Prestazioni superiori in condizioni di bassa dinamicità
I sistemi di mappatura mobile con IMU integrata forniscono dati in tempo reale, offrendo approfondimenti critici sulle dinamiche ambientali.
Questi sistemi consentono la creazione di mappe ad alta definizione (HD) per veicoli autonomi, migliorano l'accuratezza e riducono il rischio di lacune nei dati, rendendoli essenziali per applicazioni come la mappatura delle infrastrutture, i rilievi stradali e l'analisi ambientale.
Grazie all'integrazione avanzata di GNSS e inerziale, i sistemi di mappatura mobile offrono un'impostazione e un'inizializzazione rapide, riducendo al minimo i tempi di inattività e consentendo una rapida raccolta dei dati. Ciò è particolarmente prezioso in scenari sensibili al fattore tempo, come i rilievi mobili delle infrastrutture o la mappatura degli interventi di emergenza, dove la rapidità di implementazione è fondamentale.
In ambienti poco dinamici, come i veicoli che si muovono lentamente nelle aree urbane o al chiuso, i sistemi inerziali ad alte prestazioni mantengono dati precisi di posizionamento e orientamento. Mentre i sistemi GPS tradizionali possono avere difficoltà in queste condizioni, un sistema INS integrato con il GNSS garantisce dati continui e affidabili, anche in ambienti GNSS.
Questi sistemi garantiscono prestazioni costanti e forniscono modelli 3D, mappe topografiche e prodotti geospaziali accurati in qualsiasi ambiente. Mantengono la precisione indipendentemente dalla velocità di movimento o dalla complessità dell'ambiente.
Interfaccia di comunicazione singola con sincronizzazione integrata
I nostri sistemi inerziali supportano un processo di integrazione semplificato con un'unica interfaccia di comunicazione. L'INS può fungere da hub centrale per i dati provenienti da sensori GNSS e LiDAR. Utilizzando i protocolli di comunicazione standard del settore, Ethernet o CAN bus, è possibile interfacciare l'INS con il ricevitore GNSS e il sistema LiDAR mobile, riducendo al minimo la complessità dell'hardware ed evitando la necessità di collegamenti di comunicazione multipli.
Le nostre soluzioni INS sono dotate di funzionalità di sincronizzazione integrate che assicurano una fusione dei dati senza soluzione di continuità tra GNSS, LiDAR e dati inerziali.
L'INS può fungere da orologio master PTP, sincronizzando i timestamp di tutti i sensori, un aspetto fondamentale per le operazioni SLAM. Utilizza funzioni di orologio in tempo reale (RTC) e la capacità di gestire la temporizzazione GNSS e i segnali di attivazione esterni. L'INS garantisce il corretto allineamento dei dati GNSS e LiDAR per un'accurata elaborazione SLAM.
Funzionalità in tempo reale e di post-elaborazione
I sistemi di mappatura mobile (MMS) offrono funzionalità sia in tempo reale che di post-elaborazione, consentendo agli utenti di accedere a dati immediati e di perfezionare i risultati in un secondo momento per una maggiore precisione.
L'acquisizione di dati in tempo reale consente a ingegneri o geometri di effettuare valutazioni sul posto, mentre il software di post-elaborazione assicura che il risultato finale sia il più preciso possibile. I sistemi inerziali contribuiscono in modo significativo a questo processo, mantenendo dati posizionali coerenti e affidabili, anche quando i segnali satellitari non sono disponibili o sono degradati.
Le piattaforme di mappatura mobile dotate di sistemi inerziali offrono flessibilità nella raccolta e nell'analisi dei dati. Gli operatori possono regolare i parametri al volo, assicurando che i loro progetti di mappatura soddisfino gli standard di accuratezza e precisione richiesti.
Offriamo Qinertia, un potente software di post-elaborazione che affina i dati GNSS e INS per una maggiore precisione della traiettoria. Qinertia completa i flussi di lavoro di mappatura basati su SLAM, migliorando la precisione e l'affidabilità.
Scoprite le nostre soluzioni per la mappatura mobile
I nostri sistemi di navigazione inerzialeINS) sono progettati specificamente per i mercati del rilievo, offrendo prestazioni elevate e facilità d'uso. Basati su sensori inerziali avanzati, integrano algoritmi all'avanguardia e tecnologia GNSS per fornire dati precisi di navigazione e posizionamento. I nostri sistemi sono altamente adattabili, con componenti configurabili per soddisfare le esigenze di applicazioni specifiche.
Ekinox-D
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Casi di studio
SBG Systems collabora con aziende leader per fornire soluzioni inerziali ad alte prestazioni per la mappatura mobile.
I nostri casi di studio evidenziano progetti di successo in cui la nostra tecnologia ha migliorato l'acquisizione e l'analisi dei dati.
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Le loro testimonianze e storie di successo illustrano il notevole impatto che i nostri sensori hanno nelle applicazioni pratiche dei veicoli autonomi.
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SBG Systems fornisce sistemi di navigazione inerziale e sensori di movimento ad alte prestazioni per il rilievo terrestre, marino e aereo. Le nostre soluzioni inerziali consentono ai professionisti del settore geospaziale di raccogliere dati precisi su posizione, orientamento e movimento in qualsiasi ambiente.
Esplorate le nostre applicazioni di rilievo.
Ha delle domande?
La nostra sezione FAQ risponde alle domande più comuni sui sistemi di mappatura mobile e sulle tecnologie che ne sono alla base. Illustra inoltre le migliori pratiche e mostra come integrare i nostri prodotti nelle vostre soluzioni.
Cosa significa SLAM?
SLAM, che sta per Simultaneous Localization and Mapping (Localizzazione e Mappatura Simultanea), è una tecnica computazionale utilizzata nella robotica e nella visione artificiale per costruire una mappa di un ambiente sconosciuto, tenendo contemporaneamente traccia della posizione di un agente all'interno di tale ambiente. Questo è particolarmente utile in scenari in cui il GNSS non è disponibile, come indoor o in aree urbane dense.
I sistemi SLAM determinano la posizione e l'orientamento dell'agente in tempo reale. Ciò comporta il tracciamento del movimento del robot o del dispositivo mentre naviga nell'ambiente. Mentre l'agente si muove, il sistema SLAM crea una mappa dell'ambiente. Questa può essere una rappresentazione 2D o 3D, che cattura la disposizione, gli ostacoli e le caratteristiche dell'ambiente circostante.
Questi sistemi utilizzano spesso più sensori, come telecamere, LiDAR o unità di misura inerziale (IMU), per raccogliere dati sull'ambiente. Questi dati vengono combinati per migliorare l'accuratezza sia della localizzazione che della mappatura.
Gli algoritmi SLAM elaborano i dati in ingresso per aggiornare continuamente la mappa e la posizione dell'agente. Ciò comporta complessi calcoli matematici, comprese tecniche di filtraggio e ottimizzazione.
Cos'è il Real Time Kinematic?
Il Real-Time Kinematic (RTK) è una tecnica di navigazione satellitare precisa utilizzata per migliorare l'accuratezza dei dati di posizione derivati dalle misurazioni del Global Navigation Satellite System (GNSS). È ampiamente utilizzato in applicazioni quali il rilevamento, l'agricoltura e la navigazione di veicoli autonomi.
Utilizzando una stazione base che riceve i segnali GNSS e calcola la sua posizione con elevata precisione. Quindi trasmette i dati di correzione a uno o più ricevitori mobili (rover) in tempo reale. I rover utilizzano questi dati per regolare le loro letture GNSS, migliorando la loro precisione di posizionamento.
RTK fornisce un'accuratezza a livello di centimetro correggendo i segnali GNSS in tempo reale. Questo è significativamente più preciso del posizionamento GNSS standard, che in genere offre un'accuratezza entro pochi metri.
I dati di correzione provenienti dalla stazione base vengono inviati ai rover tramite vari metodi di comunicazione, come radio, reti cellulari o Internet. Questa comunicazione in tempo reale è fondamentale per mantenere la precisione durante le operazioni dinamiche.
Cos'è il Precise Point Positioning?
Il Precise Point Positioning (PPP) è una tecnica di navigazione satellitare che offre un posizionamento ad alta precisione correggendo gli errori del segnale satellitare. A differenza dei metodi GNSS tradizionali, che spesso si basano su stazioni di riferimento a terra (come in RTK), il PPP utilizza dati satellitari globali e algoritmi avanzati per fornire informazioni accurate sulla posizione.
Il PPP funziona ovunque nel mondo senza la necessità di stazioni di riferimento locali. Questo lo rende adatto per applicazioni in ambienti remoti o difficili dove mancano infrastrutture a terra. Utilizzando dati precisi sull'orbita e sull'orologio dei satelliti, insieme a correzioni per gli effetti atmosferici e multipath, il PPP minimizza gli errori GNSS comuni e può raggiungere un'accuratezza a livello di centimetro.
Sebbene il PPP possa essere utilizzato per il posizionamento post-elaborato, che implica l'analisi dei dati raccolti a posteriori, può anche fornire soluzioni di posizionamento in tempo reale. Il PPP in tempo reale (RTPPP) è sempre più disponibile, consentendo agli utenti di ricevere correzioni e determinare la propria posizione in tempo reale.
Cos'è un real time clock?
Un Real Time Clock (RTC) è un dispositivo elettronico progettato per tenere traccia dell'ora e della data correnti, anche quando è spento. Ampiamente utilizzati in applicazioni che richiedono un cronometraggio preciso, gli RTC svolgono diverse funzioni chiave.
Innanzitutto, mantengono un conteggio accurato di secondi, minuti, ore, giorni, mesi e anni, spesso integrando calcoli per gli anni bisestili e i giorni della settimana per una precisione a lungo termine. Gli RTC funzionano a bassa potenza e possono essere alimentati da una batteria di backup, consentendo loro di continuare a tenere traccia del tempo durante le interruzioni di corrente. Forniscono inoltre timestamp per le voci di dati e i log, garantendo una documentazione accurata.
Inoltre, gli RTC possono attivare operazioni programmate, consentendo ai sistemi di risvegliarsi da stati di basso consumo o di eseguire attività a orari specifici. Svolgono un ruolo cruciale nella sincronizzazione di più dispositivi (ad esempio, INS), assicurandone il funzionamento in modo coerente.
Gli RTC sono parte integrante di vari dispositivi, dai computer alle apparecchiature industriali fino ai dispositivi IoT, migliorando la funzionalità e garantendo una gestione affidabile del tempo in molteplici applicazioni.
Come funziona il GPS?
Il GPS (Global Positioning System) funziona utilizzando una costellazione di satelliti, una sincronizzazione precisa e la trilaterazione per determinare la posizione dell'utente in qualsiasi punto della Terra.
Ecco la spiegazione più semplice e chiara:
1 – I satelliti trasmettono segnali
Circa 30 satelliti GPS orbitano intorno alla Terra, trasmettendo continuamente:
– La loro posizione esatta nello spazio
– L'ora esatta in cui il segnale è stato inviato (utilizzando orologi atomici)
Questi segnali viaggiano alla velocità della luce.
2 – Il ricevitore misura il tempo di percorrenza
Un ricevitore GPS (nel telefono, nel drone, INS, ecc.) capta i segnali provenienti da più satelliti.
Misurando il tempo impiegato da ciascun segnale per arrivare, calcola la distanza:
distanza = velocità della luce × tempo di percorrenza
3 – La trilaterazione calcola la tua posizione
Per individuare la tua posizione, il ricevitore utilizza la trilaterazione (non la triangolazione):
- Con 1 satellite → potresti trovarti in qualsiasi punto di una sfera
- Con 2 satelliti → i cerchi si intersecano
- Con 3 satelliti → due punti possibili
- Con 4 satelliti → posizione 3D esatta + correzione dell'orologio
Il ricevitore non dispone di un orologio atomico, quindi è necessario il quarto satellite per risolvere gli errori di sincronizzazione.
4 – Le correzioni migliorano la precisione
Il GPS grezzo presenta errori dovuti a:
- Atmosfera (ionosfera, troposfera)
- Deriva dell'orologio satellitare
- Errori di previsione dell'orbita
- Riflessioni multipath (segnali che rimbalzano sugli edifici)
Per migliorare la precisione:
- SBAS (ad esempio WAAS, EGNOS) fornisce correzioni in tempo reale
- Le tecniche RTK e PPP correggono gli errori fino al livello centimetrico
- INS (IMU GPS) attenua e colma le lacune durante la perdita di segnale.
6 – Risultato finale
Il ricevitore combina tutti i dati per stimare:
- Latitudine
- Longitudine
- Altitudine
- Velocità
- Ora precisa
I moderni ricevitori GPS eseguono questa operazione decine o centinaia di volte al secondo.
Che cos'è la navigazione inerziale?
La navigazione inerziale è un metodo per determinare la posizione, l'orientamento e il movimento di un veicolo utilizzando solo sensori interni, senza fare affidamento su segnali esterni come il GPS. Fondamentalmente, un sistema di navigazione inerziale (INS) misura il movimento di un oggetto tracciando continuamente la sua accelerazione e rotazione in tre dimensioni. Utilizza un'unità di misura inerziale (IMU), che contiene accelerometri per rilevare l'accelerazione lineare e giroscopi per misurare la velocità angolare. Integrando matematicamente queste misurazioni nel tempo, il sistema calcola la velocità, l'assetto e infine la posizione rispetto a un punto di partenza noto.
Essendo completamente autonoma, la navigazione inerziale funziona in qualsiasi ambiente (sotterraneo, sottomarino, spaziale o in condizioni di assenza di segnale GPS), rendendola indispensabile per applicazioni quali missili, aeromobili, sottomarini, veicoli autonomi e robotica. INS moderne INS spesso combinano sensori inerziali con fonti di supporto aggiuntive, quali GNSS , magnetometri, barometri o log di velocità Doppler, per ridurre la deriva e migliorare la precisione a lungo termine. INS ad alte prestazioni si basano su una calibrazione precisa dei sensori, algoritmi di filtraggio avanzati e una solida modellizzazione degli errori per fornire dati di navigazione stabili e affidabili anche negli ambienti più difficili.
