Soluciones inerciales para topografía aérea

La topografía aérea es una técnica que utiliza aviones o drones para recopilar datos geoespaciales desde el aire. La topografía aérea ofrece una visión completa de la superficie terrestre y es muy valiosa para diversos sectores, como la cartografía con drones para la agricultura o la cartografía con drones para la construcción, la silvicultura y la vigilancia medioambiental.

Mediante la captura de imágenes de alta resolución, los reconocimientos aéreos pueden generar modelos topográficos precisos y mapas topográficos o representaciones cartográficas aéreas en 3D. La integración de tecnologías avanzadas como LiDAR (Light Detection and Ranging), fotogrametría y sistemas inerciales ha mejorado la precisión y eficiencia de los levantamientos aéreos, convirtiéndolos en una herramienta indispensable para la recogida moderna de datos.

La principal ventaja de la topografía aérea es su capacidad para cubrir grandes áreas en un tiempo relativamente corto, proporcionando datos precisos y rentables. Ya sea para la planificación de infraestructuras, la respuesta ante catástrofes o la gestión de recursos, los levantamientos aéreos proporcionan información esencial para la toma de decisiones informadas. Este artículo explora el papel de los sistemas inerciales en la topografía aérea, las aplicaciones de estas tecnologías y cómo pueden mejorar sus operaciones topográficas.

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Mejora de la recogida de datos cartográficos aéreos

Los sistemas inerciales, como las unidades de medición inercial (IMU) y los sistemas de navegación inercialINS), son componentes cruciales en la topografía aérea.

Estos sistemas proporcionan datos en tiempo real sobre la orientación, la posición y el movimiento de la aeronave, lo que permite georreferenciar con precisión las imágenes recogidas y los datos de los sensores. Los sistemas inerciales funcionan junto con el GNSS (Sistema Mundial de Navegación por Satélite) para garantizar que, incluso cuando las señales GNS son débiles o no están disponibles, la aeronave sigue recopilando información espacial precisa.

Una de las ventajas significativas del uso de sistemas inerciales en la topografía aérea es su capacidad para compensar los movimientos de la aeronave, como cabeceo (pitch), balanceo (roll) y guiñada (raw), que pueden afectar a la calidad de los datos recogidos. Al medir continuamente la actitud de la aeronave, los sistemas inerciales corrigen cualquier distorsión en las imágenes o los datos del sensor, garantizando que los resultados sean coherentes y precisos. Esto es especialmente importante en aplicaciones como LiDAR, donde pequeñas imprecisiones pueden dar lugar a errores sustanciales en el conjunto de datos final.

Además, los sistemas inerciales mejoran la eficiencia de los levantamientos aéreos al permitir una adquisición de datos más rápida sin comprometer la precisión. Los topógrafos pueden volar a mayor altitud y a mayor velocidad, cubriendo más terreno en menos tiempo, lo que reduce los costes operativos sin dejar de obtener resultados de alta calidad.

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Aplicaciones de los sistemas inerciales a la cartografía aérea

Los sistemas inerciales desempeñan un papel fundamental en diversas aplicaciones de cartografía aérea. Por ejemplo, en la cartografía de corredores, que implica la medición de zonas largas y estrechas como carreteras, vías férreas o tuberías, las IMU y los INS garantizan que los datos se alineen con precisión a lo largo de la ruta. Esto permite a ingenieros y planificadores realizar cálculos precisos para el desarrollo y mantenimiento de infraestructuras.

En la vigilancia forestal y agrícola, los sistemas inerciales permiten a los drones o a las aeronaves tripuladas sobrevolar vastas zonas, recopilando datos que ayudan en la gestión de recursos, el análisis de cultivos y la conservación del medio ambiente. La cartografía precisa de bosques y tierras de cultivo puede servir de base para tomar decisiones sobre el uso del suelo, el riego y la cosecha, optimizando la productividad y minimizando el impacto ambiental.

En la construcción y la planificación urbana, los levantamientos aéreos apoyados por sistemas inerciales proporcionan mapas topográficos detallados y modelos 3D del terreno. Estos conjuntos de datos son esenciales para el diseño y la ejecución de proyectos a gran escala, ya que ofrecen una comprensión clara de las características del terreno y de los retos potenciales. Además, los sistemas inerciales permiten procesar los datos en tiempo real, lo que acelera los plazos de los proyectos y mejora la toma de decisiones.

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Posicionamiento y navegación aéreos en tiempo real

En topografía aérea, la combinación de INS y GNSS ofrece una solución sólida para el posicionamiento y la navegación en tiempo real. Estos sistemas trabajan en tándem para proporcionar datos continuos de alta precisión, independientemente de las condiciones ambientales. En entornos en los que no es posible utilizar el GNSS, como bajo una densa capa de cloud o en bosques densos, los sistemas inerciales intervienen para garantizar que el levantamiento continúe sin pérdida de precisión.

La tecnología INS calcula la posición de la aeronave integrando mediciones de acelerómetros y giroscopios, que registran la aceleración y los movimientos de rotación de la aeronave. Al combinarse con los datos GNSS, se obtiene una imagen completa de la trayectoria de vuelo y la posición de la aeronave, lo que es fundamental para garantizar la correcta georreferenciación de los datos recopilados.

El posicionamiento en tiempo real también desempeña un papel clave en entornos dinámicos en los que las condiciones pueden cambiar rápidamente, como durante las operaciones de socorro en caso de catástrofe o en zonas de construcción en rápida evolución. La capacidad de ajustar las trayectorias de vuelo y los parámetros de recopilación de datos sobre la marcha permite a los topógrafos capturar la información más relevante, lo que mejora la calidad general y la utilidad de los resultados de la inspección.

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Nuestros puntos fuertes

Nuestras soluciones combinan sensores inerciales avanzados con tecnología GNSS para ofrecer datos precisos de posicionamiento y movimiento en tiempo real, incluso en entornos difíciles .

Datos de alta precisión Para garantizar un posicionamiento y una orientación precisos, fundamentales para ofrecer datos georreferenciados de alta calidad.
Ligero y compacto Minimizar el impacto de la carga útil y maximizar la eficiencia de los UAV y las aeronaves tripuladas.
Fácil integración Software fácil de usar e integración sencilla para reducir el tiempo de configuración.
Rendimiento fiable Para ofrecer una precisión constante en movimientos rápidos y dinámicos.

Nuestras soluciones para la prospección aérea

Nuestros productos de movimiento y navegación están adaptados a las necesidades de las aplicaciones de topografía aérea. Nuestras soluciones INS de alto rendimiento con receptores GNSS proporcionan datos de posicionamiento, navegación y orientación en tiempo real, garantizando los más altos niveles de precisión y fiabilidad para sus levantamientos aéreos.

Unidad Quanta Extra INS Derecha

Quanta Extra

Quanta Extra Extra incorpora giroscopios y acelerómetros de alta gama en el factor de forma más compacto. También integra un receptor GNSS RTK que proporciona una posición centimétrica. Aporte la máxima precisión a su solución de cartografía móvil.
INS Antena doble geodésica interna 0,03 ° rumbo (heading) 0,008 ° balanceo (roll) & cabeceo (pitch)
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Quanta Extra
Tarjeta Qinertia

Qinertia INS

El software Qinertia PPK ofrece soluciones avanzadas de posicionamiento de alta precisión.
Postprocesado GNSS + IMU Motor geodésico Procesamiento PPK y PPP-RTK Acceso directo a redes CORS
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Qinertia INS

Folleto de aplicaciones topográficas

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Casos prácticos

Descubra cómo nuestros productos se han integrado con éxito en aplicaciones de topografía aérea en todo el mundo.

Nuestros estudios de casos muestran ejemplos reales de cómo los sistemas inerciales de SBG Systems han mejorado la precisión, fiabilidad y eficacia de los proyectos de cartografía aérea.

Nuestros sistemas inerciales han demostrado su valor en una amplia gama de aplicaciones, desde estudios de infraestructuras a gran escala hasta vigilancia medioambiental.

Yellowscan

Precisión y eficacia perfectas en la cartografía LiDAR con Quanta Micro

Cartografía LiDAR

Yellowscan elige Quanta Micro UAV Quanta Micro
VIAMETRIS

RTK INS ayuda al cálculo SLAM, sincroniza el LiDAR y la cámara

Cartografía interior

Viametris Cartografía móvil SLAM
ASTRALiTE

SBG Systems doble INS para topografía y batimetría basada en UAV

Topografía y batimetría

UAV Astralite
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Hablan de nosotros

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Sus testimonios e historias de éxito ilustran el importante impacto que tienen nuestros sensores en las aplicaciones prácticas de navegación de UAV.

ASTRALiTe
"Necesitábamos una solución de movimiento y navegación para nuestro LiDAR aerotransportado. Nuestros requisitos incluían alta precisión junto con bajo tamaño, peso y potencia".
Andy G, Director de sistemas LiDAR
Sistemas BoE
"Oímos buenas críticas sobre el uso de sensores SBG en el sector de la topografía, así que realizamos algunas pruebas con la Ellipse-D y los resultados fueron exactamente los que necesitábamos".
Jason L, Fundador
Universidad de Waterloo
"Ellipse-D de SBG Systems Systems era fácil de usar, muy preciso y estable, con un factor de forma pequeño, todo lo cual era esencial para nuestro desarrollo de WATonoTruck".
Amir K, Profesor y Director

¿Tiene alguna pregunta?

Bienvenido a nuestra sección de preguntas frecuentes. Aquí encontrará respuestas a las preguntas más frecuentes sobre las aplicaciones que presentamos. Si no encuentra lo que busca, no dude en contacto con nosotros directamente.

¿Cómo puedo combinar sistemas inerciales con un LIDAR para cartografiar con drones?

La combinación de sistemas inerciales SBG Systems con LiDAR para la cartografía con drones mejora la precisión y la fiabilidad en la captura de datos geoespaciales precisos.

 

A continuación se explica cómo funciona la integración y en qué beneficia a la cartografía basada en drones:

  • Método de teledetección que utiliza impulsos láser para medir distancias a la superficie terrestre, creando un mapa 3D detallado del terreno o las estructuras.
  • INS de SBG SystemsSystems combina una unidad de medición inercialIMU) con datos GNSS para proporcionar posicionamiento, orientacióncabeceo (pitch), balanceo (roll) y guiñada (raw)) y velocidad precisos, incluso en entornos sin GNSS.

 

El sistema inercial de SBG se sincroniza con los datos LiDAR. El INS rastrea con precisión la posición y orientación del dron, mientras que el LiDAR capta los detalles del terreno o de los objetos que hay debajo.

 

Conociendo la orientación exacta del dron, los datos LiDAR pueden situarse con precisión en el espacio 3D.

 

El componente GNSS proporciona posicionamiento global, mientras que la IMU ofrece datos de orientación y movimiento en tiempo real. La combinación garantiza que, incluso cuando la señal GNSS es débil o no está disponible (por ejemplo, cerca de edificios altos o bosques densos), el INS puede seguir rastreando la trayectoria y la posición del dron, lo que permite un mapeo LiDAR consistente.

¿Qué es la georreferenciación en topografía aérea?

La georreferenciación es el proceso de alinear datos geográficos (como mapas, imágenes de satélite o fotografías aéreas) con un sistema de coordenadas conocido para poder situarlos con precisión en la superficie terrestre.

 

Esto permite integrar los datos con otra información espacial, lo que posibilita un análisis y una cartografía precisos basados en la localización.

 

En el contexto de la topografía, la georreferenciación es esencial para garantizar que los datos recogidos por herramientas como LiDAR, cámaras o sensores en drones se cartografían con precisión en coordenadas del mundo real.

 

Al asignar latitud, longitud y elevación a cada punto de datos, la georreferenciación garantiza que los datos capturados reflejen la ubicación y orientación exactas en la Tierra, lo que resulta crucial para aplicaciones como la cartografía geoespacial, la vigilancia del medio ambiente y la planificación de obras.

 

La georreferenciación suele implicar el uso de puntos de control con coordenadas conocidas, a menudo obtenidos mediante GNSS o topografía terrestre, para alinear los datos capturados con el sistema de coordenadas.

 

Este proceso es vital para crear conjuntos de datos espaciales precisos, fiables y utilizables.

¿Qué es la fotogrametría?

La fotogrametría es la ciencia y la técnica de utilizar fotografías para medir y cartografiar distancias, dimensiones y características de objetos o entornos. Mediante el análisis de imágenes superpuestas tomadas desde distintos ángulos, la fotogrametría permite crear modelos, mapas o mediciones precisas en 3D. Este proceso funciona identificando puntos comunes en múltiples fotografías y calculando sus posiciones en el espacio, utilizando principios de triangulación.

 

La fotogrametría se utiliza ampliamente en diversos campos, como:

  • Cartografía topográfica fotogramétrica: Creación de mapas en 3D de paisajes y zonas urbanas.
  • Arquitectura e ingeniería: Para documentación de edificios y análisis estructural.
  • Fotogrametría en arqueología: Documentación y reconstrucción de yacimientos y artefactos.
  • Levantamiento fotogramétrico aéreo: Para la medición del terreno y la planificación de la construcción.
  • Silvicultura y agricultura: Seguimiento de cultivos, bosques y cambios en el uso del suelo.

 

Cuando la fotogrametría se combina con modernos drones o UAV (vehículos aéreos no tripulados), permite la rápida obtención de imágenes aéreas, lo que la convierte en una herramienta eficaz para proyectos de topografía, construcción y vigilancia medioambiental a gran escala.