基于 SLAM 的移动测量
vMS3D 是一个移动测绘系统,它结合了惯性、GNSS 和 SLAM 技术的优势。
“Ellipse INS 提供了非常非常精确的速度数据。” | VIAMETRIS 创始人 Ninot 先生
VIAMETRIS 是基于 SLAM 解决方案开发的先驱。两年前,该公司发布了基于 SLAM 技术的室内测绘系统 iMS3D。
凭借这一经验,该公司刚刚推出了新解决方案 vMS3D,这是一种将惯性、GNSS 和 SLAM 技术优势集于一体的移动测绘系统,具有创新性以及极具吸引力的性能/价格比。
最智能的移动测绘系统
vMS3D 看起来像是一个经典的移动测绘系统 (MMS)。它集成了 360° 相机、旋转式 LiDAR、带 GNSS 接收机的内部导航系统。
简单直接的自动化工作流程并未展现出其独特之处背后微妙而复杂的内部计算。事实上,vMS3D 配备了用于 SLAM 计算的附加 LiDAR。
采集完成后,名为 PPiMMS 的后处理软件会自动分析 GNSS 信号充足的环境、更倾向于使用惯导的环境,或者需要 SLAM 的环境。
GNSS、惯性和 SLAM 的最佳组合
vMS3D 解决方案考虑了每种技术的优点和缺点,具体取决于它们的使用条件:
- GNSS:当 GNSS 接收机提供可靠数据时(例如在开阔天空环境中),该解决方案依赖于其位置。如果发生 GNSS 中断或干扰,系统将在惯性数据或基于 SLAM 的数据之间进行选择
- SLAM:在周围物体高度多样且密集的复杂环境中(例如城市峡谷或森林),首选通过 SLAM 计算出的位置。当物体距离太远或无法区分时,SLAM 的功能将受到限制。
- 惯性:惯性导航系统 (INS) 提供的速度和方向信息能够在 GNSS 和 SLAM 受到限制的所有情况下辅助导航。惯性导航系统提供横摇和纵倾信息来约束所有 LiDAR 数据,因此点云在地面上被引用。转弯速率也很有帮助,尤其是在发生突然的方向变化时。实际上,当 LiDAR 运动时,需要在两次扫描之间进行方向补偿。
Ellipse-D,VIAMETRIS 的明智之选
VIAMETRIS 的创始人热罗姆·尼诺 (Jérôme Ninot) 已经对用于其室内 iMS3D 的 Ellipse 非常满意,因此他在为自己的全新创新项目选择 INS 时没有看别的。
“Ellipse INS 提供非常非常精确的速度数据,”尼诺先生说道。
创新的 SLAM 计算使 VIAMETRIS 能够依赖小型且具有成本效益的惯性传感器,而市场上的其他系统则需要更高精度的惯性系统。Ellipse 传感器可提供 0.1° 精度的姿态。

Ninot 先生还选择了 Ellipse-D 型号,因为其一体化的小型外形尺寸以及内置的 RTK GNSS 接收机。
“借助集成 INS(如 Ellipse-D),它提供单一通信接口以及与 GNSS 和 LiDAR 的内置同步功能,使我们能够专注于我们的 SLAM 专业技术,”这位首席执行官补充道,并提到更少的电缆永远是明智的选择。
Ellipse-D,胜任多项任务的得力助手
集成到这一创新解决方案中的 Ellipse-D 可执行多项任务。首先,它提供横摇和纵摇以约束所有 LiDAR 数据,从而使点云以地面为参考。
其次,Ellipse-D 的转速非常有用,特别是当方向发生急剧变化时。事实上,当 LiDAR 处于运动状态时,两次扫描之间需要进行方向补偿。
最后,Ellipse-D 实时融合惯性和 GNSS 信息,提供极佳的速度测量值,这对于持续辅助 vMS3D 内部算法同样至关重要。
Ellipse-D
Ellipse-D 是一款集成双天线和双频 RTK GNSS 的惯性导航系统,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,它可将里程计输入与 Pulse 或 CAN OBDII 相融合,以增强推算定位精度。
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如何将惯性系统与激光雷达结合用于无人机测绘?
将 SBG Systems 的惯性系统与用于无人机测绘的 LiDAR 相结合,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无人机测绘受益:
- 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 将惯性测量单元 (IMU) 与 GNSS 数据相结合,即使在 GNSS 信号无法覆盖的环境中,也能提供准确的位置、姿态(俯仰角、横滚角、航向角)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 组件提供全球定位,而 IMU 则提供实时的姿态和运动数据。这种组合确保了即使在 GNSS 信号微弱或不可用(例如高大建筑物附近或茂密的森林中)时,INS 也能继续追踪无人机的飞行轨迹和位置,从而实现一致的 LiDAR 测绘。
什么是多波束回声测深?
RTK 和 PPK 之间有什么区别?
实时动态差分(RTK)是一种定位技术,其中 GNSS 校正以近乎实时的方式传输,通常使用 RTCM 格式校正流。然而,在确保 GNSS 校正(特别是其完整性、可用性、覆盖范围和兼容性)方面可能会面临挑战。
PPK 相比 RTK 后处理的主要优势在于,数据处理活动可以在后处理过程中进行优化,包括前向和后向处理;而在实时处理中,校正及其传输中的任何中断或不兼容都会导致定位精度降低。
GNSS 后处理 (PPK) 相比实时处理 (RTK) 的首要核心优势在于:现场使用的系统无需配备数据链/无线电,即可将来自 CORS 的 RTCM 校正数据传输到 INS/GNSS 系统中。
后处理应用的主要限制是最终应用程序需要对环境做出反应。另一方面,如果您的应用程序可以承受生成优化轨迹所需的额外处理时间,它将大大提高所有交付的数据质量。