面向自动施工机械的惯性解决方案

在建筑领域,自动化正在彻底改变基础设施项目的实施方式,通过利用机器人技术、人工智能(AI)和传感器等先进技术,将过去需要大量人工干预的流程实现自动化。这些技术使设备和机械能够在几乎无需人工干预的情况下完成挖掘、测绘和道路建设等任务。
自动驾驶施工车辆正在彻底改变从高速公路和桥梁等大型基础设施项目到住宅和商业建筑的各个领域,不仅使施工过程更快、更精准,同时降低了风险并节省了劳动力成本。通过在无人机、自动驾驶车辆和自动化机械中应用精准的导航系统,建筑行业正变得更加安全、高效且经济实惠。

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面向自动施工车辆的惯性系统

INS 或惯性导航系统对于自主施工机械至关重要,可在复杂环境中提供精确的定位和运动跟踪。我们的 INS 传感器引导车辆,如无人驾驶卡车、推土机、挖掘机和起重机。它们提供实时的位置、速度和姿态数据,即使在 GNSS 覆盖较差的地点也能实现安全高效的运行。

当与实时动态 (RTK) GNSS 技术相结合时,我们的 INS 可为平整、挖掘和材料放置等任务确保厘米级精度。这种集成提高了精度、减少了错误并最大限度地减少了项目延误。

挖掘机和推土机等机器可以全天候运行,以最少的监督完成土方和整平作业。这使机器能够降低油耗并提高效率,从而节省成本并带来环境效益。

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测绘解决方案

惯性系统在施工测绘应用中也发挥着关键作用。配备 INS 和 GNSS 的无人机被用于执行航测。它们捕获高分辨率图像和数据,以创建施工现场的详细地形图和 3D 模型。这些地图为现场状况提供了宝贵的见解,帮助项目经理和工程师做出明智的决策。

即使在地势复杂或 GNSS 信号较差的区域,INS 的集成也能确保数据的准确地理定位。此外,配备 INS 的无人机可以对施工进度进行持续监测。它们跟踪现场状况的变化,并确保工作按计划完成。

这种级别的精度和自动化大大减少了传统测绘方法所需的时间和劳动力。

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加强施工现场的安全管理

推土机、挖掘机、轮式装载机和自卸卡车等自动施工车辆有助于提高工地的安全性。

建筑施工本身具有风险,工人面临着重型机械、不稳定地形和高空作业等危险。通过引入自动机械和远程控制施工车辆,可以降低其中许多风险。

我们的惯性系统提供有关自动施工设备位置和运动的实时数据。实现精确控制并减少发生事故的可能性。

此外,自动无人机还可用于检查危险区域(如不稳定结构或深基坑工地),而不会让工人面临风险。自动化与精准导航的结合有助于为施工人员创造更安全的工作环境。

请向我们介绍一下您的项目

我们的优势

我们的解决方案将惯性传感器与 GNSS 技术相结合,即使在充满挑战的环境中也能提供准确的实时定位和运动数据。

精确的机器控制 精确的位置和姿态数据,可实现极高精度的任务执行。
适应不良的 GNSS 覆盖能力 在 GNSS 信号无法覆盖或受阻的区域(如隧道、城市施工现场等)可靠运行
运营效率 利用实时运动数据优化自主机器的性能并提高生产效率。
耐用且易于集成 我们的INS 系列产品坚固耐用、结构紧凑,能够承受恶劣环境,便于集成。

自动化施工解决方案

我们提供广泛的运动和导航产品,旨在提升自动机器和系统的性能。我们的高精度惯性系统与 GNSS 技术相结合,可为您的自动施工项目提供所需的精度和可靠性。它允许您的设备以最少的人工干预执行平地、挖掘和材料放置等任务。

Ellipse A AHRS 迷你单元右侧

Ellipse-A

Ellipse-A 在高性价比的 AHRS 中提供高性能的方向和升沉,具有精确的磁校准和强大的温度适应性。
AHRS 0.8° 航向(磁航向) 5 厘米的起伏 0.1° 横滚角和俯仰角
探索
Ellipse-A
Ellipse D INS 迷你单元右侧视图

Ellipse-D

Ellipse-D 是最小的双天线 GNSS 惯性导航系统,能够在任何条件下提供精确的航向和厘米级精度。
INS 双天线RTKINS 0.05° 横滚角和俯仰角 0.2° 航向
探索
Ellipse-D
Ekinox Micro INS 迷你单元右侧

Ekinox Micro

Ekinox Micro 是一款紧凑型高性能 INS,配备双天线 GNSS,在任务关键型应用中提供无与伦比的精度和可靠性。
INS 内置 GNSS 单/双天线 0.015° 横滚角和俯仰角 0.05° 航向
探索
Ekinox Micro

自动驾驶应用手册

我们的宣传册将立即直接发送到您的收件箱。

案例研究

很好奇我们的惯性产品如何改变建筑行业?
我们的案例研究重点介绍了 SBG Systems 技术在自动施工项目中的实际应用。
例如,我们的解决方案成功集成到了道路建设和大型基础设施开发中。
此外,它们还提高了施工过程中的效率、精度和安全性。

弗劳恩霍夫研究所

与弗劳恩霍夫研究所的合作

自动驾驶汽车
弗劳恩霍夫协会与SBG的合作
Transmin

Ellipse-A 被选用于远程遥控岩石破碎机

自动化控制系统
案例研究:Transmin
树雨燕

Treeswift 如何推动公用事业现场运营现代化

移动测绘
公用事业现场技术人员在进行植被管理检查时佩戴了Treeswift Swiftpack AI驱动的激光雷达设备
TREALIS

TREALIS 结合 Apogee Navsight 的钢轨缺陷检测

有轨电车和火车的定位
TREALIS检测列车正在法国铁路网络上进行轨道缺陷检测
GapEOD

GapEOD 如何借助 Ellipse 实现更安全的地球物理勘测

有轨电车和火车的定位
GapEOD 的系统已启动并正在运行
罗斯托克大学

在真实城市水道中的自动驾驶渡轮研究

渡轮自主航行
自动驾驶渡轮
探索我们所有的案例研究

他们在谈论我们

直接聆听采用我们技术的创新者和客户的亲身分享。

他们的用户评价和成功案例充分说明了我们的传感器在实际指向与稳定应用中发挥的重要作用。

滑铁卢大学
“来自 SBG Systems 的 Ellipse-D 易于使用、非常精准且稳定,并且外形小巧——所有这些对于我们的 WATonoTruck 开发至关重要。”
阿米尔·K,教授兼主任
弗劳恩霍夫IOSB研究所
“自主式大型机器人将在不久的将来彻底改变建筑行业。”
WarnowstromerAI 自动驾驶渡轮项目标志
WarnowstromerAI
“Ekinox Micro 是推动城市地区自动船舶航行的最佳传感器设备。”
WarnowstromerAI 团队

探索其他工业自动化应用

了解我们的先进惯性导航系统和运动传感器如何改变各种自主车辆应用。从陆地机器人到水下航行器,我们的解决方案在多样化且充满挑战的环境中实现精确、可靠的性能。探索我们如何以尖端解决方案支持自主技术的演进。


你有问题吗?

自动施工是一个快速发展的领域,您可能对如何在项目中最好地利用这些技术存有疑问。我们的常见问题解答 (FAQ) 部分提供了清晰简明的答案。它涵盖了自动施工、惯性系统及其实际应用。

AHRS 和 INS 之间有什么区别?

姿态和航向参考系统 (AHRS) 与惯性导航系统 (INS) 之间的主要区别在于其功能和提供数据的范围。

 

AHRS 提供方位信息——具体而言是车辆或设备的姿态(俯仰角、横滚角)和航向(偏航角)。它通常使用传感器组合(包括陀螺仪、加速度计和磁力计)来计算和稳定方位。AHRS 输出三个轴(俯仰、横滚和偏航)上的角位置,使系统能够了解其在空间中的方位。它通常用于航空、无人机、机器人和海洋系统中,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 不仅提供方位数据(类似于 AHRS),还能随着时间推移跟踪车辆的位置、速度和加速度。它使用惯性传感器来估计 3D 空间中的运动,而不依赖于诸如 GNSS 等外部参考。它结合了 AHRS 中的传感器(陀螺仪、加速度计),但也可能包含用于位置和速度跟踪的更高级算法,通常与 GNSS 等外部数据集成以提高精度。

 

综上所述,AHRS 侧重于方位(姿态和航向),而 INS 则提供全套导航数据,包括位置、速度和方位。

什么是实时动态定位?

实时动态 (RTK) 是一种高精度的卫星导航技术,用于提高全球导航卫星系统 (GNSS) 测量位置数据的准确性。它广泛应用于测绘、农业和自动驾驶车辆导航等领域。

 

通过使用基准站接收 GNSS 信号并高精度计算其位置,然后实时向一个或多个流动站(rover)传输校正数据。流动站利用这些数据调整其 GNSS 读数,从而提高定位精度。

 

RTK 通过实时校正 GNSS 信号提供厘米级精度。这比通常精度在几米以内的标准 GNSS 定位要精确得多。

 

基站发送的校正数据通过各种通信方式(如无线电、蜂窝网络或互联网)传输至移动站。这种实时通信对于在动态作业过程中保持精度至关重要。

在自主施工系统中,什么是地理参考?

在自主施工系统中,地理参考是指将施工数据(如地图、模型或传感器测量数据)与现实世界的地理坐标进行对齐的过程。这确保了由无人机、机器人或重型设备等自主机器收集或生成的所有数据,都能在全球坐标系(如纬度、经度和海拔)中准确定位。

 

在自动施工的背景下,地理定位对于确保机械在大型施工现场精确作业至关重要。通过利用 GNSS(全球导航卫星系统)等基于卫星的定位技术将项目与真实世界的地理位置关联起来,它能够准确放置建筑物、材料和设备。

 

地理参考技术能够实现挖掘、整平或材料回填等作业的自动化和精确控制,从而提高效率、减少错误,并确保施工符合设计规范。此外,该技术还有助于进度跟踪、质量控制,并能与地理信息系统(GIS)和建筑信息模型(BIM)集成,从而提升项目管理水平。

 

什么是INS ?

一个 INS (惯性导航系统) 是一种自主导航解决方案,它仅使用惯性传感器来确定平台的位置、姿态和速度——通常包括:

  • 加速度计(用于测量线性加速度)
  • 陀螺仪(测量角旋转)

它是如何工作的?

陀螺仪用于追踪平台的旋转情况(横滚、俯仰、偏航)。加速度计用于测量沿三个轴向的运动。导航滤波器(通常为卡尔曼滤波器)会随时间对这些测量值进行积分,从而计算出:

  • 位置 (x, y, z)
  • 速度
  • 态度(取向)

主要特点

  1. 完全自主:运行无需外部信号
  2. 高更新率:通常每秒可进行数百或数千次测量
  3. 适用于任何环境:可在地下、水下、室内以及 GPS 禁用环境中工作
  4. 精度取决于传感器等级:从消费级 IMU 到战术级和导航级 INS

常见应用

  • 航空航天与国防:导弹、无人机、巡飞弹药、装甲车辆
  • 海事:自主水下航行器(AUV)、自主水面航行器(USV)、船舶、水文测量系统
  • 地面机器人技术:自动驾驶车辆、SLAM、AGV
  • 测绘:移动测绘系统、激光雷达
  • 工业级:图像稳定、运动追踪