Soluciones inerciales para UAV LiDAR y fotogrametría cartografía

Los vehículos aéreos no tripulados (UAV), combinados con sensores avanzados como los sistemas LiDAR y de fotogrametría, están transformando la cartografía y la cartografía aérea. El LiDAR de los UAV permite capturar datos 3D precisos incluso en entornos complejos, mientras que la fotogrametría produce imágenes de alta resolución para crear mapas detallados.

La integración de estas dos tecnologías mejora la precisión de los datos y la eficacia operativa, proporcionando una solución integral para sectores como la agricultura, la construcción, la silvicultura y la planificación urbana. Con la incorporación de sistemas inerciales para una navegación precisa, los UAV LiDAR y la fotogrametría se han convertido en herramientas indispensables para las tareas modernas de cartografía .

En las aplicaciones LiDAR de los UAV, los sistemas inerciales desempeñan un papel crucial para garantizar la precisión en la recogida de datos. El LiDAR (Light Detection and Ranging) mide distancias emitiendo pulsos láser y calculando el tiempo que tarda la luz en regresar tras chocar con un objeto. Los sistemas LiDAR montados en UAV tienen que funcionar a altas velocidades y en entornos dinámicos, donde la estabilidad del vuelo y la orientación precisa son fundamentales para obtener resultados fiables. Aquí es donde entran en juego las unidades de medición inercial (IMU) y los sistemas de navegación inercial (INS).

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Georreferenciación y tratamiento de datos de UAV LIDAR

Los sistemas LiDAR de los UAV dependen de una orientación y estabilización precisas durante el vuelo para producir nubes de puntos 3D exactas. Los sistemas inerciales, como las IMU y INS, proporcionan datos en tiempo real sobre el balanceo, cabeceo, guiñada, altitud y posición del dron.

Esta información es fundamental para ajustar los impulsos láser del sistema LiDAR a fin de tener en cuenta cualquier movimiento o desviación durante el vuelo, garantizando que los datos recogidos sean coherentes y fiables.

En ámbitos como la silvicultura o los entornos urbanos, donde los obstáculos y las variaciones del terreno son habituales, un sistema inercial garantiza que el UAV mantenga una trayectoria de vuelo estable, lo que le permite cartografiar con precisión incluso las zonas de difícil acceso.

La combinación de GNSS y INS garantiza que la posición del UAV esté referenciada con precisión al sistema de coordenadas de la Tierra, lo que permite georreferenciar los datos LiDAR.

La georreferenciación es un componente crítico de la fotogrametría, ya que vincula las imágenes captadas por el UAV a coordenadas geográficas específicas. Con la ayuda de INS, los UAV pueden georreferenciar cada imagen en tiempo real, lo que acelera considerablemente el flujo de trabajo de procesamiento de datos.

La integración de datos de IMU con GNSS garantiza que los conjuntos de datos de fotogrametría sean precisos y estén alineados con las coordenadas del mundo real. Esta capacidad es especialmente importante para proyectos a gran escala, como los levantamientos topográficos, en los que se requiere una gran precisión para producir resultados procesables.

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Sistemas inerciales para fotogrametría

La fotogrametría consiste en capturar imágenes de alta resolución desde un UAV para crear mapas detallados en 2D y 3D. Los sistemas inerciales mejoran la precisión y la eficacia de las misiones de fotogrametría con UAV al garantizar un posicionamiento y una orientación precisos del UAV durante todo el vuelo.

Para las aplicaciones de fotogrametría, el posicionamiento preciso es esencial para garantizar que cada imagen se captura en la ubicación y el ángulo correctos. Los sistemas INS proporcionan información en tiempo real sobre la posición, orientación y velocidad del UAV, lo que permite al dron volar siguiendo una trayectoria predefinida y capturar imágenes superpuestas.

Estas imágenes se unen posteriormente para crear mapas precisos o modelos fotogramétricos en 3D.

Los sistemas inerciales también permiten a los UAV mantener un vuelo estable, incluso en condiciones de viento o turbulencias, garantizando que las imágenes sean nítidas y sin distorsiones. Esta estabilidad es especialmente importante en sectores como la construcción y las infraestructuras, donde se requieren mediciones y modelos detallados para la planificación y la supervisión.

Precisión de fotogrametría y LiDAR con soluciones inerciales RTK

La tecnología cinemática en tiempo real (RTK) se utiliza para mejorar la precisión de los datos de posicionamiento recogidos por los UAV. RTK se basa en la corrección de las señales GNSS en tiempo real, lo que mejora la exactitud de los datos de localización de los UAV hasta alcanzar una precisión centimétrica.
Sin embargo, el GNSS por sí solo puede verse afectado por la pérdida o degradación de la señal en determinados entornos, como cañones urbanos o bosques densos. Aquí es donde entran en juego los sistemas inerciales.
Los flujos de trabajo de posprocesamiento se benefician significativamente de la fusión de datos INS y GNSS. Esta integración permite una reconstrucción más precisa de la trayectoria, especialmente en entornos en los que las señales GNSS se pierden de forma intermitente.
Nuestro INS sigue recopilando datos incluso durante la pérdida de señal, lo que garantiza que se conoce la posición exacta del UAV en todo momento. En el postprocesado, estos datos se fusionan con los del GNSS, corrigiendo cualquier imprecisión que se haya producido durante el vuelo.
Al combinar la precisión RTK con el postprocesado, los UAV equipados con LiDAR y un sistema de fotogrametría pueden proporcionar conjuntos de datos lidar o de fotogrametría de gran precisión, incluso en los entornos más difíciles. Este nivel de precisión es crucial para sectores como la topografía, la planificación urbana y la vigilancia medioambiental, en los que se necesitan datos geoespaciales precisos para la toma de decisiones.

Háblenos de su proyecto

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 .

Georreferenciación precisa Datos exactos de posicionamiento y orientación para garantizar que los conjuntos de datos estén georreferenciados con gran precisión.
Mejora de la calidad de los datos Mediciones estables y coherentes, incluso en entornos dinámicos o con problemas de GPS.
Diseño compacto y ligero Ideal para plataformas cartográficas aéreas y móviles.
Integración simplificada del flujo de trabajo Gran compatibilidad y herramientas de software fáciles de usar, desde la adquisición de datos hasta el posprocesamiento.

Nuestras soluciones para LiDAR y fotogrametría

Nuestros productos de movimiento y navegación se adaptan a las necesidades de las aplicaciones LiDAR y fotogramétricas de los UAV. Nuestras soluciones de alto rendimiento INS 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 Micro INS Derecha

Quanta Micro

Quanta Micro Micro es un sistema de navegación inercial asistido por GNSS diseñado para aplicaciones con limitaciones de espacio (paquete OEM). Basado en unaIMU categoría topográfica para un rendimiento cabo óptimo en aplicaciones de antena única, y alta inmunidad a entornos con vibraciones.
INS Antena GNSS interna simple/dual 0.06 ° cabo 0,02 ° Balanceo y cabeceo
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Quanta Micro
UnidadINS Quanta Plus  Plus Derecha

Quanta Plus

Quanta Plus combina una IMU táctica con un receptor GNSS de alto rendimiento para obtener una posición y actitud fiables, incluso en los entornos GNSS más adversos. Es un producto pequeño, ligero y de alto rendimiento que puede integrarse fácilmente en sistemas topográficos con LiDAR u otros sensores de terceros.
INS Antena GNSS interna simple/dual 0,03 ° cabo 0,02 ° Balanceo y cabeceo
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Quanta Plus
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 GNSS interna simple/dual 0,03 ° cabo 0,008 ° Balanceo y cabeceo
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Quanta Extra

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Nuestros folletos ofrecen información detallada para ayudarle a encontrar las soluciones perfectas para sus necesidades de LiDAR y fotogrametría.

Casos prácticos

Descubra cómo nuestros productos se han integrado con éxito en aplicaciones LiDAR y de fotogrametría de UAV en todo el mundo. Nuestros casos prácticos muestran ejemplos reales de cómo los sistemas inerciales de SBG Systems' han mejorado la precisión, fiabilidad y eficiencia de los proyectos de fotogrametría aérea o cartografía lidar aérea.

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

Chalmers

Un equipo de Fórmula Student sin conductor elige Ellipse-N

Vehículo autónomo

Automóvil de Fórmula Chalmers
Yellowscan

Precisión y eficacia perfectas en la cartografía LiDAR con Quanta Micro Micro

Cartografía LiDAR

Yellowscan elige Quanta Micro UAV Quanta Micro
Leo Drive

Ellipse impulsa la innovación en vehículos autónomos

Navegación de vehículos autónomos

Leo conduce un coche autónomo de prueba
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Hablan de nosotros

Conozca de primera mano a los innovadores y clientes que han adoptado nuestra tecnología.

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

Sistemas BoE
"Oímos buenas críticas sobre el uso de sensores SBG en la industria de cartografía , así que realizamos algunas pruebas con la Ellipse2-D y los resultados fueron exactamente los que necesitábamos."
Jason L, Fundador
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
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 escribirnos directamente a contacto .

¿Qué es un LiDAR?

Un LiDAR (Light Detection and Ranging) es una tecnología de teledetección que utiliza luz láser para medir distancias a objetos o superficies. Mediante la emisión de pulsos láser y la medición del tiempo que tarda la luz en regresar tras alcanzar un objetivo, el LiDAR puede generar información tridimensional precisa sobre la forma y las características del entorno. Se suele utilizar para crear mapas tridimensionales de alta resolución de la superficie terrestre, las estructuras y la vegetación.

 

Los sistemas LiDAR se utilizan ampliamente en diversas industrias, entre ellas:

  • Cartografía topográfica: Para medir paisajes, bosques y entornos urbanos.
  • Vehículos autónomos Lidar: Para navegación y detección de obstáculos.
  • Agricultura: Para controlar los cultivos y las condiciones del campo.
  • Vigilancia medioambiental: Para modelización de inundaciones, erosión costera, etc.

 

Los sensores LiDAR pueden montarse en drones, aviones o vehículos, lo que permite una rápida recopilación de datos en grandes áreas. Esta tecnología es muy apreciada por su capacidad para proporcionar mediciones detalladas y precisas incluso en entornos difíciles, como bosques densos o terrenos accidentados.

¿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.
  • Fotogrametría aérea cartografía: 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 recopilar rápidamente imágenes aéreas, lo que la convierte en una herramienta eficaz para proyectos a gran escala de cartografía, construcción y vigilancia medioambiental.

¿Qué es la distancia de muestreo del suelo?

La distancia de muestreo del terreno (GSD) es una medida utilizada en teledetección e imágenes aéreas que se refiere a la distancia entre los centros de dos píxeles consecutivos sobre el terreno en una imagen. En términos sencillos, representa el tamaño del área de terreno cubierta por un solo píxel en una imagen tomada desde una plataforma aérea, como un dron o un satélite.

 

Por ejemplo, si la GSD es de 5 cm, cada píxel de la imagen representa un área de 5 cm por 5 cm en el suelo. Una GSD más baja significa una mayor resolución, lo que permite captar detalles más finos en la imagen, mientras que una GSD más alta da como resultado menos detalles.

 

En la EAG influyen factores como:

  • Altitud de la cámara o del sensor: A mayor altitud, mayor GSD y menor resolución de imagen.
  • Distancia focal del objetivo de la cámara: Una mayor distancia focal puede reducir la GSD y aumentar la resolución.
  • Tamaño del sensor de imagen: Los sensores más grandes también pueden mejorar la GSD al captar más detalles.

 

La GSD es crucial en aplicaciones como la fotogrametría, la cartografía y cartografía, donde se requieren mediciones precisas e imágenes detalladas.