首页 案例研究 使用 RTK 惯性导航系统进行基于 SLAM 的移动测绘

基于 SLAM 的移动测绘



"EllipseINS 提供非常非常精确的速度数据"。|VIAMETRIS 创始人 Ninot 先生

地理空间INS为测量人员提供的解决方案
基于 SLAM 的 VIAMETRIS 移动测绘 Ins

VIAMETRIS 是开发基于 SLAM 解决方案的先驱。两年前,该公司发布了基于 SLAM 技术的室内测绘系统 iMS3D。

利用这一经验,该公司刚刚推出了一个新的解决方案:vMS3D,这是一个移动测绘系统,结合了惯性、GNSS 和 SLAM 技术的精华,提供了一个性能/价格比极具吸引力的创新解决方案。

vMS3D 看起来像一个经典的移动测绘系统(MMS)。它集成了 360° 摄像机、旋转激光雷达和带 GNSS 接收机的内部导航系统。

简单明了的自动工作流程并没有显示出使其与众不同的精妙而复杂的内部计算。事实上,vMS3D 还配备了一个用于 SLAM 计算的附加激光雷达。

采集完成后,名为 PPiMMS 的后处理软件会自动分析 GNSS 是否足够、惯性导航是否可取或 SLAM 是否需要等情况。

vMS3D 解决方案考虑到了每种技术的优缺点,具体取决于它们的使用条件:

  • 全球导航卫星系统:当全球导航卫星系统接收器提供可靠数据时,例如在开阔天空环境中,解决方案依赖于其位置。如果出现 GNSS 中断或干扰,系统会在惯性数据或基于 SLAM 的数据之间做出选择
  • SLAM:在周围物体种类繁多、距离很近的密集环境中,例如在城市峡谷或森林中,通过 SLAM 计算出的位置是首选。在物体距离太远或无法分辨的环境中,SLAM 的功能就会受到限制。
  • 惯性:惯性导航系统INS)提供的速度和方向信息能够在全球导航卫星系统和 SLAM 受限的所有情况下协助导航。惯性导航系统提供的滚动和俯仰可约束所有激光雷达数据,因此cloud 地面为基准。转向率也非常有用,尤其是在突然改变方向时。事实上,当激光雷达处于运动状态时,两次扫描之间需要进行方向补偿。



"Ellipse INS 提供非常非常精确的速度数据",Ninot 先生说。

创新的 SLAM 计算使 VIAMETRIS 能够依赖微型且经济高效的惯性传感器,而市场上的其他系统则需要更高精度的惯性系统。椭圆形传感器可提供 0.1° 的精确姿态。

基于 SLAM 的 VIAMETRIS 移动测绘 Ins
VIAMETRIS 移动测绘软件



"有了像 Ellipse-D这样的集成式INS (提供单一通信接口并内置 GNSS 和 LiDAR 同步功能),我们就能够专注于我们的 SLAM 专业技术",首席执行官补充道,"电缆越少越好。

集成到这一创新解决方案中的Ellipse-D 可执行多项任务。

其次,Ellipse-D 的转向率非常有用,尤其是在突然改变方向时。事实上,当激光雷达处于运动状态时,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,提供出色的速度测量,这对于持续辅助 vMS3D 内部算法也非常重要。

基于 SLAM 的移动测绘 RTKINS 解决方案 基于 SLAM 的移动测绘
基于 SLAM 的最佳移动测绘解决方案
0. 2 °
航向精度与双天线 RTK GNSS
0.0 5 °
滚动和俯仰(RTK)
1 厘米
RTK GNSS 定位
65 g
INS 重量

Ellipse-D

Ellipse-D 是一种惯性导航系统,集成了双天线和双频率 RTK GNSS,与我们的后处理软件 Qinertia 兼容。

它专为机器人和地理空间应用而设计,可将里程表输入与脉冲或 CAN OBDII 融合,以提高盲区定位精度。

了解所有功能
Ellipse DINS Unit Ckeckmedia

询问Ellipse-D的报价

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如何结合惯性系统和激光雷达进行无人机测绘?

将SBG Systems公司的惯性系统与用于无人机测绘的激光雷达相结合,可提高获取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,以及它如何为无人机制图带来益处:

  • 一种遥感方法,利用激光脉冲测量地球表面的距离,绘制详细的三维地形图或结构图。
  • SBG Systems INS 将惯性测量单元IMU) 与全球导航卫星系统IMUGNSS) 数据相结合,即使在缺乏 GNSS 的环境中也能提供精确的定位、定向(俯仰、滚动、偏航)和速度。

 

SBG 的惯性系统与激光雷达数据同步。INS 可精确跟踪无人机的位置和方向,而 LiDAR 可捕捉下方地形或物体的细节。

通过了解无人机的精确方位,可以在三维空间中准确定位激光雷达数据。

全球导航卫星系统组件提供全球定位,而IMU 则提供实时方向和移动数据。两者的结合确保了即使在全球导航卫星系统信号微弱或不可用的情况下(例如在高楼或茂密森林附近),INS 也能继续跟踪无人机的路径和位置,从而实现一致的激光雷达测绘。

什么是多波束回声探测?

多波束回声探测(MBES)是一种先进的水文测量技术,用于高精度绘制海底和水下特征图。

 

传统的单波束回声测深仪测量的是船只正下方一个点的深度,而 MBES 与之不同,它利用声纳波束阵列同时捕捉海底大范围的深度测量值。这样就能详细、高分辨率地绘制水下地形图,包括地形、地质特征和潜在危险。

 

MBES 系统发出的声波在水中传播,从海底反弹并返回到船上。通过分析回波返回所需的时间,系统可以计算出多个点的深度,从而绘制出水下景观的综合地图。

 

这项技术对导航、海洋建设、环境监测和资源勘探等各种应用至关重要,为海上安全作业和海洋资源的可持续管理提供了关键数据。

RTK 和 PPK 有什么区别?

实时运动学(RTK)是一种近乎实时传输全球导航卫星系统校正的定位技术,通常使用 RTCM 格式校正流。然而,在确保全球导航卫星系统校正,特别是其完整性、可用性、覆盖范围和兼容性方面可能存在挑战。

 

与 RTK 后期处理相比,PPK 的主要优势在于可以在后处理期间优化数据处理活动,包括前向处理和后向处理,而在实时处理中,修正及其传输的任何中断或不兼容都会导致定位精度降低。

 

与实时(RTK)相比,全球导航卫星系统后处理(PPK)的第一个关键优势是,现场使用的系统无需使用数据链路/无线电将来自 CORS 的 RTCM 校正数据输入INS 系统

 

采用后处理技术的主要限制因素是最终应用程序需要对环境采取行动。另一方面,如果您的应用程序能够承受产生优化轨迹所需的额外处理时间,那么它将大大提高所有交付成果的数据质量。