LiDAR-Kartierung

Yellowscan entscheidet sich für Quanta Micro UAV
WSA Berlin

Trägheitsnavigationssystem für die Kartierung unter Brücken

kartographie

Kartierung unter Brücken
VIAMETRIS

SLAM-basierte mobile Kartierung mit einem RTK-Trägheitsnavigationssystem

Mobile Kartierung

Viametris Slam und Ins Technologie
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Sie sprechen über uns

Hören Sie aus erster Hand von den Innovatoren und Kunden, die unsere Technologie eingesetzt haben.

Ihre Erfahrungsberichte und Erfolgsgeschichten veranschaulichen den bedeutenden Einfluss unserer Sensoren auf praktische Anwendungen für autonome Fahrzeuge.

Universität von Waterloo
"Ellipse-D von SBG Systems war einfach zu bedienen, sehr genau und stabil, mit einem kleinen Formfaktor - all das war für unsere WATonoTruck-Entwicklung wichtig."
Amir K, Professor und Direktor
Fraunhofer IOSB
"Autonome Großroboter werden die Bauindustrie in naher Zukunft revolutionieren."
ITER-Systeme
"Wir waren auf der Suche nach einem kompakten, präzisen und kostengünstigen Trägheitsnavigationssystem. SBG Systems' INS war die perfekte Lösung."
David M., Geschäftsführer

Haben Sie noch Fragen?

In unserem FAQ-Bereich finden Sie Antworten auf die häufigsten Fragen zu mobilen Kartierungssystemen, einschließlich Informationen zu den beteiligten Technologien, bewährten Verfahren und zur Integration unserer Produkte in Ihre Lösungen.

Was ist SLAM?

SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) ist eine Rechentechnik, die in der Robotik und der Computer Vision eingesetzt wird, um eine Karte einer unbekannten Umgebung zu erstellen und gleichzeitig den Standort eines Agenten innerhalb dieser Umgebung zu verfolgen. Dies ist besonders nützlich in Szenarien, in denen GNSS nicht verfügbar ist, wie z. B. in Innenräumen oder in dichten städtischen Gebieten.

 

SLAM-Systeme bestimmen die Position und Ausrichtung des Agenten in Echtzeit. Dazu wird die Bewegung des Roboters oder Geräts verfolgt, während er durch die Umgebung navigiert. Während sich der Agent bewegt, erstellt das SLAM-System eine Karte der Umgebung. Dabei kann es sich um eine 2D- oder 3D-Darstellung handeln, die die Anordnung, Hindernisse und Merkmale der Umgebung erfasst.

 

Diese Systeme verwenden oft mehrere Sensoren wie Kameras, LiDAR oder Trägheitsmessgeräte (IMUs), um Daten über die Umgebung zu sammeln. Diese Daten werden kombiniert, um die Genauigkeit der Lokalisierung und Kartierung zu verbessern.

 

SLAM-Algorithmen verarbeiten die eingehenden Daten, um die Karte und den Standort des Agenten kontinuierlich zu aktualisieren. Dies erfordert komplexe mathematische Berechnungen, einschließlich Filter- und Optimierungstechniken.

Was ist Real Time Kinematic?

Real-Time Kinematic (RTK) ist ein präzises Satellitennavigationsverfahren, das zur Verbesserung der Genauigkeit von Positionsdaten eingesetzt wird, die aus Messungen des globalen Satellitennavigationssystems (GNSS) stammen. Sie findet breite Anwendung in Bereichen wie kartographie, Landwirtschaft und autonome Fahrzeugnavigation.

 

Mit Hilfe einer Basisstation, die GNSS-Signale empfängt und ihre Position mit hoher Genauigkeit berechnet. Anschließend überträgt sie Korrekturdaten in Echtzeit an einen oder mehrere mobile Empfänger (Rover). Die Rover verwenden diese Daten, um ihre GNSS-Messwerte zu korrigieren und ihre Positionsgenauigkeit zu verbessern.

 

RTK bietet eine Genauigkeit im Zentimeterbereich, indem GNSS-Signale in Echtzeit korrigiert werden. Dies ist wesentlich präziser als die Standard-GNSS-Positionierung, die in der Regel eine Genauigkeit von wenigen Metern bietet.

 

Die Korrekturdaten von der Basisstation werden über verschiedene Kommunikationsmethoden wie Funk, Mobilfunknetze oder das Internet an die Rover gesendet. Diese Echtzeitkommunikation ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit bei dynamischen Operationen.

Was ist präzise Punktpositionierung?

Precise Point Positioning (PPP) ist ein Satellitennavigationsverfahren, das durch Korrektur von Satellitensignalfehlern eine hochpräzise Positionsbestimmung ermöglicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen GNSS-Methoden, die sich häufig auf bodengestützte Referenzstationen stützen (wie bei RTK), nutzt PPP globale Satellitendaten und fortschrittliche Algorithmen, um genaue Standortinformationen zu liefern.

 

PPP funktioniert überall auf der Welt, ohne dass lokale Referenzstationen erforderlich sind. Dadurch eignet es sich für Anwendungen in abgelegenen oder schwierigen Umgebungen, in denen es keine Bodeninfrastruktur gibt. Durch die Verwendung präziser Satellitenbahn- und Uhrendaten sowie Korrekturen für atmosphärische und Mehrwegeffekte minimiert PPP gängige GNSS-Fehler und kann eine Genauigkeit im Zentimeterbereich erreichen.

 

PPP kann für die nachträgliche Positionsbestimmung verwendet werden, bei der die gesammelten Daten im Nachhinein analysiert werden, aber auch für die Echtzeit-Positionierung ist es geeignet. PPP in Echtzeit (RTPPP) ist in zunehmendem Maße verfügbar und ermöglicht es den Nutzern, Korrekturen zu erhalten und ihre Position in Echtzeit zu bestimmen.

Was ist eine Echtzeituhr?

Eine Echtzeituhr (Real Time Clock, RTC) ist ein elektronisches Gerät, das die aktuelle Zeit und das Datum auch im ausgeschalteten Zustand festhält. RTCs werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die eine präzise Zeitmessung erfordern, und erfüllen mehrere wichtige Funktionen.

 

Erstens zählen sie genau Sekunden, Minuten, Stunden, Tage, Monate und Jahre, wobei sie oft Schaltjahr- und Wochentagsberechnungen einbeziehen, um langfristige Präzision zu gewährleisten. RTCs arbeiten mit geringem Stromverbrauch und können mit einem Batterie-Backup betrieben werden, so dass sie auch bei Stromausfällen die Zeit weiterführen können. Außerdem liefern sie Zeitstempel für Dateneinträge und Protokolle und gewährleisten so eine genaue Dokumentation.

 

Darüber hinaus können RTCs geplante Vorgänge auslösen, so dass Systeme aus einem stromsparenden Zustand aufwachen oder Aufgaben zu bestimmten Zeiten ausführen können. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Synchronisierung mehrerer Geräte und stellen sicher, dass diese zusammenhängend arbeiten.

 

RTCs sind integraler Bestandteil verschiedener Geräte, von Computern und Industrieanlagen bis hin zu IoT-Geräten, und verbessern die Funktionalität und gewährleisten ein zuverlässiges Zeitmanagement in verschiedenen Anwendungen.