OPSIA integriert das Ekinox INS in seine MBES- und MMS-Lösung

Kombination von terrestrischem Scanning mit MBES

Die steigende Nachfrage nach hochauflösenden bathymetrischen 3D-Vermessungen in immer größeren Tiefen erfordert von den Beteiligten in der Branche ständige Innovationen. Daraus ergibt sich eine große Herausforderung: die Neuberechnung zwischen den terrestrischen und bathymetrischen 3D-Modellen.
OPSIA, ein französisches Ingenieurbüro, das auf alle Arten von Vermessungen spezialisiert ist, beschloss, sich dieser Herausforderung zu stellen und dieses Problem mit einer einzigartigen Lösung zu lösen: der Kombination eines Mehrstrahl-Echolots mit einem terrestrischen Laserscanner.

Kombination eines MBES mit einem terrestrischen Laserscanner

Das Projekt besteht in der Kombination von zwei verschiedenen Systemen, nämlich dem MBES (Multi-Beam Echo Sounder) und einem terrestrischen Laserscanner, die beide mit einem Trägheitsnavigationssystem (INS) verwendet werden. Das Projekt wurde mit der Idee ins Leben gerufen, verschiedene Geräte, die das Unternehmen bereits hatte (MBES, Laserscanner, INS) zu verwenden und sie zu kombinieren, um eine kombinierte Lösung aus MBES-System und MMS (Mobile Mapping System) zu erhalten.

Die Lösung:

• Das Teledyne Reson T20-P Fächerecholot mit allen Optionen
• Der FOCUS S150, ein terrestrischer Laserscanner von Faro, der als Mobile Mapping System (MMS) eingesetzt wird
• Das Ekinox-U INS von SBG Systems (IMU verbunden mit einer SplitBox GNSS, jetzt ersetzt durch die Navsight Marine Solution) für die Synchronisation beider Systeme, den Bewegungsausgleich und die Georeferenzierung der Daten.

MMS- und MBES-Synchronisierung

• Das Multi-Beam-Echolot-System

Das Trägheitsnavigationssystem wird gemäß den Empfehlungen von Teledyne Reson verwendet und integriert, d. h. es werden der tragbare Sonarprozessor, das MBES und das INS miteinander verbunden. Alle Geräte werden durch die Verwendung eines konstanten PPS-Signals synchronisiert.

• Das Mobile Mapping System

Das MMS wird mit dem INS kombiniert, indem ein eindeutiges PPS-Signal über eine der seriellen Schnittstellen der Splitbox gesendet wird, um die Aufzeichnung der Laserscannerdaten zu starten und ein weiteres, um die Aufzeichnung zu stoppen. Dank der Aufzeichnung des "Event Marker", der dem ersten PPS-Signal entspricht, ist die zeitliche Synchronisation zwischen INS-Daten und Laserscanner-Daten möglich.

Das Ekinox INS steht im Zentrum des gesamten Systems. Das MBES ist mit der SplitBox verbunden, die die Kommunikation mit der IMU und dem GNSS ermöglicht. Der Laserscanner ist mit der Splitbox verbunden, um den Zeitstempel jeder Drehung des Laserscannerspiegels abzurufen. Dadurch und durch den Einsatz einer weiteren kleinen elektrischen Komponente (Arduino NANO) werden beide Geräte zeitlich synchronisiert.

Ergebnisse und Einblicke

Die Ergebnisse des mobilen Kartierungssystems sind recht gut. OPSIA hatte zwar noch nicht genügend Zeit, um die Präzision des Systems zu bewerten, aber die vom INS-System vorgegebene Flugbahn scheint gut zu sein, und auch der durch die Kombination von Laserscanner und INS-System erhaltene Punkt cloud scheint gut zu sein. Die Ekinox-U stimmte mit der Verwendung des Laserscanners überein.

Ein großer Teil des Projekts ist abgeschlossen! Der nächste Schritt ist der Versuch, die MMS mit der MBES zu kombinieren, was eine Formalität zu sein scheint.

Das Ergebnis sollte in etwa so aussehen wie die folgende Ufermauer:

Alle Fotos: OPSIA