Sistemi inerziali avanzati per la mappatura mobile

La mappatura mobile è una tecnologia utilizzata per raccogliere dati geospaziali da una serie di sensori montati su veicoli in movimento, come automobili, UAV (droni) o imbarcazioni. Questi sistemi raccolgono dati 3D altamente precisi mentre sono in movimento, rendendoli ideali per rilievi su larga scala, monitoraggio delle infrastrutture e pianificazione urbana.

Il processo prevede l'integrazione di sensori come LiDAR (Light Detection and Ranging) mobili, telecamere e sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS) per produrre dati geografici dettagliati e precisi. I sistemi di mappatura mobile sono fondamentali per catturare gli ambienti in modo rapido ed efficiente, fornendo informazioni essenziali per settori come l'edilizia, i trasporti e il monitoraggio ambientale. I sistemi inerziali svolgono un ruolo cruciale nel migliorare l'accuratezza e la precisione delle applicazioni di mappatura mobile. Integrando i sistemi di riferimento di assetto e direzione (AHRS) con il GNSS, le piattaforme di mappatura mobile possono garantire un posizionamento preciso, anche in aree in cui i segnali GNSS sono deboli o ostruiti. Ciò è particolarmente importante negli ambienti urbani, dove edifici alti o alberi possono interferire con i segnali satellitari.

Casa Geospaziale Mappatura mobile

Prestazioni più elevate in condizioni di bassa dinamica

I sistemi di mappatura mobile con IMU integrata forniscono dati in tempo reale, offrendo approfondimenti critici sulle dinamiche ambientali.

Questi sistemi 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 in cui il GNSS è negato.
Garantendo prestazioni costanti, questi sistemi producono modelli 3D, mappe topografiche e prodotti geospaziali accurati, indipendentemente dalla velocità di movimento o dalla complessità ambientale.

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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 protocolli di comunicazione standard come RS-232, Ethernet o CAN, 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. In questo modo è possibile concentrarsi sullo sviluppo degli algoritmi SLAM senza preoccuparsi della sincronizzazione dei dati e delle complessità di trasmissione.

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 principale, sincronizzando i timestamp di tutti i sensori, un aspetto fondamentale per le operazioni SLAM. Grazie alle funzioni di orologio in tempo reale (RTC) e alla 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'elaborazione SLAM accurata.

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Funzionalità in tempo reale e di post-elaborazione

I sistemi di mappatura mobile 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 dei dati in tempo reale consente ai responsabili delle decisioni di effettuare valutazioni sul posto, mentre il software di post-elaborazione assicura che il risultato finale sia il più accurato 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.

Per un ulteriore perfezionamento, offriamo Qinertia, un potente software di post-elaborazione che può migliorare i risultati SLAM migliorando l'accuratezza dei dati GNSS e INS grazie all'elaborazione offline.

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I nostri punti di forza

I nostri sistemi di navigazione inerziale offrono diversi vantaggi per la mappatura mobile, tra cui:

Georeferenziazione ad alta precisione Posizionamento e orientamento precisi, per garantire l'allineamento preciso e l'affidabilità dei dati di mappatura mobile.
Integrazione GNSS senza soluzione di continuità Elevata precisione sia in ambienti aperti che in aree con problemi di GPS.
Compatto e leggero Ottimizzato per le piattaforme mobili, riducendo al minimo il peso e l'ingombro.
Affidabile in ambienti dinamici Offre prestazioni costanti durante i movimenti ad alta velocità o i rapidi cambi di direzione.

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 Unità INS piccola destra

Ekinox-D

Ekinox-D è un sistema di navigazione inerziale all-in-one con ricevitore RTK GNSS integrato, ideale per le applicazioni in cui lo spazio è fondamentale.
INS Antenna doppia geodetica interna 0,02 ° Rollio e beccheggio 0,05 ° Direzione
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Ekinox-D
Apogeo D Unità INS piccola destra

Apogee-D

Apogee-D è un sistema INS all-in-one che incorpora un ricevitore GNSS RTK e PPP pronto per applicazioni in cui lo spazio è critico ma sono richieste prestazioni elevate.
INS Antenna doppia geodetica interna 0,008 ° Rollio e beccheggio 0,02 ° Direzione
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Apogee-D
Navsight Terra Aria Apogee Grade INS GNSS Frontale

Navsight Land-Air

Navsight Land-Air è una soluzione di movimento e navigazione progettata per facilitare la raccolta dati mobile dei rilevatori.
INS GNSS integrato Esegue algoritmi di navigazione esclusivi 0,02 ° Rollio e beccheggio (RTK)
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Navsight Land-Air

Brochure sulle applicazioni di mappatura

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Casi di studio

SBG Systems ha collaborato con aziende leader in diversi settori per fornire soluzioni inerziali ad alte prestazioni per la mappatura mobile. I nostri casi di studio illustrano le storie di successo di progetti in cui la nostra tecnologia ha svolto un ruolo fondamentale nell'acquisizione e nell'analisi dei dati.

Yellowscan

Precisione ed efficienza perfette nella mappatura LiDAR con Quanta Micro

Mappatura LiDAR

Yellowscan sceglie Quanta Micro UAV
WSA Berlino

Sistema di navigazione inerziale per la mappatura sotto i ponti

Rilievo

Mappatura sotto i ponti
VIAMETRIS

Mappatura mobile basata su SLAM con un sistema di navigazione inerziale RTK

Mappatura mobile

Tecnologia Viametris Slam And Ins
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Parlano di noi

Ascoltate in prima persona gli innovatori e i clienti che hanno adottato la nostra tecnologia.

Le loro testimonianze e storie di successo illustrano l'impatto significativo dei nostri sensori nelle applicazioni pratiche dei veicoli autonomi.

Università di Waterloo
"Ellipse-D di SBG Systems è facile da usare, molto preciso e stabile, con un fattore di forma ridotto: tutti elementi essenziali per il nostro sviluppo di WATonoTruck".
Amir K, professore e direttore
Fraunhofer IOSB
"I robot autonomi su larga scala rivoluzioneranno l'industria delle costruzioni nel prossimo futuro".
Sistemi ITER
"Eravamo alla ricerca di un sistema di navigazione inerziale compatto, preciso ed economico. L'INS di SBG Systemsera la soluzione perfetta".
David M, amministratore delegato

Scoprite altre applicazioni di rilievo

SBG Systems offre sistemi di navigazione inerziale e sensori di movimento ad alte prestazioni che svolgono un ruolo fondamentale nel rilievo terrestre, marino e aereo. Dal dragaggio alla mappatura dei porti, dalla mappatura degli interni alla fotogrammetria UAV, le nostre soluzioni inerziali aiutano i professionisti del settore geospaziale a raccogliere dati precisi sulla posizione, l'orientamento e il movimento in tutti i tipi di ambienti.

Esplorate le nostre applicazioni di rilievo.


Avete domande?

La nostra sezione FAQ copre le domande più comuni sui sistemi di mappatura mobile, comprese le informazioni sulle tecnologie coinvolte, le best practice e le modalità di integrazione dei nostri prodotti nelle vostre soluzioni.

Che cos'è lo SLAM?

SLAM, acronimo di Simultaneous Localization and Mapping (localizzazione e mappatura simultanea), è una tecnica computazionale utilizzata in robotica e computer vision per costruire una mappa di un ambiente sconosciuto e contemporaneamente tenere traccia della posizione di un agente all'interno di tale ambiente. È particolarmente utile in scenari in cui il GNSS non è disponibile, come ad esempio in ambienti chiusi o in aree urbane dense.

 

I sistemi SLAM determinano la posizione e l'orientamento dell'agente in tempo reale. Si tratta di tracciare il 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 spesso utilizzano più sensori, come telecamere, LiDAR o unità di misura inerziale (IMU), per raccogliere dati sull'ambiente. Questi dati vengono combinati per migliorare l'accuratezza della localizzazione e della mappatura.

 

Gli algoritmi SLAM elaborano i dati in arrivo per aggiornare continuamente la mappa e la posizione dell'agente. Ciò comporta complessi calcoli matematici, tra cui tecniche di filtraggio e ottimizzazione.

Che cos'è la cinematica in tempo reale?

La cinematica in tempo reale (RTK) è una tecnica di navigazione satellitare precisa utilizzata per migliorare l'accuratezza dei dati di posizione derivati dalle misurazioni del sistema globale di navigazione satellitare (GNSS). È ampiamente utilizzata in applicazioni quali il rilevamento, l'agricoltura e la navigazione autonoma dei veicoli.

 

Utilizzando una stazione base che riceve i segnali GNSS e calcola la propria posizione con elevata precisione. Quindi trasmette i dati di correzione a uno o più ricevitori itineranti (rover) in tempo reale. I rover utilizzano questi dati per regolare le loro letture GNSS, migliorando la precisione della loro posizione.

 

L'RTK offre una precisione centimetrica correggendo i segnali GNSS in tempo reale. Si tratta di una precisione nettamente superiore a quella del posizionamento GNSS standard, che in genere offre un'accuratezza di pochi metri.

 

I dati di correzione provenienti dalla stazione base vengono inviati ai rover attraverso vari metodi di comunicazione, come la radio, le reti cellulari o Internet. Questa comunicazione in tempo reale è fondamentale per mantenere la precisione durante le operazioni dinamiche.

Che cos'è il posizionamento preciso dei punti?

Il PPP (Precise Point Positioning) è una tecnica di navigazione satellitare che offre un posizionamento di 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 nel caso dell'RTK), il PPP utilizza dati satellitari globali e algoritmi avanzati per fornire informazioni precise sulla posizione.

Il PPP funziona ovunque nel mondo senza bisogno di stazioni di riferimento locali. Questo lo rende adatto ad applicazioni in ambienti remoti o difficili, dove mancano le infrastrutture di terra. Utilizzando dati precisi sull'orbita e sull'orologio dei satelliti, insieme alle correzioni per gli effetti atmosferici e di multipath, il PPP riduce al minimo gli errori comuni del GNSS e può raggiungere una precisione centimetrica.

Il PPP può essere utilizzato per il posizionamento post-elaborato, che comporta l'analisi dei dati raccolti a posteriori, ma può anche fornire soluzioni di posizionamento in tempo reale. Il PPP in tempo reale (RTPPP) è sempre più disponibile e consente agli utenti di ricevere correzioni e determinare la propria posizione in tempo reale.

Che cos'è un orologio in tempo reale?

Un orologio in tempo reale (RTC) è un dispositivo elettronico progettato per tenere traccia dell'ora e della data corrente, anche quando è spento. Ampiamente utilizzati nelle applicazioni che richiedono un preciso cronometraggio, gli RTC svolgono diverse funzioni chiave.

Innanzitutto, mantengono un conteggio accurato di secondi, minuti, ore, giorni, mesi e anni, spesso incorporando il calcolo dell'anno bisestile e del giorno della settimana per una precisione a lungo termine. Gli RTC funzionano a basso consumo e possono essere alimentati da batterie di backup, consentendo loro di continuare a tenere il tempo durante le interruzioni. Inoltre, forniscono timestamp per l'inserimento di dati e registri, 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 diversi dispositivi, dai computer alle apparecchiature industriali, fino ai dispositivi IoT, e migliorano la funzionalità e garantiscono una gestione affidabile del tempo in diverse applicazioni.