SLAMベースのモバイルマッピング
vMS3Dは、慣性、GNSS、SLAM技術の長所を組み合わせたモバイル・マッピング・システムです。
"EllipseINS 、非常に非常に正確な速度データを提供します。" | VIAMETRIS創設者ニノ氏
VIAMETRIS社は、SLAMベースのソリューション開発の先駆者である。2年前、同社はSLAM技術に基づく屋内マッピングシステム、iMS3Dを発表した。
この経験を生かし、同社はこのほど新しいソリューション、vMS3Dを発表した。vMS3Dは慣性、GNSS、SLAM技術の長所を組み合わせたモバイルマッピングシステムで、魅力的な性能/価格比を持つ革新的なソリューションを提供する。
最もスマートなモバイル地図システム
vMS3Dは古典的なモバイルマッピングシステム（MMS）のように見える。360°カメラ、回転LiDAR、GNSSレシーバーを備えた内部ナビゲーションシステムが統合されている。
自動ワークフローは単純であるため、vMS3Dをユニークなものにしている繊細かつ洗練された内部計算を見ることはできない。実際、vMS3Dには、SLAM計算に使用される追加のLiDARが搭載されている。
撮影後、ポスト処理ソフトウェア（PPiMMSと命名）は、GNSSで十分な状況、慣性航法が望ましい状況、SLAMが必要な状況を自動的に分析する。
GNSS、慣性、SLAMの最高峰
vMS3Dソリューションは、使用条件に応じて、各技術の長所と短所を考慮に入れている：
- GNSS：GNSS受信機が信頼できるデータを提供する場合、例えばオープンスカイ環境では、ソリューションはその位置に依存します。GNSSの停止や妨害が発生した場合、システムは慣性またはSLAMベースのデータを選択します。
- SLAM：SLAMから計算される位置は、都市の峡谷や森林のように、周囲の物体が非常に多様で近くにある密集した環境で好ましい。物体が遠すぎたり、区別できないような環境では、SLAM機能は制限される。
- 慣性：慣性航法システムINS)によって提供される速度と方位情報は、GNSSとSLAMが制限されるすべてのケースでナビゲーションを支援することができます。慣性航法システムはすべてのLiDARデータを拘束するロールとピッチを提供するので、点cloud 地上レベルで参照されます。ターンレートも、特に急な方向転換が発生した場合に非常に役立ちます。実際、LiDARが動いているときは、2つのスキャンの間でオリエンテーション補正が必要です。
Ellipse-D、VIAMETRISのスマートな選択
VIAMETRIS社の創設者であるジェローム・ニノ氏は、屋内用のiMS3DですでにEllipseに大満足していたため、彼の新しい革新的なプロジェクトのためにINS 選ぶのに、それほど遠くを探す必要はありませんでした。
「EllipseINS 、非常に非常に正確な速度データを提供してくれます」とニノ氏は述べています。
革新的なSLAM計算により、VIAMETRIS社は、市場に出回っている他のシステムがより高精度の慣性システムを必要とするのに対し、小型で費用対効果の高い慣性センサーに頼ることができます。楕円センサーは0.1°の正確な姿勢を提供する。
Ellipse-DDのような統合型INS 、単一の通信インターフェイスを提供し、GNSSとLiDARとの同期を内蔵しているため、私たちはSLAMの専門知識に集中することができました」とCEOは付け加え、ケーブルが少ないことは常に良い選択であると述べた。
Ellipse-D、さまざまなタスクのパートナー
この革新的なソリューションに統合されたEllipse-D 、いくつかのタスクを実行します。
次に、Ellipse-D ターンレートは、特に急な方向転換が発生した場合に非常に役立ちます。
最後に、Ellipse-D 慣性情報とGNSS情報をリアルタイムで融合し、vMS3D内部アルゴリズムを継続的に支援するためにも非常に重要な速度計測を提供します。
Ellipse-D
Ellipse-D 、デュアルアンテナとデュアル周波数RTK GNSSを統合した慣性ナビゲーションシステムで、弊社のポスト処理ソフトウェアQinertiaと互換性があります。
ロボットや地理空間アプリケーション向けに設計されており、走行距離計入力をパルスまたはCAN OBDIIと融合させることで、推測航法精度を向上させることができます。
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慣性システムとLIDARを組み合わせてドローン・マッピングを行うには？
SBG Systems慣性システムとドローンマッピング用LiDARを組み合わせることで、正確な地理空間データを取得する精度と信頼性が向上する。
この統合がどのように機能し、ドローンを使ったマッピングにどのようなメリットをもたらすかを紹介しよう：
- レーザーパルスを使って地表までの距離を測定し、地形や構造物の詳細な3D地図を作成するリモートセンシング手法。
- SBG Systems INS 、慣性計測ユニットIMU）とGNSSデータを組み合わせ、GNSSが使えない環境でも正確な位置、姿勢（ピッチ、ロール、ヨー）、速度を提供します。
SBGの慣性システムはLiDARデータと同期している。INS ドローンの位置と姿勢を正確に追跡し、LiDARは下方の地形や物体の詳細を捉える。
ドローンの正確な向きを知ることで、LiDARデータを3D空間に正確に配置することができる。
GNSSコンポーネントは全地球測位を提供し、IMU リアルタイムの方位と移動データを提供する。この組み合わせにより、GNSS信号が弱い場合や利用できない場合（高い建物や密林の近くなど）でも、INS ドローンの経路と位置を追跡し続け、一貫したLiDARマッピングを可能にする。
マルチビームエコーサウンディングとは？
マルチビーム・エコー・サウンディング(MBES)は、海底や水中の特徴を高精度で マッピングするために使用される高度な水路測量技術です。
船の真下の1点で深度を測定する従来のシングルビームエコーサウンダーとは異なり、MBESはソナービームのアレイを利用して、海底の広い範囲で同時に深度を測定する。これにより、地形、地質、潜在的な危険性など、海底地形の詳細で高解像度のマッピングが可能になる。
MBESシステムは音波を発し、水中を進み、海底で跳ね返って船に戻ってくる。エコーが戻ってくるまでの時間を分析することで、システムは複数の地点の水深を計算し、水中景観の包括的な地図を作成する。
この技術は、航海、海洋建設、環境モニタリング、資源探査などさまざまな用途に不可欠であり、安全な海上運航と海洋資源の持続可能な管理のために重要なデータを提供している。
RTKとPPKの違いは何か？
リアルタイムキネマティック（RTK）は、GNSS補正がほぼリアルタイムで送信される測位技術で、通常RTCM形式の補正ストリームを使用します。しかし、GNSS補正、特にその完全性、可用性、カバレッジ、互換性の確保には課題があります。
RTKポスト処理に対するPPKの主な利点は、フォワード処理とバックワード処理を含むポスト処理中にデータ処理活動を最適化できることである。一方、リアルタイム処理では、補正とその送信に中断や非互換があれば、精度の低い測位につながる。
GNSSポスト処理(PPK)とリアルタイム(RTK)の主な利点の第一は、現場で使用されるシステムがCORSからINSシステムにRTCM補正を送るためのデータリンク/無線を持つ必要がないことです。
ポスト処理採用の主な制限は、最終的なアプリケーションが環境に作用するための要件です。一方、最適化された軌道を生成するために必要な追加処理時間にアプリケーションが耐えることができれば、すべての成果物のデータ品質が大幅に向上します。