Home Casi di studio INS/GNSS duale di SBG Systems per topografia e batimetria basate su UAV

Il primo sistema LiDAR topografico e batimetrico al mondo su piccola scala per UAV

Soluzione di georeferenziazione diretta per LiDAR basato su UAV.

“Avevamo bisogno di una soluzione di movimento e navigazione per il nostro LiDAR. I nostri requisiti includevano un’elevata precisione, un ingombro ridotto, un peso contenuto e un basso consumo energetico.” | Andy G., Direttore dei sistemi LiDAR presso ASTRALiTe

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LiDAR per UAV

EDGE LiDAR è il primo LiDAR al mondo per la scansione topografica e batimetrica su piccola scala in grado di rilevare piccoli oggetti sott'acqua, misurare la profondità in acque poco profonde e effettuare rilievi di infrastrutture sottomarine critiche da una piattaforma UAV di piccole dimensioni.

Astralite EDGE LiDAR Ins
Misurazione delle caratteristiche sottomarine con una risoluzione di profondità dell'ordine dei centimetri. | Fonte: ASTRALiTE

Il LiDAR EDGE penetra nelle superfici d'acqua a profondità comprese tra 0 e 5 metri. Inoltre, è completamente autonomo, dotato di un proprio sistema INS/GNSS, batteria e computer di bordo. Pesa circa 5 kg e si monta facilmente su sistemi UAV. Infine, consente rilievi batimetrici più rapidi, sicuri e precisi.

“Avevamo bisogno di una soluzione di movimento e navigazione per il nostro LiDAR. I nostri requisiti includevano un’elevata precisione, un ingombro ridotto, un peso contenuto e un basso consumo energetico”, spiega Andy Gisler, direttore della divisione Sistemi LiDAR di ASTRALiTe. Inoltre, il sistema doveva essere in grado di applicare una correzione PPK ai dati LiDAR per fornire risultati più precisi ai clienti di ASTRALiTe.

L'azienda ha scelto la nuova soluzione di georeferenziazione di SBG Systems denominata Quanta. Questo sistema di navigazione inerziale (INS) è appositamente progettato per essere integrato nei sistemi di mobile mapping. “Il peso della soluzione INS era particolarmente importante per noi“, aggiunge Andy.

Il sistema di ASTRALiTe è destinato a essere utilizzato sulla maggior parte dei droni (UAV), dove sono richieste capacità di carico utile leggere per la compatibilità con gli UAV. La capacità di utilizzare due antenne GPS è stata fondamentale nella nostra scelta, poiché richiedevamo una buona conoscenza della rotta a basse velocità di volo.

Tutta la gamma Quanta Series georeferenzia direttamente e precisamente la nuvola di punti in tempo reale e offre prestazioni ancora più elevate in post-elaborazione.

Software di post-processing Qinertia

Qinertia, il software di post-processing di SBG, consente l'accesso alle correzioni RTK offline da oltre 7.000 stazioni di riferimento situate in 164 paesi.

L'elaborazione dei dati inerziali e delle osservabili GNSS grezze nelle direzioni forward e backward migliora notevolmente la traiettoria e l'orientamento. Inoltre, questa doppia elaborazione garantisce maggiore affidabilità e precisione. Questo software avanzato calcola anche la posizione della stazione di riferimento per portare rapidamente il tuo progetto a una precisione centimetrica.

“Siamo molto soddisfatti sia di Quanta che del pacchetto software Qinertia. SBG ci ha aiutato durante l'integrazione e l'elaborazione dei dati.” | Andy G., Direttore dei sistemi Lidar presso ASTRALiTe

ASTRALiTe fa ora parte di Orion Space Solutions. Il sistema LiDAR EDGE fornisce misurazioni in alta definizione sia sopra che sotto la superficie dell'acqua e misura accuratamente la transizione dalla terraferma all'acqua.

Inoltre, questa apparecchiatura fornisce il rilevamento simultaneo della superficie dell'acqua e del fondo con accuratezza e precisione sub-centimetriche, dalla costa fino alle acque basse: una prima assoluta nel settore.

Lite Wave EDGE LiDAR senza sfondo
EDGE LiDAR
0,0 4 °
Intestazione (RTK)
0,0 15 °
Roll e beccheggio (RTK)
1 cm
Prestazioni di posizionamento RTK / PPK
8 Gb
Incorporare un registratore di dati per l'analisi post-operativa o la post-elaborazione.

Quanta Plus

Quanta Plus combina una IMU MEMS tattica con un ricevitore GNSS ad alte prestazioni per ottenere posizione e assetto affidabili, anche negli ambienti GNSS più ostili.

Il suo formato OEM in miniatura e le sue prestazioni stellari la rendono ideale per applicazioni di mappatura come i UAV dedicati al rilevamento o al mobile mapping.

Quanta Plus beneficia anche di una facile integrazione all'interno del nostro software di post-processing: Qinertia.

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UAV Astralite

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Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui troverete le risposte alle domande più frequenti sulle applicazioni che presentiamo. Se non trovate ciò che state cercando, non esitate a contattarci direttamente!

Cosa sono i sensori di misurazione delle onde?

I sensori di misurazione delle onde sono strumenti fondamentali per comprendere le dinamiche oceaniche e migliorare la sicurezza e l'efficienza delle operazioni marittime. Fornendo dati accurati e tempestivi sulle condizioni del mare, contribuiscono a orientare le decisioni in vari settori, dal trasporto marittimo e dalla navigazione alla tutela dell'ambiente. Le boe ondometriche sono dispositivi galleggianti dotati di sensori per misurare i parametri delle onde, quali altezza, periodo e direzione.

In genere utilizzano accelerometri o giroscopi per rilevare il movimento delle onde (ad esempio, il periodo delle onde) e possono trasmettere dati in tempo reale alle strutture a terra per l'analisi.

Che cos'è la batimetria?

La batimetria è lo studio e la misurazione della profondità e della conformazione del terreno sottomarino, incentrata principalmente sulla mappatura del fondale marino e di altri paesaggi sommersi. È l'equivalente sottomarino della topografia e fornisce informazioni dettagliate sulle caratteristiche sottomarine di oceani, mari, laghi e fiumi. La batimetria svolge un ruolo cruciale in diverse applicazioni, tra cui la navigazione, le opere di ingegneria marittima, l'esplorazione delle risorse e gli studi ambientali.

Le moderne tecniche batimetriche si basano su sistemi sonar, come gli ecoendoscopi (eco-scandagli) monofascio e multifascio, che utilizzano onde sonore per misurare la profondità dell'acqua. Questi dispositivi inviano impulsi sonori verso il fondo marino e registrano il tempo necessario per il ritorno degli echi, calcolando la profondità in base alla velocità del suono nell'acqua. Gli ecoscandagli multifascio, in particolare, consentono di mappare ampie fasce del fondo marino in una sola volta, fornendo rappresentazioni del fondale estremamente dettagliate e accurate. Spesso viene associata una soluzione RTK + INS per creare rappresentazioni batimetriche 3D del fondo marino accuratamente posizionate.

I dati batimetrici sono fondamentali per la realizzazione delle carte nautiche, che aiutano a guidare le imbarcazioni in sicurezza individuando potenziali pericoli sottomarini quali scogli sommersi, relitti e banchi di sabbia. Svolgono inoltre un ruolo fondamentale nella ricerca scientifica, aiutando i ricercatori a comprendere le caratteristiche geologiche sottomarine, le correnti oceaniche e gli ecosistemi marini.

A cosa serve una boa?

Una boa è un dispositivo galleggiante utilizzato principalmente in ambito marittimo e acquatico per diversi scopi fondamentali. Le boe vengono spesso posizionate in punti specifici per segnalare passaggi sicuri, canali o zone pericolose nei corpi idrici. Esse guidano navi e imbarcazioni, aiutandole a evitare punti pericolosi come scogli, fondali bassi o relitti.

Vengono utilizzate come punti di ancoraggio per le imbarcazioni. Le boe di ormeggio consentono alle imbarcazioni di ormeggiare senza dover gettare l'ancora, il che può risultare particolarmente utile in zone in cui l'ancoraggio è impraticabile o dannoso per l'ambiente.

Le boe strumentate sono dotate di sensori per misurare le condizioni ambientali quali la temperatura, l'altezza delle onde, la velocità del vento e la pressione atmosferica. Queste boe forniscono dati preziosi per le previsioni meteorologiche, la ricerca climatica e gli studi oceanografici.

Alcune boe fungono da piattaforme per la raccolta e la trasmissione di dati in tempo reale provenienti dall'acqua o dal fondale marino e vengono spesso utilizzate nella ricerca scientifica, nel monitoraggio ambientale e in applicazioni militari.

Nella pesca commerciale, le boe indicano la posizione delle nasse o delle reti. Sono utili anche nell'acquacoltura, per segnalare la posizione degli allevamenti subacquei.

Le boe possono inoltre delimitare aree specifiche, quali zone in cui è vietato l'ancoraggio, zone in cui è vietata la pesca o zone di balneazione, contribuendo così al rispetto delle norme in materia di navigazione.

In ogni caso, le boe sono fondamentali per garantire la sicurezza, agevolare le attività marittime e sostenere la ricerca scientifica.

Che cos’è la galleggiabilità?

La spinta idrostatica è la forza esercitata da un fluido (come l’acqua o l’aria) che si oppone al peso di un oggetto immerso al suo interno. Essa consente agli oggetti di galleggiare o di risalire in superficie se la loro densità è inferiore a quella del fluido. La spinta idrostatica si verifica a causa della differenza di pressione esercitata sulle parti immerse dell’oggetto: a profondità maggiori si applica una pressione maggiore, generando una forza verso l’alto.

Il principio di galleggiamento è descritto dal principio di Archimede, secondo cui la forza di galleggiamento esercitata verso l’alto su un oggetto è pari al peso del fluido da esso spostato. Se la forza di galleggiamento è maggiore del peso dell’oggetto, questo galleggerà; se è minore, l’oggetto affonderà. Il galleggiamento è fondamentale in molti campi, dall’ingegneria navale (progettazione di navi e sottomarini) al funzionamento di dispositivi galleggianti come le boe.

Che cos’è il rilevamento idrografico?

Il rilevamento idrografico è il processo di misurazione e mappatura delle caratteristiche fisiche dei corpi idrici, inclusi oceani, fiumi, laghi e aree costiere. Comprende la raccolta di dati relativi alla profondità, alla forma e alle curve di livello del fondale marino (mappatura del fondale marino), nonché alla posizione di oggetti sommersi, pericoli per la navigazione e altre caratteristiche sottomarine (ad esempio, le fosse oceaniche). Il rilevamento idrografico è fondamentale per diverse applicazioni, tra cui la sicurezza della navigazione, la gestione e il rilevamento delle zone costiere, l’edilizia e il monitoraggio ambientale.

Il rilevamento idrografico comprende diversi componenti chiave, a cominciare dalla batimetria, che misura la profondità dell'acqua e la topografia del fondale marino utilizzando sistemi sonar come ecoscandagli monofascio o multifascio, i quali inviano impulsi sonori al fondo marino e misurano il tempo di ritorno dell'eco.

Il posizionamento accurato è fondamentale e viene ottenuto utilizzando i sistemi satellitari di navigazione globale (GNSS) e i sistemi di navigazione inerziale (INS) per collegare le misurazioni della profondità a coordinate geografiche precise. Inoltre, vengono misurati i dati della colonna d'acqua, come temperatura, salinità e correnti, e vengono raccolti dati geofisici per rilevare oggetti, ostacoli o pericoli sottomarini utilizzando strumenti come sonar a scansione laterale e magnetometri.

Cosa significa MEMS?

MEMS è l'acronimo di Micro-Electro-Mechanical Systems (Sistemi Micro-Elettromeccanici). Si riferisce a dispositivi miniaturizzati che integrano elementi meccanici, sensori, attuatori ed elettronica su un comune substrato di silicio tramite tecnologia di microfabbricazione. I MEMS sono minuscoli componenti meccanici costruiti su un chip in grado di rilevare, controllare e azionare su scala microscopica. Sono ampiamente utilizzati in IMU, sensori di pressione, microfoni, accelerometri, giroscopi, dispositivi medici e sistemi automobilistici.