使用背包进行室内测绘
Ellipse-D RTK INS 帮助 SLAM 计算,同步 LiDAR 和相机。
“多年来,我们一直与 SBG Systems 合作,特别是 Ellipse 系列。 我们一直依赖于这些强大的惯性传感器。” | Jérôme N., VIAMETRIS 创始人
基于背包的移动扫描系统
bMS3D-360 专为最具挑战性的环境而设计。 它嵌入了两个 Velodyne LiDAR 传感器、一个 360 Lady-bug 相机、Ellipse-D SBG 惯性导航系统(带有内部 L1/L2 GNSS 接收器)和一台计算机。
工作流程加快了 7 倍
工作流程非常简单。
回到办公室后,用户启动GNSS 后处理软件以提高方向和位置精度,然后使用 VIAMETRIS 软件对点云进行地理参照和着色。
收集的数据可随时导入最常用的设计软件。与传统方法相比,该工作流程加快了 7 倍。
不会丢失数据;点云可用于进一步测量,这意味着节省了时间和差旅费用。
除了 bMS3D-360 久经考验的性能外,一些细节也让它在市场上与众不同,例如,360 摄像机安装在可伸缩杆上,展开时视野更大,缩回时安全性更高(例如,在停车场,有些屋顶可能非常低)。
它是唯一提供这种摄像机的背包,大大简化了处理工作。当在点云中导航时,用户打开的是 360° 扫描环境的独特图片,而不是查看 4 个不同的相机视点。
当GNSS 面临干扰源时,INS 会保持轨迹,而 SLAM 技术则受到限制。
RTK INS 辅助 SLAM 计算
Ellipse 是一款非常紧凑的惯性导航系统,集成了一个 L1/L2GNSS 接收器。这款工业级INS 采用嵌入式扩展卡尔曼滤波技术计算滚动、俯仰、航向和位置。
,Ellipse 的方位数据用于实时校正设备姿态,并帮助 SLAM 计算航向。
事实上,如果基于 SLAM 的航向以 20 Hz 频率提供,则基于惯性的航向以 200 Hz 频率提供。在两个 SLAM 信息之间,INS 保持航向的稳定性。
GNSS 接收器为点云提供绝对定位,并增加高度约束。此外,当干扰影响到GNSS 时,INS 还能在 SLAM 技术失效时保持轨迹。
VIAMETRIS 创始人 Jérôme Ninot 解释了这一选择:"我们与SBG Systems 特别是Ellipse 系列合作已有多年。我们一直信赖这些坚固耐用的惯性传感器,因此在为我们的背包选择GNSS 系统时,我们很高兴Ellipse 已经集成了GNSS 接收器"。
杰罗姆坚持认为,不集成额外的设备总是浪费时间。
Ellipse-D
Ellipse-D 是一款惯性导航系统,集成了双天线和双频 RTK GNSS,与我们的后处理软件 Qinertia 兼容。
专为机器人和地理空间应用而设计,它可以将里程计输入与 Pulse 或 CAN OBDII 融合,以提高航位推算精度。
请求 Ellipse-D 的报价
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什么是 GNSS 与 GPS?
GNSS 代表全球导航卫星系统,而 GPS 代表全球定位系统。这些术语经常互换使用,但它们指的是基于卫星的导航系统中不同的概念。
GNSS 是所有卫星导航系统的统称,而 GPS 专门指美国系统。它包括多个系统,可提供更全面的全球覆盖,而 GPS 只是其中一个系统。
通过集成来自多个系统的数据,您可以通过 GNSS 获得更高的精度和可靠性,而仅使用 GPS 可能会受到卫星可用性和环境条件的限制。
AHRS 和 INS 之间有什么区别?
姿态航向参考系统 (AHRS) 和惯性导航系统 (INS) 之间的主要区别在于它们的功能和提供的数据范围。
AHRS 提供方向信息,特别是车辆或设备的姿态(俯仰、横滚)和航向(偏航)。它通常使用陀螺仪、加速度计和磁力计等传感器的组合来计算和稳定方向。AHRS 输出三个轴(俯仰、横滚和偏航)中的角位置,使系统能够了解其在空间中的方向。它通常用于航空、无人机、机器人和船舶系统中,以提供准确的姿态和航向数据,这对于车辆控制和稳定至关重要。
INS 不仅提供姿态数据(如 AHRS),还可以跟踪车辆随时间推移的位置、速度和加速度。它使用惯性传感器来估计 3D 空间中的运动,而无需依赖 GNSS 等外部参考。它结合了 AHRS 中的传感器(陀螺仪、加速度计),但也可能包括更高级的算法,用于位置和速度跟踪,通常与 GNSS 等外部数据集成以提高精度。
总而言之,AHRS 侧重于方向(姿态和航向),而 INS 提供全套导航数据,包括位置、速度和方向。
IMU 和 INS 之间有什么区别?
惯性测量单元 (IMU) 和惯性导航系统 (INS) 之间的区别在于它们的功能和复杂性。
IMU(惯性测量单元)提供有关车辆线性加速度和角速度的原始数据,这些数据由加速度计和陀螺仪测量。它提供有关横滚、俯仰、偏航和运动的信息,但不计算位置或导航数据。IMU 专门设计用于中继有关运动和方向的基本数据,以进行外部处理以确定位置或速度。
另一方面,INS(惯性导航系统)将 IMU 数据与高级算法相结合,以计算车辆随时间推移的位置、速度和方向。它包含导航算法,如卡尔曼滤波,用于传感器融合和集成。INS 提供实时导航数据,包括位置、速度和方向,而无需依赖外部定位系统(如 GNSS)。
此导航系统通常用于需要全面导航解决方案的应用中,尤其是在 GNSS 受限的环境中,例如军用无人机、船舶和潜艇。
如何将惯性系统与激光雷达结合用于无人机测绘?
将 SBG Systems 的惯性系统与 LiDAR 结合用于无人机测绘,可提高捕获精确地理空间数据的准确性和可靠性。
以下是集成的工作原理以及它如何使基于无人机的测绘受益:
- 一种遥感方法,使用激光脉冲测量到地球表面的距离,从而创建地形或结构的详细 3D 地图。
- SBG Systems INS 结合了惯性测量单元 (IMU) 和 GNSS 数据,即使在 GNSS 受限的环境中也能提供精确定位、姿态(俯仰、横滚、偏航)和速度。
SBG 的惯性系统与 LiDAR 数据同步。INS 精确跟踪无人机的位置和方向,而 LiDAR 捕获下方地形或物体的细节。
通过了解无人机的精确方向,LiDAR数据可以准确定位在3D空间中。
GNSS 组件提供全局定位,而 IMU 提供实时姿态和运动数据。这种组合确保即使在 GNSS 信号微弱或不可用时(例如,在高层建筑物或茂密的森林附近),INS 也能继续跟踪无人机的路径和位置,从而实现一致的 LiDAR 测绘。
同步定位和绘图是什么意思?
同步定位与地图构建 (SLAM) 是一种计算技术,允许机器人、车辆或设备在构建未知环境地图的同时确定自身在该地图中的位置。
它结合了来自各种传感器(例如,相机、LiDAR、雷达、IMU、GNSS)的数据以及滤波或优化等算法,以实现实时地图构建和导航。
SLAM 使自主系统无需事先绘制地图或使用 GPS 即可导航和了解周围环境。