Inertialsysteme für autonome Baufahrzeuge
Inertialnavigationssysteme (INS) sind für autonome Baumaschinen von entscheidender Bedeutung, da sie eine präzise Positionierung und Bewegungsverfolgung in komplexen Umgebungen ermöglichen. Unsere INS-Sensoren führen Fahrzeuge wie autonome Lastwagen, Planierraupen, Bagger und Kräne. Sie liefern Echtzeitdaten zu Position, Geschwindigkeit und Orientierung und ermöglichen so einen sicheren und effizienten Betrieb auch an Orten mit schlechter GNSS-Abdeckung.
In Kombination mit der Real-Time Kinematic (RTK) GNSS-Technologie gewährleisten unsere INS eine zentimetergenaue Genauigkeit für Aufgaben wie Planieren, Ausheben und Materialplatzierung. Diese Integration verbessert die Präzision, reduziert Fehler und minimiert Projektverzögerungen.
Maschinen wie Bagger und Planierraupen können rund um die Uhr betrieben werden und Erdbewegungen und Planierungen mit minimaler Überwachung durchführen. Dadurch können Maschinen den Kraftstoffverbrauch senken und die Effizienz steigern, was zu Kosteneinsparungen und Umweltvorteilen führt.
Lösungen für Vermessung und Kartierung
Inertialsysteme spielen auch eine entscheidende Rolle bei Vermessungs- und Kartierungsanwendungen im Bauwesen. Mit INS und GNSS ausgestattete Drohnen werden zur Durchführung von Luftvermessungen eingesetzt. Sie erfassen hochauflösende Bilder und Daten, um detaillierte topografische Karten und 3D-Modelle von Baustellen zu erstellen. Diese Karten liefern wertvolle Einblicke in die Standortbedingungen und helfen Projektmanagern und Ingenieuren, fundierte Entscheidungen zu treffen.
Die Integration eines INS gewährleistet eine genaue Georeferenzierung der Daten, selbst in Gebieten mit komplexem Gelände oder schlechten GNSS-Signalen. Darüber hinaus können mit INS ausgestattete Drohnen den Baufortschritt kontinuierlich überwachen. Sie verfolgen Veränderungen der Standortbedingungen und stellen sicher, dass die Arbeiten planmäßig abgeschlossen werden.
Dieses Maß an Präzision und Automatisierung reduziert den Zeit- und Arbeitsaufwand für traditionelle Vermessungsmethoden erheblich.
Erhöhte Sicherheit auf Baustellen
Autonome Baufahrzeuge wie Planierraupen, Bagger, Radlader und Muldenkipper tragen zur Verbesserung der Sicherheit auf Baustellen bei.
Das Baugewerbe ist von Natur aus riskant, da die Arbeiter Gefahren wie schwere Maschinen, instabiles Gelände und große Höhen ausgesetzt sind. Durch den Einsatz von autonomen Maschinen und ferngesteuerten Baufahrzeugen können viele dieser Risiken gemindert werden.
Unsere Inertialsysteme liefern Echtzeitdaten über den Standort und die Bewegung von autonomen Baugeräten. Erzielen Sie eine präzise Steuerung und reduzieren Sie die Wahrscheinlichkeit von Unfällen.
Darüber hinaus können autonome Drohnen zur Inspektion gefährlicher Bereiche wie instabile Bauwerke oder tiefe Ausgrabungsstätten eingesetzt werden, ohne menschliche Arbeitskräfte zu gefährden. Diese Kombination aus Automatisierung und präziser Navigation trägt dazu bei, ein sichereres Arbeitsumfeld für das Baupersonal zu schaffen.
Lösungen für autonomes Bauen
Wir bieten eine breite Palette an Bewegungs- und Navigationsprodukten, die entwickelt wurden, um die Leistung autonomer Maschinen und Systeme zu verbessern. Unsere hochpräzisen Trägheitssysteme, integriert mit GNSS-Technologie, bieten die Genauigkeit und Zuverlässigkeit, die für Ihre autonomen Bauprojekte erforderlich sind. Sie ermöglichen es Ihren Geräten, Aufgaben wie Planieren, Ausheben und Materialplatzierung mit minimalem menschlichen Eingriff auszuführen.
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Haben Sie Fragen?
Autonomes Bauen ist ein sich schnell entwickelndes Feld, und Sie haben möglicherweise Fragen, wie Sie diese Technologien in Ihren Projekten am besten einsetzen können. Unser FAQ-Bereich soll klare, prägnante Antworten auf Fragen zum autonomen Bauen, zu Inertialsystemen und ihren Anwendungen geben.
Was ist der Unterschied zwischen AHRS und INS?
Der Hauptunterschied zwischen einem Attitude and Heading Reference System (AHRS) und einem Inertial Navigation System (INS) liegt in ihrer Funktionalität und dem Umfang der von ihnen bereitgestellten Daten.
AHRS liefert Orientierungsinformationen, insbesondere die Lage (Nick-, Rollwinkel) und den Kurs (Gierwinkel) eines Fahrzeugs oder Geräts. Es verwendet typischerweise eine Kombination von Sensoren, darunter Gyroskope, Beschleunigungsmesser und Magnetometer, um die Orientierung zu berechnen und zu stabilisieren. Das AHRS gibt die Winkelposition in drei Achsen (Nick-, Roll- und Gierwinkel) aus, wodurch ein System seine Orientierung im Raum verstehen kann. Es wird häufig in der Luftfahrt, bei UAVs, in der Robotik und in Marinesystemen eingesetzt, um genaue Lage- und Kursdaten zu liefern, die für die Fahrzeugsteuerung und -stabilisierung entscheidend sind.
Ein INS liefert nicht nur Orientierungsdaten (wie ein AHRS), sondern verfolgt auch die Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung eines Fahrzeugs im Zeitverlauf. Es verwendet Trägheitssensoren, um die Bewegung im 3D-Raum zu schätzen, ohne auf externe Referenzen wie GNSS angewiesen zu sein. Es kombiniert die in AHRS enthaltenen Sensoren (Gyroskope, Beschleunigungsmesser), kann aber auch fortschrittlichere Algorithmen zur Positions- und Geschwindigkeitsverfolgung enthalten und wird oft mit externen Daten wie GNSS für eine höhere Genauigkeit integriert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich AHRS auf die Orientierung (Lage und Kurs) konzentriert, während INS eine vollständige Suite von Navigationsdaten liefert, einschließlich Position, Geschwindigkeit und Orientierung.
Was ist Real Time Kinematic?
Real-Time Kinematic (RTK) ist eine präzise Satellitennavigationstechnik, die zur Verbesserung der Genauigkeit von Positionsdaten verwendet wird, die aus Global Navigation Satellite System (GNSS)-Messungen abgeleitet werden. Sie wird häufig in Anwendungen wie Vermessung, Landwirtschaft und autonomer Fahrzeugnavigation eingesetzt.
Durch die Verwendung einer Basisstation, die GNSS-Signale empfängt und ihre Position mit hoher Genauigkeit berechnet. Anschließend werden Korrekturdaten in Echtzeit an einen oder mehrere bewegliche Empfänger (Rover) übertragen. Die Rover verwenden diese Daten, um ihre GNSS-Messwerte anzupassen und ihre Positionsgenauigkeit zu verbessern.
RTK bietet eine Genauigkeit im Zentimeterbereich, indem es GNSS-Signale in Echtzeit korrigiert. Dies ist deutlich genauer als die Standard-GNSS-Positionierung, die typischerweise eine Genauigkeit von wenigen Metern bietet.
Die Korrekturdaten von der Basisstation werden über verschiedene Kommunikationsmethoden, wie z. B. Funk, Mobilfunknetze oder das Internet, an die Rover gesendet. Diese Echtzeitkommunikation ist entscheidend für die Aufrechterhaltung der Genauigkeit bei dynamischen Einsätzen.
Was ist Georeferenzierung in autonomen Bausystemen?
Georeferenzierung in autonomen Bausystemen bezieht sich auf den Prozess, Konstruktionsdaten wie Karten, Modelle oder Sensormessungen mit realen geografischen Koordinaten abzugleichen. Dies stellt sicher, dass alle von autonomen Maschinen wie Drohnen, Robotern oder schweren Geräten erfassten oder generierten Daten in einem globalen Koordinatensystem, wie z. B. Breitengrad, Längengrad und Höhe, genau positioniert werden.
Im Kontext des autonomen Bauens ist die Georeferenzierung von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Maschinen auf großen Baustellen präzise arbeiten. Sie ermöglicht die genaue Platzierung von Strukturen, Materialien und Geräten, indem satellitengestützte Positionierungstechnologien wie GNSS (Global Navigation Satellite Systems) verwendet werden, um das Projekt an einen realen Standort zu binden.
Die Georeferenzierung ermöglicht die Automatisierung und präzise Steuerung von Aufgaben wie Aushub, Planierung oder Materialablagerung, wodurch die Effizienz gesteigert, Fehler reduziert und sichergestellt wird, dass die Bauausführung den Konstruktionsspezifikationen entspricht. Sie erleichtert auch die Fortschrittskontrolle, die Qualitätskontrolle und die Integration mit Geografischen Informationssystemen (GIS) und Building Information Modeling (BIM) für ein verbessertes Projektmanagement.