複雑な環境における精度向上
直接地理参照（DG）は、屋外環境で地図を作成するための主要な方法ですが、屋内またはGNSSが非常に困難な環境ではほとんど使用されません。DGは、INSデータ（位置と姿勢）とセンサーデータ（LiDARやカメラ画像など）を組み合わせて、多数の事前調査された地上基準点（GCP）に依存せずに、観測されたオブジェクトの位置を正確に特定します。
ただし、GNSSは屋内では利用できないため、従来の直接地理参照は完全に閉鎖された空間には適用できません。多くの場合、マッピングは屋内環境と屋外環境の両方をカバーするハイブリッド方式で実施されます。
ほとんどの人がこのようなシナリオで従来型の屋内マッピング技術に依存していますが、適切なINSと後処理ソフトウェアを選択することで、直接地理参照の利点をこれらのユースケースに拡張できます。高精度、低ドリフトのINSを高度な後処理ソフトウェアと統合することにより、拡張された期間にわたって正確な直接地理参照ソリューションを維持できます。SLAMのような知覚ベースのアルゴリズムは、この正確な位置を直接使用して、マッピングの精度をさらに向上させることができます。
このアプローチにより、絶対位置ソリューションおよび座標参照系（datum）と完全に整合した屋内マップを作成できます。その結果、ワークフローが強化され、屋内および屋外データセット全体の空間的な一貫性が確保されることで、共同作業が改善されます。
屋内マッピングソリューション用慣性システム
GNSSが利用できない完全な屋内環境では、マッピングは慣性計測ユニット（IMU）と、Simultaneous Localization and Mapping（SLAM）などの知覚ベースのアルゴリズムを組み合わせて行われます。従来の直接地理参照とは異なり、このアプローチはGNSSに依存せず、代わりにIMUデータとLiDAR、カメラ、または深度センサーを使用して、正確な位置を維持します。
SLAMは、環境を継続的にマッピングしながら、システム内の位置を同時に推定します。ただし、SLAMだけでは、特に特徴の少ない領域や動的な環境では、ドリフトが発生する可能性があります。ハイエンドIMUは、SLAMベースのマッピングを安定化させ、視覚入力が信頼できない場合でも一貫したモーショントラッキングを保証する上で重要な役割を果たします。高精度、低ドリフトのIMUを統合することにより、屋内マッピングアプリケーションでSLAMのパフォーマンスを向上させることができます。
実際、IMUはドリフトの蓄積を減らし、より長い期間にわたって正確な位置を維持し、暗い部屋や特徴のない廊下などの視界の悪い状況での信頼性を向上させます。この組み合わせにより、空間的に一貫性があり、外部データセットと適切に整合した正確な屋内マップを作成できます。
その結果、ワークフローが合理化され、完全にGNSSが利用できない環境でも、共同マッピング作業が改善されます。
屋内マッピング向けソリューション
当社のモーションおよびナビゲーション製品は、屋内マッピングシステムとシームレスに統合できるように設計されています。当社の最先端の慣性システムは、最も困難な環境下でも、高品質の屋内マップを作成するために必要な精度と信頼性を提供します。
屋内マッピングにモバイルロボットまたはポータブルシステムを使用している場合でも、SBG Systemsの製品は、正確な地図を作成するために必要な精度、性能、およびワークフローを提供します。
当社のシステムは、産業検査、施設管理、緊急対応など、さまざまなアプリケーションに最適です。
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事例紹介
当社の慣性ソリューションが世界中のさまざまな屋内マッピングアプリケーションにどのように統合されているかについては、事例紹介をご覧ください。
複雑な施設をナビゲートする倉庫ロボットから、屋内空間の正確な3D屋内マップを作成するドローンまで、当社の製品はマッピングプロジェクトの効率と精度を向上させる上で役立っています。
当社のシステムが実際に動作している実例をご覧ください。SBG Systemsが屋内マッピングソリューションに精度と信頼性をもたらす方法については、事例紹介をお読みください。
SBG Systemsについて
当社のお客様は、産業用製造業者から緊急対応チームまで多岐にわたり、GNSSが利用できない環境で正確で信頼性の高い地図を作成するために当社の慣性システムを利用しています。
当社のソリューションにご満足いただいているお客様の仲間入りをして、業界をリードする当社のソリューションが、お客様の屋内マッピングのニーズをどのようにサポートできるかをご確認ください。
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多様なサーベイニーズに対応する、SBG Systemsの高度な慣性航法ソリューションのパワーをご活用ください。陸、空、海の運用をサポートします。SBG Systemsの技術は、信頼性の高いデータ、高精度、およびすべての環境で一貫したパフォーマンスを提供します。
ご質問はありますか？
屋内マッピングシステムの仕組みにご興味がありますか？慣性システムがGNSSが利用できない環境での正確なマッピングにどのように貢献しているかについて詳しく知りたいですか？
当社のFAQセクションでは、屋内マッピングシステムに関する最も一般的な質問を取り上げています。これには、関連する技術、ベストプラクティス、および当社の製品をお客様のソリューションに統合する方法に関する情報が含まれます。
屋内測位システムとは何ですか？
屋内測位システム（IPS）は、GNSS信号が弱いか存在しない建物などの閉鎖空間内で、物体や個人の位置を正確に特定する特殊な技術です。IPSは、ショッピングモール、空港、病院、倉庫などの環境で正確な位置情報を提供するために、さまざまな技術を採用しています。
屋内測位システム（IPS）は、位置を特定するために、以下のようないくつかの技術を活用できます。
- Wi-Fi：複数のアクセスポイントからの信号強度と三角測量を利用して、位置を推定します。
- Bluetooth Low Energy（BLE）：追跡のために近くのデバイスに信号を送信するビーコンを使用します。
- 超音波：音波を使用して正確な位置を検出し、多くの場合、モバイルデバイスのセンサーと併用されます。
- RFID（無線周波数識別）：リアルタイム追跡のためにアイテムに配置されたタグを使用します。
- 慣性計測装置（IMU）：これらのセンサーは、動きと方向を監視し、他の方法と組み合わせることで位置精度を高めます。
正確な位置特定には屋内空間の詳細なデジタルマップが不可欠であり、モバイルデバイスまたは特殊な機器が位置特定インフラストラクチャからの信号を収集します。
IPSは、ナビゲーションを強化し、資産を追跡し、緊急サービスを支援し、小売行動を分析し、スマートビルディングシステムに統合することで、従来のGNSSが機能しない場所での運用効率を大幅に向上させます。
SLAMとは？
SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）とは、ロボット工学やコンピュータビジョンで使用される計算技術で、未知の環境の地図を作成しながら、その環境内でのエージェントの位置を追跡します。これは、屋内や密集した都市部など、GNSSが利用できないシナリオで特に役立ちます。
SLAMシステムは、エージェントの位置と方向をリアルタイムで特定します。これには、ロボットまたはデバイスが環境内を移動する際の動きの追跡が含まれます。エージェントが移動すると同時に、SLAMシステムは環境の地図を作成します。これは、周囲のレイアウト、障害物、および特徴を捉えた2Dまたは3D表現になります。
これらのシステムは、多くの場合、カメラ、LiDAR、慣性計測ユニット（IMU）などの複数のセンサーを利用して、環境に関するデータを収集します。このデータを組み合わせることで、ローカリゼーションとマッピングの両方の精度が向上します。
SLAMアルゴリズムは、入力データを処理して、地図とエージェントの位置を継続的に更新します。これには、フィルタリングや最適化技術を含む、複雑な数学的計算が含まれます。
写真測量とは？
写真測量とは、写真を使用して、物体や環境の距離、寸法、および特徴を測定およびマッピングする科学と技術です。異なる角度から撮影されたオーバーラップする画像を分析することにより、写真測量では、正確な3Dモデル、マップ、または測定値を作成できます。このプロセスは、複数の写真で共通の点を特定し、三角測量の原理を使用して、空間内の位置を計算することによって機能します。
写真測量は、次のようなさまざまな分野で広く使用されています。
- 写真測量による地形マッピング：景観や都市部の3Dマップを作成します。
- 建築およびエンジニアリング：建物ドキュメントおよび構造解析用
- 考古学における写真測量：遺跡や人工物の記録と再構築
- 航空写真測量サーベイ：土地の計測および建設プランニング用。
- 林業および農業：作物、森林、土地利用の変化のモニタリング。
写真測量法を最新のドローンまたはUAV（無人航空機）と組み合わせると、航空写真を迅速に収集できるようになり、大規模なサーベイ、建設、および環境モニタリングプロジェクトに効率的なツールとなります。
LiDARとは何ですか？
LiDAR（Light Detection and Ranging）は、レーザー光を使用してオブジェクトまたは表面までの距離を測定するリモートセンシング技術です。レーザーパルスを放射し、光がターゲットに当たって戻ってくるまでの時間を測定することにより、LiDARは、環境の形状と特性に関する正確な3次元情報を生成できます。これは、地球の表面、構造物、植生の高解像度3Dマップを作成するためによく使用されます。
LiDARシステムは、以下を含むさまざまな業界で広く利用されています。
- 地形マッピング：地形、森林、都市環境の計測。
- 自律型 LiDAR 搭載車両：ナビゲーションと障害物検出用。
- 農業：作物と畑の状態を監視するため。
- 環境モニタリング：洪水モデリング、海岸浸食などに活用。
LiDARセンサーは、ドローン、飛行機、または車両に搭載できるため、広範囲にわたる迅速なデータ収集が可能です。この技術は、密集した森林や険しい地形など、困難な環境でも詳細で正確な測定を提供できることで高く評価されています。