Інерційні рішення для зйомки за допомогою LiDAR та фотограмметрії з безпілотних літальних апаратів

Безпілотні літальні апарати (БПЛА) у поєднанні з передовими датчиками, такими як LiDAR та системи фотограмметрії, кардинально змінюють сферу аерофотозйомки та картографування. Система LiDAR на БПЛА дозволяє отримувати точні 3D-дані навіть у складних умовах, тоді як фотограмметрія забезпечує зображення з високою роздільною здатністю для створення детальних карт. Інтеграція цих двох технологій підвищує точність даних та оперативну ефективність, пропонуючи комплексне рішення для таких галузей, як сільське господарство, будівництво, лісове господарство та містобудування. Завдяки додаванню інерційних систем для точної навігації LiDAR на БПЛА та фотограмметрія стали незамінними інструментами для сучасних геодезичних завдань.

У застосуваннях LiDAR на БПЛА інерційні системи відіграють вирішальну роль у забезпеченні точного збору даних. LiDAR (Light Detection and Ranging) вимірює відстані, випромінюючи лазерні імпульси та обчислюючи час, який потрібно світлу, щоб повернутися після зіткнення з об’єктом. Системи LiDAR, встановлені на БПЛА, повинні працювати на високих швидкостях і в динамічних середовищах, де стабільність польоту та точна орієнтація мають вирішальне значення для отримання надійних результатів. Саме тут на допомогу приходять інерційні вимірювальні блоки (IMU) та інерційні навігаційні системи (INS).

Головна Геопросторові рішення UAV LiDAR та фотограмметрія

Геореференціювання та обробка даних, отриманих за допомогою БПЛА з лідаром

Системи LiDAR, інтегровані в БПЛА, потребують точної орієнтації та стабілізації під час польоту для формування точних 3D-хмар точок. Інерційні системи, такі як IMU та INS, надають дані в режимі реального часу про roll, pitch, відхилення, висоту та положення дрона. Ця інформація має вирішальне значення для коригування лазерних імпульсів системи LiDAR з урахуванням будь-яких рухів або зсувів під час польоту, що гарантує узгодженість та надійність зібраних даних.

У лісовому господарстві та міських районах інерційна система підтримує стабільність БПЛА, забезпечуючи точне картографування важкодоступних територій. Поєднання GNSS INS прив’язує положення БПЛА до системи координат Землі, що дозволяє здійснювати геореференціювання даних LiDAR.

Геореференціювання є критично важливим компонентом фотограмметрії, оскільки воно пов’язує зображення, зняті БПЛА, з конкретними географічними координатами. За допомогою INS БПЛА можуть виконувати геореференціювання кожного зображення в режимі реального часу, що значно прискорює процес обробки даних.

Інтеграція IMU з GNSS , що набори IMU фотограмметрії є точними та узгодженими з реальними координатами. Ця можливість є особливо важливою для великомасштабних проектів, таких як земельні обстеження, де для отримання практичних результатів потрібна висока точність.

Ознайомтеся з нашими рішеннями

Інерційні системи для фотограмметрії

Фотограмметрія передбачає зйомку зображень високої роздільної здатності з безпілотного літального апарата (БПЛА) для створення детальних 2D- та 3D-карт. Інерційні системи підвищують точність та ефективність фотограмметричних місій БПЛА, забезпечуючи точне позиціонування та орієнтацію БПЛА протягом усього польоту.

Для фотограмметричних застосувань точне позиціонування є надзвичайно важливим, щоб гарантувати, що кожне зображення знімається у правильному місці та під правильним кутом. INS надають інформацію в режимі реального часу про положення, орієнтацію та швидкість БПЛА, що дозволяє дрону літати за заздалегідь визначеним маршрутом і знімати зображення з перекриттям. Пізніше система зшиває ці зображення разом для створення точних карт або 3D-фотограмметричних моделей.

Інерційні системи допомагають БПЛА підтримувати стабільний політ у вітряних умовах або при турбулентності, забезпечуючи чіткі зображення без спотворень. Такі галузі, як будівництво та інфраструктура, покладаються на стабільні дані для забезпечення точного планування, вимірювань та моніторингу.

Завантажте нашу брошуру

Точність фотограмметрії та LiDAR із використанням інерційних систем RTK

Технологія Real-Time Kinematic (RTK) використовується для підвищення точності даних про місцезнаходження, зібраних безпілотними літальними апаратами (БПЛА). RTK базується на корекції GNSS у режимі реального часу, що дозволяє підвищити точність даних про місцезнаходження БПЛА до сантиметрового рівня. Однак у певних умовах, таких як міські каньйони або густі ліси, GNSS можуть погіршуватися або зникати. Саме тут на допомогу приходять інерційні системи.

Процеси постобробки значно виграють від об'єднання GNSS INS GNSS . Ця інтеграція дозволяє системі більш точно відтворювати траєкторії, особливо в умовах, де GNSS періодично втрачаються.

Наша INS збирає дані під час втрати сигналу, гарантуючи, що система завжди знає точне положення БПЛА. Під час постобробки вона об'єднує ці дані з GNSS , щоб виправити будь-які неточності, що виникли під час польоту.

БПЛА з системами LiDAR та фотограмметрії забезпечують високу точність даних завдяки поєднанню точності RTK з постобробкою. Такі галузі, як геодезія та містобудування, покладаються на точні геопросторові дані для прийняття обґрунтованих рішень.

Розкажіть нам про свій проект

Наші сильні сторони

Дізнайтеся, як наші рішення поєднують сучасні інерційні датчики з GNSS , щоб забезпечувати точні дані про місцезнаходження та рух у режимі реального часу навіть у складних умовах.

Точне геореферування Точні дані про розташування та орієнтацію, що забезпечують високу точність геореференціювання наборів даних.
Покращення якості даних Стабільні та точні вимірювання навіть у динамічних умовах або в місцях зі слабким сигналом GPS.
Компактна та легка конструкція Ідеально підходить для платформ повітряної та мобільної картографії.
Спрощена інтеграція робочих процесів Широка сумісність та зручні програмні засоби — від збору даних до подальшої обробки.

Інерційні рішення для LiDAR та фотограмметрії

Ми розробляємо наші продукти для вимірювання руху та навігації з урахуванням потреб у сфері застосування LiDAR та фотограмметрії на безпілотних літальних апаратах. Наші високопродуктивні INS на базі INS з GNSS забезпечують передачу даних про місцезнаходження, навігацію та орієнтацію в режимі реального часу, гарантуючи найвищий рівень точності та надійності для ваших аерофотозйомок.

Quanta Micro INS Міні-блок праворуч

Quanta Micro

Quanta Micro інерційна навігаційна система GNSS , призначена для використання в умовах обмеженого простору (OEM ). Система базується на IMU вимі IMU геодезичного класу, IMU оптимальну heading в системах з однією антеною та високу стійкість до вібрацій.
INS Внутрішня GNSS одинарна/подвійна антена 0.06 ° heading 0.015 ° RTK roll та pitch
Відкрити
Quanta Micro
Quanta Plus INS Міні-блок без фону праворуч

Quanta Plus

Quanta Plus поєднує тактичний IMU з високопродуктивним GNSS приймачем для отримання надійного положення та орієнтації навіть у найскладніших GNSS середовищах. Це невеликий, легкий та високопродуктивний продукт, який легко інтегрується в геодезичні системи з LiDAR або іншими сторонніми датчиками.
INS Внутрішня геодезична подвійна антена 0.03 ° heading 0.015 ° RTK roll та pitch
Відкрити
Quanta Plus
Quanta Extra INS Міні-блок праворуч

Quanta Extra

Quanta Extra містить високоякісні гіроскопи та акселерометри у найбільш компактному форм-факторі. Він також інтегрує RTK GNSS приймач, що забезпечує сантиметрову точність позиціонування. Забезпечте найвищу точність для вашого рішення для мобільного картографування!
INS Внутрішня геодезична подвійна антена 0.03 ° heading 0.008 ° Roll і Pitch
Відкрити
Quanta Extra

Брошура про програми для геодезії

Отримайте нашу брошуру прямо на свою електронну пошту!

Приклади застосування

Дізнайтеся, як наші продукти успішно застосовуються у системах LiDAR для безпілотних літальних апаратів та у фотограмметрії по всьому світу. Наші приклади з практики демонструють реальні випадки того, як інерційні системи SBG Systemsпідвищили точність, надійність та ефективність проектів з повітряної фотограмметрії або картографування за допомогою лідарів.

Від масштабних обстежень інфраструктури до моніторингу стану навколишнього середовища — наші інерційні системи довели свою ефективність у найрізноманітніших сферах застосування.

Краківський університет AGH

Як Ellipse допомогла човну на сонячній енергії взяти участь у змаганнях у Монако

Човен на сонячній енергії

Високопродуктивний човен на сонячній енергії від Краківського університету AGH
SUNCAR

Точно та безпечно: Модульна система допомоги екскаватору на базі Ellipse-A

Промисловий екскаватор

Система допомоги екскаватору SUNCAR з Ellipse A

Автономне керування, підтримане великомасштабним точним картографуванням за допомогою Apogee

Мобільне картографування

Zephir

Ellipse INS допомагає встановити світовий рекорд

Транспортні засоби

Ellipse-D надала вітрильнику точність і впевненість для контролю над неконтрольованим.
GRYFN

Сучасні технології дистанційного зондування, інтегровані з Quanta Micro

UAV LiDAR та фотограмметрія

Датчик GOBI з роз'ємами та системою охолодження на відкритому повітрі
Zurich UAS Racing Team

Розвиток інженерії автономних транспортних засобів за допомогою Ellipse-D

Автономні транспортні засоби

Команда Zurich UAS Racing Team наближається до фінішу
Ознайомтеся з усіма нашими прикладами з практики

Про нас говорять

Послухайте безпосередньо від новаторів та клієнтів, які вже використовують нашу технологію.

Їхні відгуки та історії успіху свідчать про значний вплив наших датчиків на практичне застосування в навігації безпілотних літальних апаратів.

Системи BoE
«Ми чули схвальні відгуки про датчики SBG, які використовуються у геодезичній галузі, тому провели кілька випробувань з Ellipse, і результати повністю відповідали нашим очікуванням».
Джейсон Л., засновник
ASTRALiTe
«Нам було потрібно рішення для керування та навігації нашого бортового лідара. Наші вимоги передбачали високу точність, а також компактність, легку вагу та низьке енергоспоживання».
Енді Г., директор з систем LiDAR
Університет Ватерлоо
“Ellipse-D від SBG Systems був простим у використанні, дуже точним і стабільним, з малим форм-фактором — все це було вкрай важливим для розробки нашого WATonoTruck.”
Амір К., професор і директор

Дізнайтеся про інші сфери застосування опитувань та безпілотних літальних апаратів

Дізнайтеся, як наші передові технології інерційної навігації сприяють підвищенню ефективності в широкому спектрі геодезичних робіт та застосувань безпілотних літальних апаратів. Від високоточного картографування до критично важливих повітряних операцій — дізнайтеся, як наші рішення підвищують точність, надійність та ефективність навіть у найскладніших умовах.


У вас є питання?

Ласкаво просимо до розділу «Часті запитання»! Тут ви знайдете відповіді на найпоширеніші запитання щодо програм, які ми презентуємо. Якщо ви не знайдете потрібної інформації, звертайтеся до нас безпосередньо!

Що таке LiDAR?

LiDAR (Light Detection and Ranging) — це технологія дистанційного зондування, яка використовує лазерне випромінювання для вимірювання відстаней до об’єктів або поверхонь. Випромінюючи лазерні імпульси та вимірюючи час, за який світло повертається після потрапляння на ціль, LiDAR може генерувати точну тривимірну інформацію про форму та характеристики навколишнього середовища. Ця технологія зазвичай використовується для створення 3D-карт з високою роздільною здатністю поверхні Землі, споруд та рослинності.

Системи LiDAR широко застосовуються в різних галузях промисловості, зокрема:

  • Топографічна картографія: для вимірювання ландшафтів, лісів та міських територій.
  • Автомобілі з автономним лідаром: для навігації та виявлення перешкод.
  • Сільське господарство: для моніторингу стану посівів та польових умов.
  • Моніторинг навколишнього середовища: для моделювання повеней, ерозії берегової лінії та інших цілей.

 

Датчики LiDAR можна встановлювати на дронах, літаках або транспортних засобах, що дозволяє швидко збирати дані на великих територіях. Ця технологія цінується за здатність забезпечувати детальні та точні вимірювання навіть у складних умовах, таких як густі ліси або пересічена місцевість.

Що таке фотограмметрія?

Фотограмметрія — це наука та техніка, що полягає у використанні фотографій для вимірювання та відображення відстаней, розмірів та особливостей об’єктів або навколишнього середовища. Завдяки аналізу знімків, зроблених під різними кутами та що перекриваються, фотограмметрія дозволяє створювати точні 3D-моделі, карти або проводити вимірювання. Цей процес базується на визначенні спільних точок на декількох фотографіях та обчисленні їхнього положення у просторі з використанням принципів триангуляції.

 

Фотограмметрія широко застосовується в різних галузях, таких як:

  • Фотограмметричне топографічне картографування: створення 3D-карт ландшафтів та міських територій.
  • Архітектура та інженерія: для підготовки будівельної документації та проведення конструктивного аналізу.
  • Фотограмметрія в археології: документування та реконструкція пам’яток і артефактів.
  • Аерофотограмметрична зйомка: для геодезичних робіт та планування будівництва.
  • Лісове та сільськогосподарське господарство: моніторинг сільськогосподарських культур, лісів та змін у землекористуванні.

 

Поєднання фотограмметрії з сучасними дронами або БПЛА (безпілотними літальними апаратами) дозволяє швидко збирати аерофотознімки, що робить її ефективним інструментом для реалізації масштабних проектів у сферах геодезії, будівництва та моніторингу навколишнього середовища.

Що таке відстань відбору проб ґрунту?

Відстань до поверхні землі (GSD) — це показник, що використовується в дистанційному зондуванні та аерофотозйомці, який позначає відстань між центрами двох сусідніх пікселів на поверхні землі на зображенні. Простіше кажучи, він відображає розмір ділянки поверхні землі, яку охоплює один піксель на зображенні, зробленому з повітряної платформи, наприклад, з дрона або супутника.

 

Наприклад, якщо GSD становить 5 см, кожен піксель зображення відповідає ділянці на місцевості розміром 5 см на 5 см. Менше значення GSD означає вищу роздільну здатність, що дозволяє відобразити на зображенні дрібніші деталі, тоді як більше значення GSD призводить до зниження деталізації.

 

На GSD впливають такі фактори, як:

  • Висота розташування камери або датчика: чим вище висота, тим більший GSD і нижча роздільна здатність зображення.
  • Фокусна відстань об'єктива камери: Більша фокусна відстань дозволяє зменшити GSD та підвищити роздільну здатність.
  • Розмір матриці: Більші матриці також можуть покращити GSD, оскільки дозволяють фіксувати більше деталей.

 

GSD відіграє вирішальну роль у таких сферах, як фотограмметрія, картографія та геодезія, де необхідні точні вимірювання та детальні зображення.

Що таке аерофотограмметрія?

Аерофотограмметрія — це наука та технологія отримання точних вимірювань і просторової інформації про поверхню Землі шляхом аналізу фотографій, зроблених з повітряних платформ, таких як літаки, дрони або вертольоти. Основний принцип аерофотограмметрії полягає в тому, що, знімаючи перекриваючі один одного зображення місцевості з різних точок огляду, можна відтворити тривимірну інформацію на основі геометричних співвідношень. Кожна фотографія слугує двовимірною проекцією тривимірного світу, і, визначивши спільні точки на декількох зображеннях, можна обчислити точні положення цих точок у просторі за допомогою триангуляції.

Сучасна аерофотограмметрія значною мірою базується на інтеграції точних даних про положення та орієнтацію, що надходять від інерційних навігаційних систем (INS) та глобальних навігаційних супутникових систем (GNSS). INS вимірювання прискорення та кутової швидкості платформи в режимі реального часу, що в поєднанні з даними GNSS дозволяє з високою точністю визначати положення та орієнтацію камери в момент зйомки. Ця інтеграція має вирішальне значення, оскільки вона гарантує правильну геореференцію фотограмметричних моделей, зменшуючи похибки, спричинені рухом платформи, вібраціями або перебоями в роботі GPS.

Після обробки зображень та даних про місцезнаходження фотограмметристи можуть створювати детальні цифрові моделі рельєфу (ЦМР), ортофотознімки та тривимірні карти досліджуваної території. Аерофотограмметрія широко використовується в різних сферах: від топографічного картографування та містобудування до точного землеробства, лісового господарства, моніторингу навколишнього середовища та інспекції інфраструктури, де потрібна швидка, точна та високороздільна просторова інформація про великі території. Поєднання високоякісних зображень, точних інерційних вимірювань та сучасних алгоритмів обробки перетворило аерофотограмметрію на надзвичайно надійний інструмент як для наукових досліджень, так і для практичного застосування.