Ellipse-D Das genaueste und kompakteste Dual-Antennen-INS

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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.
• SBG Systems INS kombiniert eine Inertial Measurement Unit (IMU) mit GNSS-Daten, um eine genaue Positionierung, Orientierung (Nick, Roll, Gier) und Geschwindigkeit auch in GNSS-abgelehnten Umgebungen zu ermöglichen.

Das Trägheitssystem von SBG ist mit den LiDAR-Daten synchronisiert. Das INS verfolgt präzise die Position und Orientierung der Drohne, während der 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 Echtzeit-Orientierungs- und Bewegungsdaten liefert. Die Kombination stellt sicher, dass das INS auch dann die Flugbahn und Position der Drohne verfolgen 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.

Jamming und Spoofing sind zwei Arten von Störungen, die die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von satellitengestützten Navigationssystemen wie GNSS erheblich beeinträchtigen können.

Jamming bezieht sich auf die absichtliche Störung von Satellitensignalen durch das Senden von Störsignalen auf denselben Frequenzen, die von GNSS-Systemen verwendet werden. Diese Interferenz kann die legitimen Satellitensignale überlagern oder übertönen, wodurch GNSS-Empfänger die Informationen nicht mehr genau verarbeiten können. Jamming wird häufig bei Militäroperationen eingesetzt, um die Navigationsfähigkeiten von Gegnern zu stören, und kann auch zivile Systeme beeinträchtigen, was zu Navigationsausfällen und betrieblichen Herausforderungen führt.

Spoofing hingegen beinhaltet die Übertragung gefälschter Signale, die echte GNSS-Signale imitieren. Diese täuschenden Signale können GNSS-Empfänger dazu verleiten, falsche Positionen oder Zeiten zu berechnen. Spoofing kann verwendet werden, um Navigationssysteme in die Irre zu führen oder falsch zu informieren, was möglicherweise dazu führt, dass Fahrzeuge oder Flugzeuge vom Kurs abkommen oder falsche Standortdaten liefern. Im Gegensatz zu Jamming, das lediglich den Signalempfang behindert, täuscht Spoofing den Empfänger aktiv, indem es falsche Informationen als legitim darstellt.

Sowohl Jamming als auch Spoofing stellen erhebliche Bedrohungen für die Integrität GNSS-abhängiger Systeme dar, was fortschrittliche Gegenmaßnahmen und robuste Navigationstechnologien erforderlich macht, um einen zuverlässigen Betrieb in umkämpften oder herausfordernden Umgebungen zu gewährleisten.

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 Positionsbestimmung 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.
• Inertiale Messeinheiten (IMUs): Diese Sensoren überwachen Bewegung und Orientierung 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 Vermögenswerte, unterstützt Rettungsdienste, analysiert das Einzelhandelsverhalten und integriert sich in intelligente Gebäudesysteme, wodurch die betriebliche Effizienz erheblich verbessert wird, wo herkömmliches GNSS versagt.

Ein Kilometerzähler ist ein Instrument zur Messung der von einem Fahrzeug zurückgelegten Strecke. Er liefert wichtige Informationen darüber, wie weit ein Fahrzeug gefahren ist, was für verschiedene Zwecke nützlich ist, z. B. für die Wartungsplanung, die Berechnung des Kraftstoffverbrauchs und die Bewertung des Wiederverkaufswerts.

Odometers messen die Entfernung basierend auf der Anzahl der Umdrehungen der Fahrzeugräder. Ein Kalibrierungsfaktor, basierend auf der Reifengröße, wandelt die Radumdrehungen in eine Entfernung um.

In vielen Navigationsanwendungen, insbesondere in Fahrzeugen, können Odometriedaten mit INS-Daten integriert werden, um die Gesamtgenauigkeit zu verbessern. Dieser Prozess, der als Sensorfusion bezeichnet wird, kombiniert die Stärken beider Systeme.

RMS (Root Mean Square) ist ein statistisches Maß zur Quantifizierung der Größe von variierenden Fehlern oder Signalen. Es stellt die Quadratwurzel des Durchschnitts der quadrierten Werte innerhalb eines Datensatzes dar. Da Fehler in Inertialsensoren – wie Beschleunigungsmessern, Gyroskopen oder vollständigen INS-Ausgaben – um Null schwanken können, würde eine einfache Mittelung von ihnen überhaupt keinen Fehler suggerieren.

RMS löst dies, indem jeder Wert quadriert (wodurch alles positiv wird), diese Quadrate gemittelt und dann die Quadratwurzel gezogen wird, um das Ergebnis zurück in die ursprüngliche Einheit zu bringen.

In der Praxis liefert RMS eine einzelne, aussagekräftige Zahl, die den effektiven oder Gesamtpegel von Rauschen, Drift oder Abweichung im System beschreibt. Für die Trägheitsnavigation wird RMS häufig verwendet, um die Rauschdichte des Sensors, die Lage- oder Positionsgenauigkeit, die Vibrationspegel und die Restfehler bei der Kalibrierung auszudrücken. Es ermöglicht Ingenieuren, die Leistung zwischen Sensoren zu vergleichen, Spezifikationen zu validieren und die Stabilität oder Qualität der Navigationsausgaben im Laufe der Zeit zu beurteilen. Kurz gesagt, RMS ist eine kompakte und robuste Metrik, die die wahre Energie von schwankenden Fehlerquellen in Trägheitssystemen erfasst.