사례 연구 OPSIA는 Ekinox INS 통합을 통해 솔루션을 강화합니다.

OPSIA는 Ekinox INS 통합을 통해 솔루션을 강화합니다.

Ekinox INS와 멀티빔 에코 사운더 및 레이저 스캐너 결합.

“SBG Systems의 기술 지원은 INS 구성 방법과 레이저 사용 절차에 대해 매우 유능하고 도움이 되었습니다.” | OPSIA

지리 공간IMUINS측량사를 위한 솔루션차량
OPSIA MBES Et MMS

Opsia는 전문 매핑 회사인 프랑스 엔지니어링 사무소입니다. 20년 이상 동안 토지, 건축, 인프라, 엔지니어링 또는 수압 구조, 모든 규모의 지도 제작 매핑을 수행해 왔습니다.

Opsia는 육상 및 항공 지형 분야에서 여러 학문이 교차하는 독보적인 노하우를 보유하고 있습니다. 이 회사의 기술과 엔지니어의 기술은 프랑스 및 전 세계의 지방 당국, 산업체, 개인 등 매우 다양한 고객을 만족시키기 위해 매우 광범위한 프로젝트에 투입됩니다.

점점 더 깊어지는 수심에서 고해상도 3D 수심 측량(INS GNSS)에 대한 수요 증가로 인해 업계 이해관계자들의 끊임없는 혁신이 요구됩니다. 이와 함께 한 가지 주요 과제가 발생합니다: 지상 및 수심 3D 모델 간의 재계산입니다.

OPSIA는 이 과제를 해결하기 위해 다중 빔 음향 측심기(multi-beam echo sounder)와 지상 레이저 스캐너를 결합하는 독특한 솔루션을 채택하기로 결정했습니다.

이 프로젝트는 MBES (다중 빔 음향 측심기)와 지상 레이저 스캐너라는 두 가지 다른 시스템을 결합하는 것으로 구성되며, 둘 다 INS (Inertial Navigation System)와 함께 사용됩니다.

이 프로젝트는 회사가 이미 보유하고 있던 다양한 장치(MBES, 레이저 스캐너, INS)를 활용하려는 아이디어에서 시작되었습니다. MBES 시스템과 MMS (모바일 매핑 시스템)를 결합하여 향상된 매핑 기능을 위한 통합 솔루션을 만들었습니다.

이들을 결합하여 MBES 시스템과 MMS (모바일 매핑 시스템)의 통합 솔루션을 얻습니다.

  • Teledyne Reson T20-P 풀 옵션 멀티빔 음향 측심기
  • Faro의 지상 레이저 스캐너인 FOCUS S150은 Mobile Mapping System(MMS)로 사용됩니다.
  • SBG Systems의 Ekinox-U INS (SplitBox GNSS에 연결된 IMU는 현재 Navsight Marine Solution으로 대체됨)는 시스템 동기화, 모션 보정 및 데이터 지리 참조를 모두 지원합니다.
Ekinox INS GNSS 통합. | 출처: OPSIA
Ekinox INS GNSS 통합. | 출처: OPSIA
  • 다중 빔 음향 측심기 시스템
    관성 항법 시스템은 Teledyne Reson의 권장 사항에 따라 휴대용 소나 프로세서, MBES 및 INS를 상호 연결하여 사용 및 통합됩니다. 일정한 PPS 신호는 모든 장치를 동기화하여 원활한 작동을 보장합니다.
  • 모바일 매핑 시스템
    MMS는 Splitbox에서 사용 가능한 직렬 포트 중 하나를 통해 전송되는 고유한 PPS 신호를 사용하여 INS와 결합됩니다. 이 신호는 레이저 스캐너 데이터 기록을 시작하고 다른 신호는 기록을 중지하는 데 사용됩니다. 첫 번째 PPS 신호의 "이벤트 마커" 기록은 INS 데이터와 레이저 스캐너 데이터 간의 시간 동기화를 가능하게 합니다.
Ekinox 및 OPSIA

Ekinox INS는 전체 시스템의 중심에 있습니다. SplitBox는 MBES를 연결하여 IMU 및 GNSS와의 통신을 용이하게 하여 통합 기능을 제공합니다. Splitbox는 레이저 스캐너를 연결하여 미러의 각 회전에 대한 타임스탬프를 검색합니다.

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


모바일 매핑 시스템의 결과는 매우 좋습니다. OPSIA는 아직 시스템의 정밀도를 평가할 충분한 시간이 없었지만, INS 시스템이 제공하는 궤적은 양호해 보이며, 레이저 스캐너와 INS 시스템을 결합하여 얻은 포인트 클라우드도 양호해 보입니다.

  • 레이저 스캐너 사용과 일치하는 Ekinox-U.
  • 프로젝트의 상당 부분을 완료했습니다! 다음 단계는 MMS와 MBES를 결합하는 것인데, 형식적인 절차로 보입니다.

    결과는 다음 방파제와 같을 것입니다.
수심 매핑.
수심 측량. | 출처: OPSIA
방파제 분석
방파제 분석. | 출처: OPSIA

Ekinox-U는 SplitBox와 결합되어 측량 시장 전용의 관성 항법 솔루션을 제공했습니다. 또한 통합 GNSS 수신기는 여러 장치 및 SBG 관성 센서와의 통합을 단순화했습니다.

오늘날 Navsight Marine 솔루션이 이를 대체하며, 알루미늄 IP68 인클로저로 더 뛰어난 견고성을 제공합니다. 또한 LED 표시기는 RTK, 전원 및 레코더 상태를 표시합니다. 마지막으로, 더 작은 IMU는 MBES에 더 가깝게 설치되며, Navsight 박스는 모든 계산 및 GNSS 수신을 처리합니다.

0.0 15 °
RTK 롤/피치
0.0 2 °
RTK 헤딩
5 cm
실시간 Heave는 5cm 정확도를 제공하며, 파동 주파수에 따라 자동으로 조정됩니다.
100 m
IMU 인클로저는 표면(IP68) 또는 방수(100m 깊이)일 수 있습니다.

Navsight Ekinox Marine

휴대용 소나 시스템을 위해 가볍고 설정이 용이하며 컴팩트하고 비용 효율적인 Navsight Ekinox 등급은 얕은 수심 애플리케이션에 이상적입니다.

매우 다재다능한 Navsight는 롤, 피치 및 히브를 제공하는 모션 레퍼런스 장치(MRU) 또는 내장된 3중 주파수 수신기 또는 외부 GNSS 수신기를 사용하는 완전한 내비게이션 솔루션으로 제공됩니다.

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Navsight Ekinox Marine 등급

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파도 측정 센서란 무엇입니까?

파도 측정 센서는 해양 역학을 이해하고 해양 운영의 안전과 효율성을 개선하는 데 필수적인 도구입니다. 파도 조건에 대한 정확하고 시기적절한 데이터를 제공함으로써 해운 및 항해에서 환경 보존에 이르기까지 다양한 부문에 걸쳐 의사 결정을 돕습니다. 파도 부이는 높이, 주기, 방향과 같은 파도 매개변수를 측정하기 위해 센서가 장착된 부유 장치입니다.

이들은 일반적으로 가속도계 또는 자이로스코프를 사용하여 파동 운동(예: 파 주기)을 감지하며, 분석을 위해 실시간 데이터를 해안 기반 시설로 전송할 수 있습니다.

수심 측량이란 무엇입니까?

수심 측량은 수중 지형의 깊이와 형태를 연구하고 측정하는 것으로, 주로 해저 및 기타 수중 지형을 매핑하는 데 중점을 둡니다. 이는 지형의 수중 버전으로, 바다, 해, 호수 및 강의 수중 특징에 대한 자세한 통찰력을 제공합니다. 수심 측량은 항해, 해양 건설, 자원 탐사 및 환경 연구를 포함한 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다.

최신 수심 측량 기술은 수심을 측정하기 위해 음파를 사용하는 단일 빔 및 다중 빔 음향 측심기와 같은 소나 시스템에 의존합니다. 이 장치들은 해저를 향해 음향 Pulse를 보내고 반향이 돌아오는 데 걸리는 시간을 기록하며, 수중 음속을 기반으로 수심을 계산합니다. 특히 다중 빔 음향 측심기는 넓은 해저 영역을 한 번에 매핑할 수 있게 하여 매우 상세하고 정확한 해저 표현을 제공합니다. 종종 RTK + INS 솔루션이 해저의 정확한 위치를 가진 3D 수심 측량 표현을 생성하는 데 사용됩니다.

수심 데이터는 해저 암초, 난파선, 모래톱과 같이 잠재적인 수중 위험 요소를 식별하여 선박이 안전하게 항해하도록 돕는 해도 제작에 필수적입니다. 또한 과학 연구에서 연구자들이 수중 지질학적 특징, 해류 및 해양 생태계를 이해하는 데 중요한 역할을 합니다.

부이는 어디에 사용됩니까?

부이는 주로 해상 및 수중 환경에서 여러 주요 목적으로 사용되는 부유 장치입니다. 부이는 안전한 통로, 수로 또는 수역의 위험 지역을 표시하기 위해 특정 위치에 배치되는 경우가 많습니다. 이는 선박이 암초, 얕은 물 또는 난파선과 같은 위험한 지점을 피하도록 안내합니다.

이는 선박의 정박 지점으로 사용됩니다. 계류 부표를 사용하면 보트가 닻을 내리지 않고도 묶을 수 있으므로 닻을 내리기가 비현실적이거나 환경에 손상을 줄 수 있는 지역에서 특히 유용할 수 있습니다.

계측 부표에는 온도, 파고, 풍속 및 대기압과 같은 환경 조건을 측정하는 센서가 장착되어 있습니다. 이러한 부표는 일기 예보, 기후 연구 및 해양학 연구에 유용한 데이터를 제공합니다.

일부 부표는 수중 또는 해저에서 실시간 데이터를 수집하고 전송하기 위한 플랫폼 역할을 하며, 과학 연구, 환경 모니터링 및 군사 애플리케이션에 자주 사용됩니다.

상업 어업에서 부표는 트랩이나 그물의 위치를 표시합니다. 또한 수중 농장의 위치를 표시하여 양식업에도 도움이 됩니다.

부표는 또한 닻을 내릴 수 없는 구역, 낚시 금지 구역 또는 수영 구역과 같이 지정된 구역을 표시하여 수역에 대한 규정을 시행하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

모든 경우에 부표는 안전을 보장하고 해양 활동을 촉진하며 과학 연구를 지원하는 데 매우 중요합니다.

부력이란 무엇입니까?

부력은 물이나 공기와 같은 유체가 그 안에 잠긴 물체의 무게에 반하여 가하는 힘입니다. 물체의 밀도가 유체의 밀도보다 작으면 물체가 뜨거나 표면으로 떠오르게 합니다. 부력은 물체의 잠긴 부분에 가해지는 압력의 차이로 인해 발생하며, 더 낮은 깊이에서 더 큰 압력이 가해져 위쪽으로 향하는 힘을 생성합니다.

부력의 원리는 아르키메데스의 원리에 의해 설명되는데, 이는 물체에 작용하는 위쪽 부력이 물체에 의해 밀려나는 유체의 무게와 같다는 것입니다. 부력이 물체의 무게보다 크면 물체는 뜨고, 작으면 물체는 가라앉습니다. 부력은 해양 공학(선박 및 잠수함 설계)에서 부표와 같은 부유 장치의 기능에 이르기까지 많은 분야에서 필수적입니다.