Strona główna Studia przypadków OPSIA rozszerza swoje rozwiązanie dzięki integracji Ekinox INS

OPSIA rozszerza swoje rozwiązanie dzięki integracji Ekinox INS

Połączenie echosondy wielowiązkowej i skanera laserowego z INS Ekinox.

”Wsparcie techniczne SBG Systems było bardzo kompetentne i pomocne w kwestii konfiguracji INS i dalszego postępowania, nawet w przypadku użycia lasera.” | OPSIA

GeoprzestrzenneIMUINSrozwiązania dla specjalistów pomiarowychPojazdy
OPSIA MBES Et MMS

Opsia to francuskie biuro inżynieryjne zrzeszające doświadczonych specjalistów pomiarowych. Od ponad dwudziestu lat firma prowadzi badania gruntów, architektury, infrastruktury, inżynierii lub konstrukcji hydraulicznych oraz kartografii we wszystkich skalach.

Opsia posiada unikalne know-how, będące połączeniem wielu dziedzin, w zakresie topografii naziemnej i lotniczej. Technologie firmy oraz umiejętności jej inżynierów są wykorzystywane w bardzo szerokim zakresie projektów, aby zadowolić najbardziej zróżnicowanych klientów: władze lokalne, przemysłowców, osoby prywatne, we Francji i na całym świecie.

Rosnące zapotrzebowanie na batymetryczne pomiary 3D w wysokiej rozdzielczości (INS GNSS) na coraz większych głębokościach wymaga ciągłych innowacji od podmiotów działających w branży. W związku z tym pojawia się jedno zasadnicze wyzwanie: ponowne przeliczanie między modelami 3D lądowymi i batymetrycznymi.

Firma OPSIA postanowiła podjąć to wyzwanie i rozwiązać ten problem za pomocą unikalnego rozwiązania: połączenia echosondy wielowiązkowej i naziemnego skanera laserowego.

Projekt polega na połączeniu dwóch różnych systemów, którymi są MBES (Multi-Beam Echo Sounder) i naziemny skaner laserowy, oba używane z Inercyjnym Systemem Nawigacyjnym (INS).

Projekt powstał z myślą o wykorzystaniu różnych urządzeń, które firma już posiadała (MBES, skaner laserowy, INS). Połączenie systemu MBES i MMS (Mobile Mapping System) stworzyło zintegrowane rozwiązanie dla ulepszonych możliwości mapowania.

Poprzez połączenie ich w celu uzyskania połączonego rozwiązania systemu MBES i MMS (Mobile Mapping System).

  • Wielowiązkowa echosonda Teledyne Reson T20-P z pełnym wyposażeniem opcjonalnym
  • Skaner laserowy Faro FOCUS S150, używany jako Mobilny System Mapowania (MMS)
  • Ekinox-U INS firmy SBG Systems (IMU podłączony do SplitBox GNSS, obecnie zastąpiony przez Navsight Marine Solution) do synchronizacji obu systemów, kompensacji ruchu i georeferencji danych.
Integracja Ekinox INS GNSS. | Źródło: OPSIA
Integracja Ekinox INS GNSS. | Źródło: OPSIA
  • System Echosondy Wielowiązkowej
    Inercyjny System Nawigacyjny jest używany i zintegrowany zgodnie z zaleceniami Teledyne Reson, to znaczy poprzez połączenie przenośnego procesora sonaru, MBES i INS. Stały sygnał PPS synchronizuje wszystkie urządzenia w celu zapewnienia bezproblemowej pracy.
  • System Mapowania Mobilnego
    MMS jest połączony z INS dzięki wykorzystaniu unikalnego sygnału PPS, wysyłanego przez jeden z portów szeregowych dostępnych na Splitbox, aby rozpocząć rejestrowanie danych skanera laserowego i innego, aby zatrzymać rejestrowanie danych. Rekord “Event Marker” pierwszego sygnału PPS umożliwia synchronizację czasową między danymi INS a danymi skanera laserowego.
Ekinox i OPSIA

Ekinox INS znajduje się w centrum całego systemu. SplitBox łączy MBES, ułatwiając komunikację z IMU i GNSS w celu zintegrowanej funkcjonalności. Splitbox łączy skaner laserowy w celu pobrania znaczników czasowych dla każdego obrotu jego lustra.

Używając innego małego komponentu elektrycznego (Arduino NANO), synchronizujemy oba urządzenia idealnie w czasie, osiągając bezproblemową pracę.


Wyniki Mobile Mapping System są całkiem dobre. Chociaż OPSIA nie miała wystarczająco dużo czasu, aby ocenić precyzję systemu na razie, trajektoria podana przez system INS wydaje się być dobra, a chmura punktów uzyskana przez połączenie skanera laserowego i systemu INS również wydaje się być dobra.

  • Ekinox-U pasuje do zastosowania ze skanerem laserowym.
  • Ukończyliśmy znaczną część projektu! Następnym krokiem jest próba połączenia MMS z MBES, co wydaje się formalnością.

    Wyniki powinny być podobne do następującego falochronu:
Pomiary batymetryczne.
Badanie batymetryczne. | Źródło: OPSIA
Analiza falochronu
Analiza falochronu. | Źródło: OPSIA

System Ekinox-U w połączeniu ze SplitBox stanowił rozwiązanie nawigacji inercyjnej dedykowane dla rynku geodezyjnego. Ponadto, zintegrowany odbiornik GNSS uprościł integrację z wieloma urządzeniami i czujnikami inercyjnymi SBG.

Obecnie rozwiązanie Navsight Marine zastępuje go, oferując większą wytrzymałość dzięki aluminiowej obudowie IP68. Dodatkowo, wskaźniki LED wyświetlają status RTK, zasilania i rejestratora. Co więcej, mniejszy moduł IMU jest instalowany bliżej systemu MBES, podczas gdy jednostka Navsight obsługuje wszystkie obliczenia i odbiór GNSS.

0.0 15 °
Roll/Pitch RTK
0.0 2 °
Heading RTK
5 cm
Heave w czasie rzeczywistym jest dokładny do 5 cm, automatycznie dostosowywany do częstotliwości fal.
100 m
Obudowa IMU może być powierzchniowa (IP68) lub wodoodporna (głębokość 100 m).

Navsight Ekinox Marine

Kompaktowy i ekonomiczny system Navsight klasy Ekinox jest lekki i łatwy w konfiguracji dla przenośnych systemów sonarowych, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań na wodach płytkich.

Wysoce wszechstronny Navsight jest dostępny jako jednostka odniesienia ruchu (Motion Reference Unit - MRU), zapewniająca informacje o roll, pitch i kołysaniu, lub jako kompletne rozwiązanie nawigacyjne z wbudowanym trójczęstotliwościowym odbiornikiem lub wykorzystujące zewnętrzny odbiornik GNSS.

Czytaj więcej
Navsight Ekinox Grade Marine

Zapytaj o wycenę Navsight Ekinox Marine

Masz pytanie dotyczące naszych produktów lub usług? Potrzebujesz wyceny? Wypełnij poniższy formularz, a jeden z naszych ekspertów szybko odpowie na Twoje zapytanie!

Przeciągnij i upuść pliki, Wybierz pliki do przesłania
Maks. 5 MB Dozwolone formaty plików: csv, jpeg, jpg, heic, png, pdf, txt

Masz pytania?

Witamy w sekcji FAQ! Tutaj znajdziesz odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące prezentowanych przez nas aplikacji. Ponadto, jeśli nie znajdziesz potrzebnych informacji, skontaktuj się z nami bezpośrednio w celu uzyskania pomocy.

Czym są czujniki pomiaru fal?

Czujniki pomiaru fal są niezbędnymi narzędziami do zrozumienia dynamiki oceanów oraz poprawy bezpieczeństwa i wydajności operacji morskich. Dostarczając dokładne i aktualne dane o stanie falowania, pomagają w podejmowaniu decyzji w różnych sektorach, od żeglugi i nawigacji po ochronę środowiska. Boje falowe to urządzenia pływające wyposażone w czujniki do pomiaru parametrów fal, takich jak wysokość, okres i kierunek.

Zazwyczaj wykorzystują akcelerometry lub żyroskopy do wykrywania ruchu fal (np. okres fali) i mogą przesyłać dane w czasie rzeczywistym do obiektów na brzegu w celu analizy.

Co to jest batymetria?

Batymetria to badanie i pomiar głębokości i kształtu podwodnego terenu, skupiające się przede wszystkim na mapowaniu dna morskiego i innych zanurzonych krajobrazów. Jest to podwodny odpowiednik topografii, dostarczający szczegółowych informacji na temat podwodnych cech oceanów, mórz, jezior i rzek. Batymetria odgrywa kluczową rolę w różnych zastosowaniach, w tym w nawigacji, budownictwie morskim, eksploracji zasobów i badaniach środowiskowych.

Nowoczesne techniki batymetryczne opierają się na systemach sonarowych, takich jak echosondy jedno- i wielowiązkowe, które wykorzystują fale dźwiękowe do pomiaru głębokości wody. Urządzenia te wysyłają Pulse dźwiękowe w kierunku dna morskiego i rejestrują czas powrotu echa, obliczając głębokość na podstawie prędkości dźwięku w wodzie. W szczególności echosondy wielowiązkowe umożliwiają mapowanie szerokich pasów dna morskiego jednocześnie, zapewniając bardzo szczegółowe i dokładne odwzorowania dna morskiego. Często rozwiązanie RTK + INS jest powiązane w celu tworzenia precyzyjnie pozycjonowanych, trójwymiarowych reprezentacji batymetrycznych dna morskiego.

Dane batymetryczne są niezbędne do tworzenia map morskich, które pomagają bezpiecznie nawigować statkom, identyfikując potencjalne zagrożenia podwodne, takie jak zatopione skały, wraki i łachy piaskowe. Odgrywają również istotną rolę w badaniach naukowych, pomagając naukowcom zrozumieć podwodne cechy geologiczne, prądy oceaniczne i ekosystemy morskie.

Do czego służy boja?

Boja to urządzenie pływające używane głównie w środowiskach morskich i wodnych do kilku kluczowych celów. Boje są często umieszczane w określonych lokalizacjach, aby oznaczać bezpieczne przejścia, kanały lub obszary niebezpieczne w zbiornikach wodnych. Kierują one statki i jednostki pływające, pomagając im unikać niebezpiecznych miejsc, takich jak skały, płytkie wody lub wraki.

Są one używane jako punkty kotwiczenia dla statków. Boje cumownicze umożliwiają łodziom przywiązywanie się bez konieczności rzucania kotwicy, co może być szczególnie przydatne na obszarach, gdzie kotwiczenie jest niepraktyczne lub szkodliwe dla środowiska.

Wyposażone boje są wyposażone w czujniki do pomiaru warunków środowiskowych, takich jak temperatura, wysokość fal, prędkość wiatru i ciśnienie atmosferyczne. Boje te dostarczają cennych danych do prognozowania pogody, badań klimatu i badań oceanograficznych.

Niektóre boje działają jako platformy do zbierania i przesyłania danych w czasie rzeczywistym z wody lub dna morskiego, często wykorzystywane w badaniach naukowych, monitoringu środowiska i zastosowaniach wojskowych.

W rybołówstwie komercyjnym boje oznaczają lokalizację pułapek lub sieci. Pomagają również w akwakulturze, oznaczając lokalizacje podwodnych farm.

Boje mogą również oznaczać wyznaczone obszary, takie jak strefy zakazu kotwiczenia, strefy zakazu połowu lub obszary do pływania, pomagając w egzekwowaniu przepisów na wodzie.

We wszystkich przypadkach boje mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa, ułatwiania działalności morskiej i wspierania badań naukowych.

Co to jest wyporność?

Wyporność to siła wywierana przez płyn (taki jak woda lub powietrze), która przeciwdziała ciężarowi obiektu zanurzonego w nim. Umożliwia ona obiektom unoszenie się lub wznoszenie na powierzchnię, jeśli ich gęstość jest mniejsza niż gęstość płynu. Wyporność występuje z powodu różnicy ciśnień wywieranych na zanurzone części obiektu — większe ciśnienie jest wywierane na większych głębokościach, co tworzy siłę skierowaną do góry.

Zasada wyporu jest opisana przez prawo Archimedesa, które mówi, że skierowana w górę siła wyporu działająca na obiekt jest równa ciężarowi płynu wypartego przez ten obiekt. Jeśli siła wyporu jest większa niż ciężar obiektu, będzie on pływał; jeśli jest mniejsza, obiekt zatonie. Wyporność jest niezbędna w wielu dziedzinach, od inżynierii morskiej (projektowanie statków i okrętów podwodnych) po funkcjonalność urządzeń pływających, takich jak boje.