Mappatura mobile basata su SLAM
Il vMS3D è un sistema di mappatura mobile che combina il meglio delle tecnologie inerziali, GNSS e SLAM.
"Ellipse INS fornisce dati di velocità molto, molto precisi". | Il sig. Ninot, fondatore di VIAMETRIS
VIAMETRIS è un precursore nello sviluppo di soluzioni basate sullo SLAM. Due anni fa, l'azienda ha rilasciato l'iMS3D, un sistema di mappatura indoor basato sulla tecnologia SLAM.
Capitalizzando questa esperienza, l'azienda ha appena lanciato una nuova soluzione: il vMS3D, un sistema di mappatura mobile che combina il meglio delle tecnologie inerziali, GNSS e SLAM per offrire una soluzione innovativa con un interessante rapporto prestazioni/prezzo.
Il sistema di mappatura mobile più intelligente
vMS3D si presenta come un classico sistema di mappatura mobile (MMS). Integra una telecamera a 360°, un LiDAR rotante, un sistema di navigazione interno con ricevitore GNSS.
Il semplice flusso di lavoro automatico non mostra il sottile e sofisticato calcolo interno che lo rende unico. Infatti, il vMS3D è dotato di un LiDAR aggiuntivo utilizzato per il calcolo SLAM.
Dopo l'acquisizione, il software di post-elaborazione - denominato PPiMMS - analizza automaticamente le situazioni in cui il GNSS è sufficiente, in cui è preferibile l'inerziale o in cui è necessario lo SLAM.
Il meglio di GNSS, inerziale e SLAM
La soluzione vMS3D tiene conto dei vantaggi e degli svantaggi di ciascuna tecnologia, a seconda delle condizioni di utilizzo:
- GNSS: quando il ricevitore GNSS fornisce dati affidabili, ad esempio in un ambiente a cielo aperto, la soluzione si basa sulla sua posizione. Se si verifica un'interruzione o un disturbo GNSS, il sistema sceglie tra dati inerziali o SLAM.
- SLAM: la posizione calcolata da SLAM è preferibile in ambienti densi dove gli oggetti circostanti sono molto diversi e vicini, come nei canyon urbani o nelle foreste. Le capacità SLAM sono limitate in ambienti in cui gli oggetti sono troppo lontani o non distinguibili.
- Inerziale: Le informazioni sulla velocità e sull'orientamento fornite dal sistema di navigazione inerzialeINS) sono in grado di assistere la navigazione in tutti i casi in cui il GNSS e lo SLAM sono limitati. Il sistema di navigazione inerziale fornisce rollio e beccheggio per vincolare tutti i dati LiDAR, in modo che la cloud punti sia riferita al livello del suolo. Anche le velocità di rotazione sono molto utili, soprattutto quando si verifica un brusco cambio di direzione. Quando il LiDAR è in movimento, infatti, è necessario compensare l'orientamento tra due scansioni.
Ellipse-D, la scelta intelligente di VIAMETRIS
Già molto soddisfatto di Ellipse per il suo iMS3D indoor, Jérôme Ninot, fondatore di VIAMETRIS, non ha cercato molto per scegliere un INS per il suo nuovo progetto innovativo.
"L'INS Ellipse fornisce dati di velocità molto, molto precisi", afferma Ninot.
L'innovativo calcolo SLAM consente a VIAMETRIS di affidarsi a sensori inerziali miniaturizzati ed economici, mentre altri sistemi sul mercato richiedono sistemi inerziali di maggiore precisione. I sensori a ellisse forniscono un assetto preciso di 0,1°.
Ninot ha scelto il modello Ellipse-D anche per il fattore di forma all-in-one e miniaturizzato e per il ricevitore GNSS RTK incorporato.
"Con un INS integrato come l'Ellipse-D, che offre un'unica interfaccia di comunicazione e la sincronizzazione incorporata con il GNSS e il LiDAR, abbiamo potuto concentrarci sulla nostra competenza in materia di SLAM" aggiunge l'amministratore delegato, prima di ricordare che meno cavi sono sempre una buona scelta.
Ellipse-D, un partner per molti compiti
Integrato in questa soluzione innovativa, Ellipse-D svolge diversi compiti. In primo luogo, fornisce rollio e beccheggio per vincolare tutti i dati LiDAR, in modo che la cloud punti sia riferita al livello del suolo.
In secondo luogo, le velocità di rotazione di Ellipse-D sono molto utili, soprattutto quando si verifica un brusco cambio di direzione. È infatti necessario compensare l'orientamento tra due scansioni quando il LiDAR è in movimento.
Infine, Ellipse-D fonde in tempo reale le informazioni inerziali e GNSS per fornire eccellenti misure di velocità, anch'esse molto importanti per assistere continuamente gli algoritmi interni di vMS3D.
Ellipse-D
Ellipse-D è un sistema di navigazione inerziale che integra un GNSS RTK a doppia antenna e doppia frequenza, compatibile con il nostro software di post-elaborazione Qinertia.
Progettato per applicazioni robotiche e geospaziali, può fondere l'ingresso Odometer con Pulse o CAN OBDII per una maggiore precisione di dead-reckoning.
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Come si possono combinare i sistemi inerziali con un LIDAR per la mappatura dei droni?
La combinazione dei sistemi inerziali di SBG Systemscon il LiDAR per la mappatura dei droni aumenta la precisione e l'affidabilità nell'acquisizione di dati geospaziali precisi.
Ecco come funziona l'integrazione e quali sono i vantaggi della mappatura con i droni:
- Un metodo di telerilevamento che utilizza impulsi laser per misurare le distanze dalla superficie terrestre, creando una mappa 3D dettagliata del terreno o delle strutture.
- LINS SBG Systems combina un'unità di misura inerzialeIMU) con i dati GNSS per fornire un posizionamento, un orientamento (beccheggio, rollio, imbardata) e una velocità precisi, anche in ambienti in cui il GNSS è negato.
Il sistema inerziale di SBG è sincronizzato con i dati LiDAR. L'INS traccia con precisione la posizione e l'orientamento del drone, mentre il LiDAR cattura i dettagli del terreno o degli oggetti sottostanti.
Conoscendo l'orientamento preciso del drone, i dati LiDAR possono essere posizionati con precisione nello spazio 3D.
Il componente GNSS fornisce il posizionamento globale, mentre l'IMU offre dati di orientamento e movimento in tempo reale. Questa combinazione garantisce che anche quando il segnale GNSS è debole o non disponibile (ad esempio, in prossimità di edifici alti o foreste fitte), l'INS può continuare a tracciare il percorso e la posizione del drone, consentendo una mappatura LiDAR coerente.
Che cos'è l'ecoscandaglio multibeam?
Il Multibeam Echo Sounding (MBES) è una tecnica avanzata di rilevamento idrografico utilizzata per mappare il fondale marino e le caratteristiche subacquee con elevata precisione.
A differenza degli ecoscandagli tradizionali a raggio singolo che misurano la profondità in un singolo punto direttamente sotto l'imbarcazione, l'MBES utilizza un array di fasci sonar per acquisire simultaneamente misure di profondità su un'ampia fascia del fondale marino. Ciò consente una mappatura dettagliata e ad alta risoluzione del terreno sottomarino, compresa la topografia, le caratteristiche geologiche e i potenziali pericoli.
I sistemi MBES emettono onde sonore che viaggiano attraverso l'acqua, rimbalzano sul fondale marino e ritornano all'imbarcazione. Analizzando il tempo di ritorno degli echi, il sistema calcola la profondità in più punti, creando una mappa completa del paesaggio sottomarino.
Questa tecnologia è essenziale per diverse applicazioni, tra cui la navigazione, le costruzioni marine, il monitoraggio ambientale e l'esplorazione delle risorse, fornendo dati fondamentali per la sicurezza delle operazioni marittime e la gestione sostenibile delle risorse marine.
Qual è la differenza tra RTK e PPK?
Il Real-Time Kinematic (RTK) è una tecnica di posizionamento in cui le correzioni GNSS vengono trasmesse quasi in tempo reale, in genere utilizzando un flusso di correzione in formato RTCM. Tuttavia, possono esserci delle difficoltà nel garantire le correzioni GNSS, in particolare la loro completezza, disponibilità, copertura e compatibilità.
Il vantaggio principale del PPK rispetto alla post-elaborazione RTK è che le attività di elaborazione dei dati possono essere ottimizzate durante la post-elaborazione, compresa l'elaborazione in avanti e all'indietro, mentre nell'elaborazione in tempo reale qualsiasi interruzione o incompatibilità nelle correzioni e nella loro trasmissione porterà a una minore precisione di posizionamento.
Un primo vantaggio fondamentale della post-elaborazione GNSS (PPK) rispetto al tempo reale (RTK) è che il sistema utilizzato sul campo non deve disporre di un collegamento dati/radio per alimentare le correzioni RTCM provenienti dal CORS nel sistemaINS.
Il limite principale all'adozione della postelaborazione è il requisito dell'applicazione finale di agire sull'ambiente. D'altra parte, se la vostra applicazione è in grado di sopportare il tempo di elaborazione aggiuntivo necessario per produrre una traiettoria ottimizzata, migliorerà notevolmente la qualità dei dati per tutti i vostri prodotti.