Accueil Études de cas OPSIA améliore sa solution grâce à l'intégration de l'INS Ekinox

OPSIA améliore sa solution grâce à l'intégration de l'INS Ekinox

Association d'un échosondeur multifaisceaux et d'un scanner laser avec l'INS Ekinox.

“Le support technique de SBG Systems était très compétent et très serviable quant à la configuration de l'INS et à la manière de procéder, même pour l'utilisation du laser.” | OPSIA

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OPSIA MBES Et MMS

Opsia est un bureau d'études français d'experts géomètres. Depuis plus de vingt ans, la société réalise des relevés de terrains, d'architecture, d'infrastructures, d'ouvrages d'art ou hydrauliques, de cartographie à toutes les échelles.

Opsia possède un savoir-faire unique, au carrefour de nombreuses disciplines, dans le domaine de la topographie terrestre et aérienne. Ses technologies et les compétences de ses ingénieurs sont mises au service d'une très large gamme de projets pour satisfaire les clients les plus divers : collectivités territoriales, industriels, particuliers, en France et dans le monde entier.

La demande croissante d'études bathymétriques 3D à haute résolution (INS GNSS) à des profondeurs toujours plus importantes exige une innovation constante de la part des acteurs de l'industrie. Avec cela, un défi majeur se pose : le recalcul entre les modèles 3D terrestres et bathymétriques.

OPSIA a décidé de relever le défi et de résoudre ce problème avec une solution unique : combiner un échosondeur multifaisceaux et un scanner laser terrestre.

Le projet consiste à combiner deux systèmes différents qui sont le MBES (Multi-Beam Echo Sounder) et un scanner laser terrestre, tous deux utilisés avec un système de navigation inertielle (INS).

Le projet a été créé dans l'idée d'utiliser différents appareils que l'entreprise possédait déjà (MBES, scanner laser, INS). En combinant le système MBES et le MMS (Mobile Mapping System), il a créé une solution intégrée pour des capacités de cartographie améliorées.

En les combinant, on obtient une solution combinée du système MBES et du MMS (Mobile Mapping System).

  • Le sondeur multifaisceaux Teledyne Reson T20-P toutes options
  • Le FOCUS S150, un scanner laser terrestre de Faro utilisé comme système de cartographie mobile (MMS)
  • L'INS Ekinox-U de SBG Systems (IMU connectée à un SplitBox GNSS maintenant remplacé par la solution Navsight Marine) pour la synchronisation des deux systèmes, la compensation de mouvement et le géoréférencement des données.
Intégration Ekinox INS GNSS. | Source : OPSIA
Intégration Ekinox INS GNSS. | Source : OPSIA
  • Le système d'échosondeur multifaisceaux
    Le système de navigation inertielle est utilisé et intégré comme recommandé par Teledyne Reson, c'est-à-dire en interconnectant le Portable Sonar Processor, le MBES et l'INS. Un signal PPS constant synchronise tous les appareils pour un fonctionnement sans problème.
  • Le système de cartographie mobile
    Le MMS est combiné à l'INS grâce à l'utilisation d'un signal PPS unique, envoyé via l'un des ports série disponibles sur le Splitbox, pour démarrer l'enregistrement des données du scanner laser et un autre pour arrêter l'enregistrement des données. L'enregistrement “Event Marker” du premier signal PPS permet la synchronisation temporelle entre les données de l'INS et les données du scanner laser.
Ekinox et OPSIA

L'INS Ekinox est au centre de l'ensemble du système. Le SplitBox connecte le MBES, facilitant la communication avec l'IMU et le GNSS pour une fonctionnalité intégrée. Le Splitbox connecte le scanner laser pour récupérer les horodatages de chaque rotation de son miroir.

En utilisant un autre petit composant électrique (Arduino NANO), nous synchronisons parfaitement les deux appareils dans le temps, ce qui permet un fonctionnement sans problème.


Les résultats du système de cartographie mobile sont plutôt bons. Bien qu'OPSIA n'ait pas eu suffisamment de temps pour évaluer la précision du système pour l'instant, la trajectoire donnée par le système INS semble être bonne, et le nuage de points obtenu en combinant le scanner laser et le système INS semble également être bon.

  • L'Ekinox-U associé à l'utilisation du scanner laser.
  • Nous avons achevé une partie importante du projet ! La prochaine étape consiste à tenter de combiner le MMS avec le MBES, ce qui semble être une formalité.

    Les résultats devraient ressembler à ceux de la digue suivante :
Levé bathymétrique.
Levé bathymétrique. | Source : OPSIA
Analyse des brise-lames
Analyse de la digue. | Source : OPSIA

Ekinox-U associé à SplitBox a fourni une solution de navigation inertielle dédiée au marché de la topographie. De plus, son récepteur GNSS intégré a simplifié l'intégration avec plusieurs appareils et les centrales inertielles SBG.

Aujourd'hui, la solution Navsight Marine la remplace, offrant une plus grande robustesse avec un boîtier en aluminium IP68. De plus, des indicateurs LED affichent l'état du RTK, de l'alimentation et de l'enregistreur. Enfin, son IMU plus petite s'installe plus près du MBES, tandis que le boîtier Navsight gère tous les calculs et la réception GNSS.

0.0 15 °
RTK Roulis/Tangage
0.0 2 °
Cap RTK
5 cm
Le heave en temps réel est précis à 5 cm, ajusté automatiquement à la fréquence des vagues.
100 m
Le boîtier de l'IMU peut être de surface (IP68) ou étanche (100 m de profondeur).

Navsight Ekinox Marine

Compact et économique, Navsight Ekinox de qualité, léger et facile à configurer pour les systèmes de sonar portables, ce qui le rend idéal pour les applications en eaux peu profondes.

Très polyvalent, Navsight est disponible en tant que Motion Reference Unit (MRU), fournissant le roulis, le tangage et le pilonnement, ou en tant que solution de navigation complète avec un récepteur tri-fréquence intégré, ou utilisant un récepteur GNSS externe.

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Navsight Ekinox Grade Marine

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Vous avez des questions ?

Bienvenue dans notre section FAQ ! Vous trouverez ici les réponses aux questions les plus fréquemment posées sur nos applications présentées. De plus, si vous ne trouvez pas les informations dont vous avez besoin, veuillez nous contacter directement pour obtenir de l'aide.

Que sont les capteurs de mesure de vagues ?

Les capteurs de mesure des vagues sont des outils essentiels pour comprendre la dynamique des océans et améliorer la sécurité et l'efficacité des opérations maritimes. En fournissant des données précises et actualisées sur les conditions de vagues, ils aident à éclairer les décisions dans divers secteurs, du transport maritime et de la navigation à la conservation de l'environnement. Les bouées de vagues sont des dispositifs flottants équipés de capteurs pour mesurer les paramètres des vagues tels que la hauteur, la période et la direction.

Ils utilisent généralement des accéléromètres ou des gyroscopes pour détecter le mouvement des vagues (par exemple, la période des vagues) et peuvent transmettre des données en temps réel aux installations terrestres pour analyse.

Qu'est-ce que la bathymétrie ?

La bathymétrie est l'étude et la mesure de la profondeur et de la forme du relief sous-marin, principalement axée sur la cartographie des fonds marins et autres paysages submergés. Il s'agit de l'équivalent sous-marin de la topographie, fournissant des informations détaillées sur les caractéristiques sous-marines des océans, des mers, des lacs et des rivières. La bathymétrie joue un rôle crucial dans diverses applications, notamment la navigation, la construction maritime, l'exploration des ressources et les études environnementales.

Les techniques bathymétriques modernes reposent sur des systèmes sonar, tels que les sondeurs mono-faisceau et multi-faisceaux, qui utilisent des ondes sonores pour mesurer la profondeur de l'eau. Ces dispositifs envoient des Pulse sonores vers le fond marin et enregistrent le temps qu'il faut aux échos pour revenir, calculant ainsi la profondeur en fonction de la vitesse du son dans l'eau. Les sondeurs multi-faisceaux, en particulier, permettent de cartographier de larges bandes du fond marin en une seule fois, fournissant ainsi des représentations très détaillées et précises du fond marin. Fréquemment, une solution RTK + INS est associée pour créer des représentations bathymétriques 3D du fond marin positionnées avec précision.

Les données bathymétriques sont essentielles à la création de cartes marines, qui aident à guider les navires en toute sécurité en identifiant les dangers sous-marins potentiels tels que les roches submergées, les épaves et les bancs de sable. Elles jouent également un rôle essentiel dans la recherche scientifique, en aidant les chercheurs à comprendre les caractéristiques géologiques sous-marines, les courants océaniques et les écosystèmes marins.

À quoi sert une bouée ?

Une bouée est un dispositif flottant principalement utilisé dans les environnements maritimes et aquatiques à plusieurs fins essentielles. Les bouées sont souvent placées à des endroits spécifiques pour marquer les passages sûrs, les chenaux ou les zones dangereuses dans les plans d'eau. Elles guident les navires et les embarcations, les aidant à éviter les endroits dangereux comme les rochers, les eaux peu profondes ou les épaves.

Elles sont utilisées comme points d'ancrage pour les navires. Les bouées d'amarrage permettent aux bateaux de s'amarrer sans avoir à jeter l'ancre, ce qui peut être particulièrement utile dans les zones où l'ancrage est peu pratique ou dommageable pour l'environnement.

Les bouées instrumentées sont équipées de capteurs pour mesurer les conditions environnementales telles que la température, la hauteur des vagues, la vitesse du vent et la pression atmosphérique. Ces bouées fournissent des données précieuses pour les prévisions météorologiques, la recherche climatique et les études océanographiques.

Certaines bouées servent de plateformes pour la collecte et la transmission de données en temps réel provenant de l'eau ou du fond marin, souvent utilisées dans la recherche scientifique, la surveillance environnementale et les applications militaires.

Dans le domaine de la pêche commerciale, les bouées indiquent l'emplacement des pièges ou des filets. Elles sont également utiles en aquaculture, en marquant l'emplacement des fermes sous-marines.

Les bouées peuvent également marquer des zones désignées telles que les zones de non-mouillage, les zones de non-pêche ou les zones de baignade, ce qui contribue à faire respecter les réglementations sur l'eau.

Dans tous les cas, les bouées sont essentielles pour assurer la sécurité, faciliter les activités maritimes et soutenir la recherche scientifique.

Qu'est-ce que la flottabilité ?

La flottabilité est la force exercée par un fluide (tel que l'eau ou l'air) qui s'oppose au poids d'un objet immergé dans celui-ci. Elle permet aux objets de flotter ou de remonter à la surface si leur densité est inférieure à celle du fluide. La flottabilité se produit en raison de la différence de pression exercée sur les parties immergées de l'objet : une pression plus importante est appliquée aux profondeurs inférieures, créant ainsi une force ascendante.

Le principe de la flottabilité est décrit par le principe d'Archimède, qui stipule que la force de flottabilité ascendante sur un objet est égale au poids du fluide déplacé par l'objet. Si la force de flottabilité est supérieure au poids de l'objet, il flotte ; si elle est inférieure, l'objet coule. La flottabilité est essentielle dans de nombreux domaines, de l'ingénierie marine (conception de navires et de sous-marins) à la fonctionnalité des dispositifs flottants tels que les bouées.