Cartografía móvil basada en SLAM
El vMS3D es un sistema de cartografía móvil que combina lo mejor de las tecnologías inercial, GNSS y SLAM.
“El INS Ellipse proporciona datos de velocidad muy, muy precisos.” | Sr. Ninot, Fundador de VIAMETRIS
VIAMETRIS es un precursor en el desarrollo de soluciones basadas en SLAM. Hace dos años, la empresa lanzó el iMS3D, un sistema de cartografía de interiores basado en la tecnología SLAM.
Aprovechando esta experiencia, la empresa acaba de lanzar una nueva solución: el vMS3D, un sistema de Mobile Mapping que combina lo mejor de las tecnologías inercial, GNSS y SLAM para ofrecer una solución innovadora con una atractiva relación rendimiento/precio.
El sistema de cartografía móvil más inteligente
El vMS3D tiene el aspecto de un sistema de Mobile Mapping (MMS) clásico. Integra una cámara de 360°, un LiDAR giratorio, un sistema de navegación interno con receptor GNSS.
El sencillo flujo de trabajo automático no muestra el sutil y sofisticado cálculo interno que lo hace único. De hecho, el vMS3D está equipado con un LiDAR adicional utilizado para el cálculo SLAM.
Después de la adquisición, el software de post-procesamiento -llamado PPiMMS- analiza automáticamente las situaciones en las que el GNSS es suficiente, en las que se prefiere el inercial o en las que se requiere el SLAM.
Lo mejor de GNSS, Inercial y SLAM
La solución vMS3D tiene en cuenta las ventajas y desventajas de cada tecnología, en función de sus condiciones de uso:
- GNSS: Cuando el receptor GNSS proporciona datos fiables, por ejemplo, en un entorno de cielo abierto, la solución se basa en su posición. Si se produce una interrupción o perturbación del GNSS, el sistema elige entre datos inerciales o basados en SLAM
- SLAM: Se prefiere la posición calculada a partir de SLAM en entornos densos donde los objetos circundantes son muy diversos y cercanos, como en cañones urbanos o bosques. Las capacidades de SLAM son limitadas en entornos donde los objetos están demasiado lejos o no son distinguibles.
- Inercial: La información de velocidades y orientación proporcionada por el sistema de navegación inercial (INS) puede ayudar a la navegación en todos los casos en los que el GNSS y el SLAM están limitados. El sistema de navegación inercial proporciona balanceo y cabeceo para restringir todos los datos LiDAR, de modo que la nube de puntos se referencia a nivel del suelo. Las velocidades de giro también son muy útiles, especialmente cuando se produce un cambio brusco de dirección. De hecho, se requiere una compensación de la orientación entre dos escaneos cuando el LiDAR está en movimiento.
Ellipse-D, la elección inteligente de VIAMETRIS
Ya muy satisfecho con el Ellipse para su iMS3D de interior, Jérôme Ninot, fundador de VIAMETRIS, no tuvo que buscar muy lejos para seleccionar un INS su nuevo e innovador proyecto.
INS Ellipse INS datos de velocidad muy, muy precisos», afirma el Sr. Ninot.
El innovador cálculo SLAM permite a VIAMETRIS confiar en sensores inerciales miniaturizados y rentables, mientras que otros sistemas del mercado requieren sistemas inerciales de mayor precisión. Ellipse ofrecen una precisión de actitud de 0,1°.
El Sr. Ninot también eligió el modelo Ellipse-D por su formato todo en uno y miniatura, y por el receptor RTK GNSS integrado.
“Con un INS integrado como el Ellipse-D, que ofrece una única interfaz de comunicación y sincronización integrada con el GNSS y el LiDAR, hemos podido concentrarnos en nuestra experiencia en SLAM” añade el CEO, antes de mencionar que menos cable siempre es una buena elección.
Ellipse-D, un socio para muchas tareas
Integrado en esta innovadora solución, el Ellipse-D realiza varias tareas. En primer lugar, proporciona roll y pitch para restringir todos los datos LiDAR, por lo que la nube de puntos se referencia a nivel del suelo.
En segundo lugar, las velocidades de giro del Ellipse-D son muy útiles, especialmente cuando se produce un cambio brusco de dirección. De hecho, se requiere una compensación de la orientación entre dos escaneos cuando el LiDAR está en movimiento.
Por último, el Ellipse-D fusiona en tiempo real la información inercial y GNSS para proporcionar excelentes mediciones de velocidad que también son muy importantes para ayudar continuamente a los algoritmos internos del vMS3D.
Ellipse-D
El Ellipse-D es un sistema de navegación inercial que integra una doble antena y un GNSS RTK de doble frecuencia que es compatible con nuestro software de post-procesamiento Qinertia.
Diseñado para aplicaciones robóticas y geoespaciales, puede fusionar la entrada del odómetro con Pulse o CAN OBDII para mejorar la precisión de la navegación a estima.
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¿Cómo puedo combinar sistemas inerciales con un LIDAR para la cartografía con drones?
La combinación de los sistemas inerciales de SBG Systems con LiDAR para el mapeo con drones mejora la precisión y la fiabilidad en la captura de datos geoespaciales precisos.
Así es como funciona la integración y cómo beneficia a la cartografía basada en drones:
- Un método de teledetección que utiliza pulsos láser para medir distancias a la superficie de la Tierra, creando un mapa 3D detallado del terreno o las estructuras.
- El INS de SBG Systems combina una unidad de medición inercial (IMU) con datos GNSS para proporcionar un posicionamiento, orientación (cabeceo, balanceo, guiñada) y velocidad precisos, incluso en entornos sin cobertura GNSS.
El sistema inercial de SBG está sincronizado con los datos del LiDAR. El INS rastrea con precisión la posición y la orientación del dron, mientras que el LiDAR captura los detalles del terreno o del objeto que se encuentra debajo.
Al conocer la orientación precisa del dron, los datos LiDAR se pueden posicionar 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 asegura que, incluso cuando la señal GNSS es débil o no está disponible (por ejemplo, cerca de edificios altos o bosques densos), el INS pueda continuar rastreando la trayectoria y la posición del dron, lo que permite un mapeo LiDAR consistente.
¿Qué es el Multibeam Echo Sounding?
La ecosonda multihaz (MBES) es una técnica avanzada de levantamiento hidrográfico utilizada para cartografiar el fondo marino y las características submarinas con alta precisión.
A diferencia de las ecosondas tradicionales de un solo haz que miden la profundidad en un único punto directamente debajo de la embarcación, el MBES utiliza una matriz de haces de sonar para capturar simultáneamente mediciones de profundidad a través de una amplia franja del fondo marino. Esto permite una cartografía detallada y de alta resolución del terreno submarino, incluyendo la topografía, las características geológicas y los posibles peligros.
Los sistemas MBES emiten ondas sonoras que viajan a través del agua, rebotan en el lecho marino y regresan al buque. Al analizar el tiempo que tardan los ecos en regresar, el sistema calcula la profundidad en múltiples puntos, creando un mapa completo del paisaje submarino.
Esta tecnología es esencial para diversas aplicaciones, incluyendo la navegación, la construcción marina, la monitorización ambiental y la exploración de recursos, proporcionando datos críticos para operaciones marítimas seguras y la gestión sostenible de los recursos marinos.
¿Cuál es la diferencia entre RTK y PPK?
La cinemática en tiempo real (RTK) es una técnica de posicionamiento en la que las correcciones GNSS se transmiten casi en tiempo real, normalmente utilizando un flujo de corrección en formato RTCM. Sin embargo, puede haber dificultades para garantizar las correcciones GNSS, concretamente su integridad, disponibilidad, cobertura y compatibilidad.
La principal ventaja del PPK sobre el post-procesamiento RTK es que las actividades de procesamiento de datos pueden optimizarse durante el post-procesamiento, incluyendo el procesamiento hacia adelante y hacia atrás, mientras que en el procesamiento en tiempo real, cualquier interrupción o incompatibilidad en las correcciones y su transmisión conducirá a un posicionamiento de menor precisión.
Una primera ventaja clave del post-procesamiento GNSS (PPK) frente al tiempo real (RTK) es que el sistema utilizado en el campo no necesita tener un enlace de datos/radio para alimentar las correcciones RTCM procedentes del CORS al sistema INS/GNSS.
La principal limitación para la adopción del post procesamiento es el requisito de que la aplicación final actúe sobre el entorno. Por otro lado, si su aplicación puede soportar el tiempo de procesamiento adicional necesario para producir una trayectoria optimizada, mejorará enormemente la calidad de los datos para todos sus entregables.
