Sistemi inerziali avanzati per il mobile mapping

La mappatura mobile è una tecnologia utilizzata per raccogliere dati geospaziali da una serie di sensori montati su veicoli in movimento, come automobili, UAV (droni) o imbarcazioni. Questi sistemi incorporano tipicamente la georeferenziazione diretta, che determina con precisione le coordinate reali dei dati raccolti senza punti di controllo a terra, combinando il posizionamento GNSS con le misure di orientamento IMU . Raccolgono dati 3D altamente precisi mentre sono in movimento, rendendoli ideali per rilievi su larga scala, monitoraggio delle infrastrutture e pianificazione urbana.

Il processo prevede l'integrazione di sensori come LiDAR (Light Detection and Ranging) mobili, telecamere e sistemi globali di navigazione satellitareGNSS) per produrre dati geografici dettagliati e precisi. I sistemi di mappatura mobile sono fondamentali per catturare gli ambienti in modo rapido ed efficiente, fornendo informazioni essenziali per settori come l'edilizia, i trasporti e il monitoraggio ambientale. I sistemi inerziali svolgono un ruolo cruciale nel migliorare l'accuratezza e la precisione delle applicazioni di mappatura mobile. Integrando i sistemi di riferimento per l'assetto e la direzioneAHRS) con il GNSS, le piattaforme di mappatura mobile possono garantire un rilevamento preciso e continuo, anche in aree in cui i segnali GNSS sono deboli o ostruiti. Ciò è particolarmente importante negli ambienti urbani, dove edifici alti o alberi possono interferire con i segnali satellitari.

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Prestazioni superiori in condizioni di bassa dinamicità

I sistemi di mappatura mobile con IMU integrata forniscono dati in tempo reale, offrendo approfondimenti critici sulle dinamiche ambientali.

Questi sistemi consentono la creazione di mappe ad alta definizione (HD) per veicoli autonomi, migliorano l'accuratezza e riducono il rischio di lacune nei dati, rendendoli essenziali per applicazioni come la mappatura delle infrastrutture, i rilievi stradali e l'analisi ambientale.

Grazie all'integrazione avanzata di GNSS e inerziale, i sistemi di mappatura mobile offrono un'impostazione e un'inizializzazione rapide, riducendo al minimo i tempi di inattività e consentendo una rapida raccolta dei dati. Ciò è particolarmente prezioso in scenari sensibili al fattore tempo, come i rilievi mobili delle infrastrutture o la mappatura degli interventi di emergenza, dove la rapidità di implementazione è fondamentale.

In ambienti poco dinamici, come i veicoli che si muovono lentamente nelle aree urbane o al chiuso, i sistemi inerziali ad alte prestazioni mantengono dati precisi di posizionamento e orientamento. Mentre i sistemi GPS tradizionali possono avere difficoltà in queste condizioni, un sistema INS integrato con il GNSS garantisce dati continui e affidabili, anche in ambienti GNSS.

Garantendo prestazioni costanti, questi sistemi producono modelli 3D, mappe topografiche e prodotti geospaziali accurati, indipendentemente dalla velocità di movimento o dalla complessità ambientale.

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Interfaccia di comunicazione singola con sincronizzazione integrata

I nostri sistemi inerziali supportano un processo di integrazione semplificato con un'unica interfaccia di comunicazione. L'INS può fungere da hub centrale per i dati provenienti da sensori GNSS e LiDAR. Utilizzando i protocolli di comunicazione standard del settore, Ethernet o CAN bus, è possibile interfacciare l'INS con il ricevitore GNSS e il sistema LiDAR mobile, riducendo al minimo la complessità dell'hardware ed evitando la necessità di collegamenti di comunicazione multipli.

Le nostre soluzioni INS sono dotate di funzionalità di sincronizzazione integrate che assicurano una fusione dei dati senza soluzione di continuità tra GNSS, LiDAR e dati inerziali.

L'INS può fungere da orologio master PTP, sincronizzando i timestamp di tutti i sensori, un aspetto fondamentale per le operazioni SLAM. Grazie alle funzioni di orologio in tempo reale (RTC) e alla capacità di gestire la temporizzazione GNSS e i segnali di attivazione esterni, l'INS garantisce il corretto allineamento dei dati GNSS e LiDAR per un'elaborazione SLAM accurata.

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Funzionalità in tempo reale e di post-elaborazione

I sistemi di mappatura mobile (MMS) offrono funzionalità sia in tempo reale che di post-elaborazione, consentendo agli utenti di accedere a dati immediati e di perfezionare i risultati in un secondo momento per una maggiore precisione.

L'acquisizione di dati in tempo reale consente a ingegneri o geometri di effettuare valutazioni sul posto, mentre il software di post-elaborazione assicura che il risultato finale sia il più accurato possibile. I sistemi inerziali contribuiscono in modo significativo a questo processo, mantenendo dati posizionali coerenti e affidabili, anche quando i segnali satellitari non sono disponibili o sono degradati.

Le piattaforme di mappatura mobile dotate di sistemi inerziali offrono flessibilità nella raccolta e nell'analisi dei dati. Gli operatori possono regolare i parametri al volo, assicurando che i loro progetti di mappatura soddisfino gli standard di accuratezza e precisione richiesti.

Per un ulteriore perfezionamento, offriamo Qinertia, un potente software di post-elaborazione che aumenta l'accuratezza della traiettoria migliorando i dati GNSS e INS a posteriori, che può integrare i flussi di lavoro di mappatura basati su SLAM.

Ci parli del suo progetto
Sistema di mappatura mobile con sensore inerziale SBG Systems

I nostri punti di forza

I nostri sistemi di navigazione inerziale offrono diversi vantaggi per il mobile mapping, tra cui:

Georeferenziazione ad alta precisione Posizionamento e orientamento accurati, garantendo che i dati di mobile mapping siano allineati con precisione e affidabili.
Integrazione GNSS senza soluzione di continuità Elevata accuratezza sia in ambienti aperti che in aree con GPS limitato.
Compatto e leggero Ottimizzato per piattaforme mobili, riducendo al minimo i requisiti di peso e spazio.
Affidabile in ambienti dinamici Offre prestazioni costanti durante movimenti ad alta velocità o rapidi cambi di direzione.

Le nostre soluzioni per il mobile mapping

I nostri sistemi di navigazione inerzialeINS) sono progettati specificamente per i mercati del rilievo, offrendo prestazioni elevate e facilità d'uso. Basati su sensori inerziali avanzati, integrano algoritmi all'avanguardia e tecnologia GNSS per fornire dati precisi di navigazione e posizionamento. I nostri sistemi sono altamente adattabili, con componenti configurabili per soddisfare le esigenze di applicazioni specifiche.

Ekinox D Unità INS piccola destra

Ekinox

Ekinox è un sistema di navigazione inerziale all-in-one con ricevitore RTK GNSS integrato, ideale per le applicazioni in cui lo spazio è fondamentale.
INS Doppia antenna geodetica interna 0.02 ° Roll e Pitch 0.05 ° Heading
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Ekinox
Apogee D Unità INS piccola destra

Apogee

Apogee è un sistema GNSS all-in-one che incorpora un ricevitore GNSS RTK e PPP pronto per applicazioni in cui lo spazio è critico ma sono richieste prestazioni elevate.
INS Doppia antenna geodetica interna 0,008 ° Rollio e Beccheggio 0.02 ° Heading
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Apogee
Navsight Terra Aria Apogee Grado INS GNSS Frontale

Navsight Land-Air

Navsight Land-Air è una soluzione di movimento e navigazione progettata per facilitare la raccolta dati mobile dei rilevatori.
INS GNSS integrato Esegue algoritmi di navigazione esclusivi 0.02 ° Roll & Pitch (RTK)
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Navsight Land-Air

Brochure sulle applicazioni di mappatura

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Casi di studio

SBG Systems ha collaborato con aziende leader in diversi settori per fornire soluzioni inerziali ad alte prestazioni per la mappatura mobile. I nostri casi di studio illustrano le storie di successo di progetti in cui la nostra tecnologia ha svolto un ruolo fondamentale nell'acquisizione e nell'analisi dei dati.

Yellowscan

Precisione ed efficienza perfette nella mappatura LiDAR con Quanta Micro

Mappatura LiDAR

YellowScan per i sistemi di mappatura LiDAR
WSA Berlin

Sistema di Navigazione Inerziale per la Mappatura sotto i Ponti

Rilevamento

Mappatura sotto i ponti
VIAMETRIS

Mobile Mapping basato su SLAM che utilizza un sistema di navigazione inerziale RTK

Mobile Mapping

Tecnologia Viametris Slam e Ins
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Parlano di noi

Ascolta in prima persona gli innovatori e i clienti che hanno adottato la nostra tecnologia.

Le loro testimonianze e storie di successo illustrano il notevole impatto che i nostri sensori hanno nelle applicazioni pratiche dei veicoli autonomi.

University of Waterloo
"Ellipse di SBG Systems è facile da usare, molto preciso e stabile, con un fattore di forma ridotto: tutti elementi essenziali per il nostro sviluppo di WATonoTruck".
Amir K, Professore e Direttore
Fraunhofer IOSB
“I robot autonomi su larga scala rivoluzioneranno il settore delle costruzioni nel prossimo futuro.”
ITER Systems
"Eravamo alla ricerca di un sistema di navigazione inerziale compatto, preciso ed economico. L'INS di SBG Systemsera la soluzione perfetta".
David M, CEO

Scopri altre applicazioni di rilevamento

SBG Systems offre sistemi di navigazione inerziale e sensori di movimento ad alte prestazioni che svolgono un ruolo fondamentale nel rilievo terrestre, marino e aereo. Dal dragaggio alla mappatura dei porti, dalla mappatura degli interni alla fotogrammetria UAV, le nostre soluzioni inerziali aiutano i professionisti del settore geospaziale a raccogliere dati precisi sulla posizione, l'orientamento e il movimento in tutti i tipi di ambienti.

Esplorate le nostre applicazioni di rilievo.


Ha delle domande?

La nostra sezione FAQ copre le domande più comuni sui sistemi di mappatura mobile, incluse informazioni sulle tecnologie coinvolte, sulle best practice e su come integrare i nostri prodotti nelle vostre soluzioni.

Cos'è SLAM?

SLAM, acronimo di Simultaneous Localization and Mapping (localizzazione e mappatura simultanea), è una tecnica computazionale utilizzata in robotica e computer vision per costruire una mappa di un ambiente sconosciuto e contemporaneamente tenere traccia della posizione di un agente all'interno di tale ambiente. È particolarmente utile in scenari in cui il GNSS non è disponibile, come ad esempio in ambienti chiusi o in aree urbane dense.

 

I sistemi SLAM determinano la posizione e l'orientamento dell'agente in tempo reale. Ciò comporta il tracciamento del movimento del robot o del dispositivo mentre naviga nell'ambiente. Mentre l'agente si muove, il sistema SLAM crea una mappa dell'ambiente. Questa può essere una rappresentazione 2D o 3D, che cattura la disposizione, gli ostacoli e le caratteristiche dell'ambiente circostante.

 

Questi sistemi utilizzano spesso più sensori, come telecamere, LiDAR o unità di misura inerziale (IMU), per raccogliere dati sull'ambiente. Questi dati vengono combinati per migliorare l'accuratezza sia della localizzazione che della mappatura.

 

Gli algoritmi SLAM elaborano i dati in ingresso per aggiornare continuamente la mappa e la posizione dell'agente. Ciò comporta complessi calcoli matematici, comprese tecniche di filtraggio e ottimizzazione.

Cos'è il Real Time Kinematic?

La cinematica in tempo reale (RTK) è una tecnica di navigazione satellitare precisa utilizzata per migliorare l'accuratezza dei dati di posizione derivati dalle misurazioni del sistema globale di navigazione satellitareGNSS). È ampiamente utilizzata in applicazioni quali il rilevamento, l'agricoltura e la navigazione autonoma dei veicoli.

 

Utilizzando una stazione base che riceve i segnali GNSS e calcola la propria posizione con elevata precisione. Quindi trasmette i dati di correzione a uno o più ricevitori itineranti (rover) in tempo reale. I rover utilizzano questi dati per regolare le loro letture GNSS , migliorando la precisione della loro posizione.

 

L'RTK offre una precisione centimetrica correggendo i segnali GNSS in tempo reale. Si tratta di una precisione nettamente superiore a quella del posizionamento GNSS standard, che in genere offre un'accuratezza di pochi metri.

 

I dati di correzione provenienti dalla stazione base vengono inviati ai rover tramite vari metodi di comunicazione, come radio, reti cellulari o Internet. Questa comunicazione in tempo reale è fondamentale per mantenere la precisione durante le operazioni dinamiche.

Cos'è il Precise Point Positioning?

Il PPP (Precise Point Positioning) è una tecnica di navigazione satellitare che offre un posizionamento di alta precisione correggendo gli errori del segnale satellitare. A differenza dei metodi GNSS tradizionali, che spesso si basano su stazioni di riferimento a terra (come nel caso dell'RTK), il PPP utilizza dati satellitari globali e algoritmi avanzati per fornire informazioni precise sulla posizione.

Il PPP funziona ovunque nel mondo senza bisogno di stazioni di riferimento locali. Questo lo rende adatto ad applicazioni in ambienti remoti o difficili, dove mancano le infrastrutture di terra. Utilizzando dati precisi sull'orbita e sull'orologio dei satelliti, insieme alle correzioni per gli effetti atmosferici e di multipath, PPP riduce al minimo i comuni errori GNSS e può raggiungere una precisione centimetrica.

Sebbene il PPP possa essere utilizzato per il posizionamento post-elaborato, che implica l'analisi dei dati raccolti a posteriori, può anche fornire soluzioni di posizionamento in tempo reale. Il PPP in tempo reale (RTPPP) è sempre più disponibile, consentendo agli utenti di ricevere correzioni e determinare la propria posizione in tempo reale.

Cos'è un real time clock?

Un Real Time Clock (RTC) è un dispositivo elettronico progettato per tenere traccia dell'ora e della data correnti, anche quando è spento. Ampiamente utilizzati in applicazioni che richiedono un cronometraggio preciso, gli RTC svolgono diverse funzioni chiave.

Innanzitutto, mantengono un conteggio accurato di secondi, minuti, ore, giorni, mesi e anni, spesso integrando calcoli per gli anni bisestili e i giorni della settimana per una precisione a lungo termine. Gli RTC funzionano a bassa potenza e possono essere alimentati da una batteria di backup, consentendo loro di continuare a tenere traccia del tempo durante le interruzioni di corrente. Forniscono inoltre timestamp per le voci di dati e i log, garantendo una documentazione accurata.

Inoltre, gli RTC possono attivare operazioni programmate, consentendo ai sistemi di risvegliarsi da stati di basso consumo o di eseguire attività a orari specifici. Svolgono un ruolo cruciale nella sincronizzazione di più dispositivi (ad esempio, INS), assicurandone il funzionamento in modo coerente.

Gli RTC sono parte integrante di vari dispositivi, dai computer alle apparecchiature industriali fino ai dispositivi IoT, migliorando la funzionalità e garantendo una gestione affidabile del tempo in molteplici applicazioni.