OPSIA, Ekinox INS 통합으로 솔루션 강화

OPSIA 소개

Opsia는 전문 측량사들로 구성된 프랑스 엔지니어링 사무소입니다. 20년 이상 이 회사는 토지, 건축, 인프라, 엔지니어링 또는 수력 구조물 측량 및 모든 규모의 카르토그래피(지도 제작)를 수행해 왔습니다.

Opsia는 지상 및 항공 지형학 분야에서 다양한 분야의 교차점에 있는 독보적인 노하우를 보유하고 있습니다. 이 기술과 엔지니어들의 역량은 프랑스 및 전 세계의 지방 자치 단체, 산업체, 개인 등 매우 다양한 고객의 요구를 충족하기 위해 광범위한 프로젝트에 활용되고 있습니다.

지상 스캐닝과 MBES의 결합

점증하는 수심에서 고해상도 3D 수심 측량(INS 및 GNSS)에 대한 수요가 증가함에 따라 업계 관계자들의 끊임없는 혁신이 요구되고 있습니다. 이와 함께 육상 3D 모델과 수심 측량 3D 모델 간의 재계산이라는 주요 과제가 대두됩니다.

OPSIA는 이 과제에 도전하여 다중 빔 음향측심기와 지상파 레이저 스캐너를 결합한 고유한 솔루션으로 이 문제를 해결하기로 결정했습니다.

MBES와 지상 레이저 스캐너의 결합

이 프로젝트는 관성 항법 시스템(INS)과 함께 사용되는 MBES(다중빔 음파 탐지기)와 지상파 레이저 스캐너라는 두 가지 다른 시스템을 결합하는 것으로 구성됩니다.

이 프로젝트는 회사가 이미 보유하고 있던 다양한 장비(MBES, 레이저 스캐너, INS)를 활용한다는 아이디어로 시작되었습니다. MBES 시스템과 MMS(모바일 맵핑 시스템)를 결합하여 향상된 맵핑 기능을 위한 통합 솔루션을 만들어 냈습니다.

그리고 이를 결합하여 MBES 시스템과 MMS(모바일 맵핑 시스템)의 결합된 솔루션을 얻습니다.

해결책

• Teledyne Reson T20-P 풀옵션 다중 빔 음파 탐지기
• 모바일 맵핑 시스템(MMS)으로 사용되는 Faro의 지상파 레이저 스캐너 FOCUS S150
• 양 시스템 동기화, 모션 보정 및 데이터 지오레퍼런싱을 위해 SBG Systems의 Ekinox-U INS(현재 Navsight Marine Solution으로 대체된 SplitBox GNSS에 연결된 IMU)를 사용.

MMS 및 MBES 동기화

• 다중빔 음파 탐지기(Multi-Beam Echo Sounder) 시스템
  관성 항법 시스템은 Teledyne Reson의 권장 사항에 따라, 즉 휴대용 소나 프로세서, MBES, INS를 상호 연결하여 사용 및 통합됩니다. 일정한 PPS 신호가 모든 장치를 동기화하여 원활한 작동을 보장합니다.
  
• 모바일 맵핑 시스템
  MMS는 Splitbox의 사용 가능한 직렬 포트 중 하나를 통해 전송되는 고유한 PPS 신호를 사용하여 레이저 스캐너 데이터 기록을 시작하고, 다른 포트를 통해 기록을 중지함으로써 INS와 결합됩니다. 첫 번째 PPS 신호의 “이벤트 마커(Event Marker)” 기록을 통해 INS 데이터와 레이저 스캐너 데이터 간의 시간 동기화가 가능합니다.

Ekinox INS는 전체 시스템의 중심에 있습니다. SplitBox는 MBES에 연결되어 통합 기능을 위해 IMU 및 GNSS와의 통신을 원활하게 합니다. Splitbox는 레이저 스캐너에 연결하여 미러가 회전할 때마다 타임스탬프를 검색합니다.

또 다른 소형 전기 부품(Arduino NANO)을 사용하여 두 장치의 시간을 완벽하게 동기화하여 원활한 작동을 달성합니다.

결과 및 통찰

모바일 매핑 시스템의 결과는 꽤 만족스럽습니다. OPSIA는 당분간 이 시스템의 정밀도를 평가할 충분한 시간을 확보하지 못했지만, INS 시스템이 제공하는 궤적은 양호해 보이며, 레이저 스캐너와 INS 시스템을 결합하여 얻은 포인트 클라우드 역시 양호한 것으로 보입니다.

• 레이저 스캐너와 결합된 Ekinox-U.
• 프로젝트의 상당 부분을 완료했습니다! 다음 단계는 MMS와 MBES를 결합하는 것으로, 이는 형식적인 절차처럼 보입니다.
  
  결과는 다음과 같은 방파제와 같아야 합니다.

Ekinox-U SplitBox 솔루션 소개

SplitBox와 결합된 Ekinox-U는 측량 시장 전용 관성 항법 솔루션을 제공했습니다. 또한 통합된 GNSS 수신기는 여러 장치 및 SBG 관성 센서와의 통합을 단순화했습니다.

오늘날에는 알루미늄 IP68 인클로저로 더 큰 견고성을 제공하는 Navsight Marine 솔루션이 이를 대체하고 있습니다. 또한 LED 표시등을 통해 RTK, 전원, 레코더 상태를 확인할 수 있습니다. 마지막으로, 더 작은 IMU가 MBES에 더 가깝게 설치되며, Navsight 박스가 모든 연산과 GNSS 수신을 처리합니다.