Soluzioni inerziali per rilievi UAV LiDAR e fotogrammetrici

I veicoli aerei senza pilota (UAV), combinati con sensori avanzati come i sistemi LiDAR e di fotogrammetria, stanno trasformando il rilievo e la mappatura aerea. Il LiDAR degli UAV consente di acquisire dati 3D precisi anche in ambienti complessi, mentre la fotogrammetria produce immagini ad alta risoluzione per creare mappe dettagliate. L'integrazione di queste due tecnologie migliora l'accuratezza dei dati e l'efficienza operativa, fornendo una soluzione completa per settori come l'agricoltura, l'edilizia, la silvicoltura e la pianificazione urbana. Con l'aggiunta di sistemi inerziali per una navigazione precisa, UAV LiDAR e fotogrammetria sono diventati strumenti indispensabili per le moderne attività di rilievo.

Nelle applicazioni UAV LiDAR, i sistemi inerziali svolgono un ruolo cruciale nel garantire una raccolta dati accurata. Il LiDAR (Light Detection and Ranging) misura le distanze emettendo impulsi laser e calcolando il tempo di ritorno della luce dopo aver colpito un oggetto. I sistemi LiDAR montati su UAV devono operare ad alta velocità e in ambienti dinamici, dove la stabilità di volo e l'orientamento preciso sono fondamentali per ottenere risultati affidabili. È qui che entrano in gioco le unità di misura inerziali (IMU) e i sistemi di navigazione inerzialeINS).

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Georeferenziazione e elaborazione dati LIDAR UAV

I sistemi LiDAR integrati negli UAV si basano su un orientamento e una stabilizzazione precisi durante il volo per produrre nuvole di punti 3D accurate. I sistemi inerziali, come IMU e INS, forniscono dati in tempo reale su rollio, beccheggio, imbardata, altitudine e posizione del drone. Queste informazioni sono fondamentali per regolare gli impulsi laser del sistema LiDAR in modo da tenere conto di qualsiasi movimento o deriva durante il volo, garantendo che i dati raccolti siano coerenti e affidabili.

Nella silvicoltura e nelle aree urbane, un sistema inerziale mantiene stabile l'UAV, garantendo una mappatura precisa delle aree difficili da raggiungere. La combinazione di GNSS e INS riferisce accuratamente la posizione dell'UAV al sistema di coordinate terrestri, consentendo la georeferenziazione dei dati LiDAR.

La georeferenziazione è una componente fondamentale della fotogrammetria, in quanto collega le immagini acquisite dall'UAV a specifiche coordinate geografiche. Con l'aiuto dell'INS, gli UAV possono georeferenziare ogni immagine in tempo reale, accelerando in modo significativo il flusso di lavoro di elaborazione dei dati.

L'integrazione dei dati IMU con il GNSS garantisce che i set di dati fotogrammetrici siano accurati e allineati con le coordinate del mondo reale. Questa capacità è particolarmente importante per i progetti su larga scala, come i rilievi del territorio, dove è richiesta un'elevata precisione per produrre risultati utilizzabili.

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Sistemi inerziali per fotogrammetria

La fotogrammetria prevede l'acquisizione di immagini ad alta risoluzione da un UAV per creare mappe dettagliate in 2D e 3D. I sistemi inerziali migliorano l'accuratezza e l'efficienza delle missioni di fotogrammetria UAV assicurando il posizionamento e l'orientamento precisi dell'UAV durante il volo.

Per le applicazioni di fotogrammetria, un posizionamento accurato è essenziale per garantire che ogni immagine venga catturata nella posizione e con l'angolazione corretta. I sistemi INS forniscono informazioni in tempo reale sulla posizione, l'orientamento e la velocità dell'UAV, consentendo al drone di volare lungo un percorso predefinito e di acquisire immagini sovrapposte. Il sistema successivamente ricuce queste immagini per creare mappe accurate o modelli di fotogrammetria 3D.

I sistemi inerziali aiutano gli UAV a mantenere un volo stabile in presenza di vento o turbolenza, garantendo immagini nitide e non distorte. Settori come l'edilizia e le infrastrutture si affidano a dati stabili per garantire una pianificazione, una misurazione e un monitoraggio accurati.

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Accuratezza di fotogrammetria e LiDAR con soluzioni inerziali RTK

La tecnologia Real-Time Kinematic (RTK) viene utilizzata per migliorare la precisione dei dati di posizionamento raccolti dagli UAV. L'RTK si basa sulla correzione dei segnali GNSS in tempo reale, migliorando l'accuratezza dei dati di localizzazione degli UAV fino a una precisione centimetrica. Tuttavia, alcuni ambienti, come i canyon urbani o le fitte foreste, possono causare il degrado o la perdita dei segnali GNSS . È qui che entrano in gioco i sistemi inerziali.

I flussi di lavoro di post-elaborazione traggono notevoli vantaggi dalla fusione dei dati INS e GNSS . Questa integrazione consente al sistema di ricostruire le traiettorie in modo più accurato, soprattutto in ambienti in cui si perdono intermittentemente i segnali GNSS .

Il nostro INS raccoglie continuamente dati durante la perdita del segnale, assicurando che il sistema conosca sempre la posizione esatta dell'UAV. Durante la post-elaborazione, fonde questi dati con le informazioni GNSS per correggere eventuali imprecisioni verificatesi durante il volo.

Gli UAV con sistemi LiDAR e di fotogrammetria forniscono dati di elevata accuratezza combinando la precisione RTK con la post-elaborazione. Settori come il rilevamento e la pianificazione urbana si affidano a dati geospaziali precisi per supportare un processo decisionale accurato e informato.

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I nostri punti di forza

Scoprite come le nostre soluzioni combinano sensori inerziali avanzati con la tecnologia GNSS per fornire dati precisi di posizionamento e movimento in tempo reale, anche in ambienti difficili.

Georeferenziazione precisa Dati accurati di posizionamento e orientamento per garantire che i set di dati siano georeferenziati con elevata precisione.
Maggiore qualità dei dati Misurazioni stabili e coerenti, anche in ambienti dinamici o con GPS limitato.
Design compatto e leggero Ideale per piattaforme di mappatura aerea e mobile.
Integrazione semplificata del flusso di lavoro Ampia compatibilità e strumenti software intuitivi, dall'acquisizione dati alla post-elaborazione.

Soluzioni inerziali per LiDAR e fotogrammetria

Personalizziamo i nostri prodotti di movimento e navigazione per soddisfare le esigenze delle applicazioni UAV LiDAR e di fotogrammetria. Le nostre soluzioni INS ad alte prestazioni con ricevitori GNSS forniscono dati di posizionamento, navigazione e orientamento in tempo reale, garantendo i massimi livelli di precisione e affidabilità per i vostri rilievi aerei.

Unità Quanta Micro INS destra

Quanta Micro

Quanta Micro è un sistema di navigazione inerziale con supporto GNSS progettato per applicazioni in spazi ristrettiOEM pacchettoOEM ). Si basa su una IMU di tipo survey per garantire prestazioni ottimali di direzione in applicazioni a singola antenna e un'elevata immunità agli ambienti vibranti.
INS Antenna GNSS interna singola/doppia Heading 0,06 ° 0.015 ° Roll & Pitch RTK
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Quanta Micro
UnitàINS Quanta Plus  destra

Quanta Plus

Quanta Plus combina un IMU tattico con un ricevitore GNSS ad alte prestazioni per ottenere posizione e assetto affidabili, anche negli ambienti GNSS più difficili. È un prodotto piccolo, leggero e ad alte prestazioni che può essere facilmente integrato nei sistemi di rilevamento con LiDAR o altri sensori di terze parti.
INS Doppia antenna geodetica interna 0.03 ° Heading 0,015 ° Rollio e Beccheggio RTK
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Quanta Plus
Unità Quanta Extra INS destra

Quanta Extra

Quanta Extra integra giroscopi e accelerometri di alto livello in un fattore di forma estremamente compatto. Integra anche un ricevitore GNSS RTK che fornisce una posizione centimetrica. Portate la massima precisione alla vostra soluzione di mappatura mobile!
INS Doppia antenna geodetica interna 0.03 ° Heading 0,008 ° Rollio e Beccheggio
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Quanta Extra

Brochure sulle applicazioni di rilevamento

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Casi di studio

Scoprite come i nostri prodotti sono stati integrati con successo in applicazioni UAV LiDAR e di fotogrammetria in tutto il mondo. I nostri casi di studio illustrano esempi reali di come i sistemi inerziali di SBG Systemsabbiano migliorato l'accuratezza, l'affidabilità e l'efficienza dei progetti di fotogrammetria aerea o di mappatura lidar aerea.

Dalle indagini infrastrutturali su larga scala al monitoraggio ambientale, i nostri sistemi inerziali hanno dimostrato il loro valore in una vasta gamma di applicazioni.

GRYFN

Lo stato dell'arte del telerilevamento integrato con Quanta Micro

LiDAR e fotogrammetria UAV

Sensore GOBI con connettori e sistema di raffreddamento all'aperto
Zurich UAS Racing Team

Progredire nell'ingegneria dei veicoli autonomi con Ellipse

Veicoli autonomi

Zurich UAS Racing Team vicino al traguardo
Cordel

Manutenzione ferroviaria con Quanta Plus e Qinertia

Mappatura LiDAR

Nuvola di punti LiDAR con inviluppo cinematico modellato per la manutenzione ferroviaria
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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 di navigazione UAV.

BoE Systems
"Abbiamo sentito parlare bene dei sensori SBG utilizzati nel settore dei rilievi, quindi abbiamo condotto alcuni test con l'Ellipse e i risultati sono stati esattamente quelli di cui avevamo bisogno".
Jason L, Fondatore
ASTRALiTe
“Avevamo bisogno di una soluzione di motion e navigazione per il nostro LiDAR aerotrasportato. I nostri requisiti includevano elevata precisione, dimensioni, peso e consumo energetico ridotti.”
Andy G, Direttore dei sistemi LiDAR
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

Esplori altre applicazioni di rilievo e UAV

Scopri come le nostre tecnologie avanzate di navigazione inerziale stanno guidando le prestazioni in una vasta gamma di applicazioni di rilievo e UAV. Dalla mappatura ad alta precisione alle operazioni aeree mission-critical, scopri come le nostre soluzioni migliorano l'accuratezza, l'affidabilità e l'efficienza anche negli ambienti più impegnativi.


Ha delle domande?

Benvenuti nella nostra sezione FAQ! Qui troverete le risposte alle domande più comuni sulle applicazioni che presentiamo. Se non trovate quello che state cercando, non esitate a contattarci direttamente!

Cos'è un LiDAR?

Un LiDAR (Light Detection and Ranging) è una tecnologia di telerilevamento che utilizza la luce laser per misurare le distanze da oggetti o superfici. Emettendo impulsi laser e misurando il tempo impiegato dalla luce per tornare indietro dopo aver colpito un bersaglio, LiDAR può generare informazioni tridimensionali precise sulla forma e le caratteristiche dell'ambiente. Viene comunemente utilizzato per creare mappe 3D ad alta risoluzione della superficie terrestre, delle strutture e della vegetazione.

I sistemi LiDAR sono ampiamente utilizzati in vari settori, tra cui:

  • Mappatura topografica: per misurare paesaggi, foreste e ambienti urbani.
  • Veicoli Lidar autonomi: Per la navigazione e il rilevamento di ostacoli.
  • Agricoltura: per monitorare le colture e le condizioni dei campi.
  • Monitoraggio ambientale: per la modellazione delle inondazioni, l'erosione costiera e altro.

 

I sensori LiDAR possono essere montati su droni, aerei o veicoli, consentendo una rapida acquisizione di dati su vaste aree. La tecnologia è apprezzata per la sua capacità di fornire misurazioni dettagliate e accurate anche in ambienti difficili, come foreste fitte o terreni accidentati.

Cos'è la fotogrammetria?

La fotogrammetria è la scienza e la tecnica che utilizza fotografie per misurare e mappare distanze, dimensioni e caratteristiche di oggetti o ambienti. Analizzando immagini sovrapposte scattate da diverse angolazioni, la fotogrammetria consente la creazione di modelli 3D, mappe o misurazioni accurate. Questo processo funziona identificando punti comuni in più fotografie e calcolando le loro posizioni nello spazio, utilizzando i principi della triangolazione.

 

La fotogrammetria è ampiamente utilizzata in vari settori, come:

  • Mappatura topografica fotogrammetrica: creazione di mappe 3D di paesaggi e aree urbane.
  • Architettura e ingegneria: per la documentazione degli edifici e l'analisi strutturale.
  • Fotogrammetria in archeologia: documentazione e ricostruzione di siti e manufatti.
  • Rilevamento fotogrammetrico aereo: per la misurazione del territorio e la pianificazione delle costruzioni.
  • Silvicoltura e agricoltura: monitoraggio di colture, foreste e cambiamenti nell'uso del suolo.

 

Quando la fotogrammetria è combinata con moderni droni o UAV (veicoli aerei senza pilota), consente la rapida raccolta di immagini aeree, rendendola uno strumento efficiente per progetti di rilevamento, costruzione e monitoraggio ambientale su larga scala.

Cos'è la ground sampling distance?

La distanza di campionamento al suolo (GSD) è una misura utilizzata nel telerilevamento e nell'imaging aereo che si riferisce alla distanza tra i centri di due pixel consecutivi sul terreno in un'immagine. In termini semplici, rappresenta la dimensione dell'area del terreno coperta da un singolo pixel in un'immagine scattata da una piattaforma aerea, come un drone o un satellite.

 

Ad esempio, se il GSD è di 5 cm, ogni pixel nell'immagine rappresenta un'area di 5 cm per 5 cm sul terreno. Un GSD inferiore significa una risoluzione più alta, consentendo di catturare dettagli più fini nell'immagine, mentre un GSD più alto si traduce in meno dettagli.

 

Il GSD è influenzato da fattori quali:

  • Altitudine della telecamera o del sensore: maggiore è l'altitudine, maggiore è il GSD e minore è la risoluzione dell'immagine.
  • Lunghezza focale dell'obiettivo della fotocamera: una lunghezza focale maggiore può ridurre il GSD e aumentare la risoluzione.
  • Dimensione del sensore di immagine: sensori più grandi possono anche migliorare il GSD catturando più dettagli.

 

Il GSD è fondamentale in applicazioni come la fotogrammetria, la mappatura e il rilevamento, dove sono necessarie misurazioni accurate e immagini dettagliate.