Cartographie mobile basée sur la méthode SLAM
Cartographie mobile basée sur la méthode SLAM
Le vMS3D est un système de cartographie mobile qui combine le meilleur des technologies inertielles, GNSS et SLAM.
"Ellipse INS fournit des données de vitesse très, très précises". | M. Ninot, fondateur de VIAMETRIS
VIAMETRIS est un précurseur dans le développement de solutions basées sur le SLAM. Il y a deux ans, la société a lancé l'iMS3D, un système de cartographie d'intérieur basé sur la technologie SLAM.
Capitalisant sur cette expérience, la société vient de lancer une nouvelle solution : le vMS3D, un système de cartographie mobile combinant le meilleur des technologies inertielles, GNSS et SLAM pour offrir une solution innovante avec un rapport performance/prix attractif.
Le système de cartographie mobile le plus intelligent
vMS3D ressemble à un système de cartographie mobile (MMS) classique. Il intègre une caméra 360°, un LiDAR rotatif, un système de navigation interne avec récepteur GNSS.
Le flux de travail automatique direct ne montre pas le calcul interne subtil et pourtant sophistiqué qui le rend unique. En effet, le vMS3D est équipé d'un LiDAR supplémentaire utilisé pour le calcul du SLAM.
Après l'acquisition, le logiciel de post-traitement - appelé PPiMMS - analyse automatiquement les situations où le GNSS est suffisant, où l'inertie est préférable ou où le SLAM est nécessaire.
Le meilleur du GNSS, de l'inertie et du SLAM
La solution vMS3D prend en compte les avantages et les inconvénients de chaque technologie, en fonction de leurs conditions d'utilisation :
- GNSS : lorsque le récepteur GNSS fournit des données fiables, par exemple dans un environnement à ciel ouvert, la solution repose sur sa position. En cas de panne ou de perturbation du GNSS, le système choisit entre les données inertielles et les données basées sur le SLAM.
- SLAM : la position calculée par SLAM est préférable dans les environnements denses où les objets environnants sont très divers et proches, comme dans les canyons urbains ou les forêts. Les capacités SLAM sont limitées dans les environnements où les objets sont trop éloignés ou impossibles à distinguer.
- Inertiel : Les vitesses et les informations d'orientation fournies par le système de navigation inertielle (INS) peuvent aider à la navigation dans tous les cas où le GNSS et le SLAM sont limités. Le système de navigation inertielle fournit des informations sur le roulis et tangage pour contraindre toutes les données LiDAR, de sorte que le point cloud est référencé au niveau du sol. Les taux de rotation sont également très utiles, en particulier lors d'un changement de direction brusque. En effet, une compensation de l'orientation est nécessaire entre deux balayages lorsque le LiDAR est en mouvement.
Ellipse-DLe choix intelligent de VIAMETRIS
Déjà très satisfait du modèle Ellipse pour son iMS3D d'intérieur, Jérôme Ninot, fondateur de VIAMETRIS, n'a pas cherché bien loin pour sélectionner un modèle INS pour son nouveau projet innovant.
"Ellipse INS fournit des données de vitesse très, très précises ", déclare M. Ninot.
Le calcul SLAM innovant permet à VIAMETRIS de s'appuyer sur des capteurs inertiels miniatures et économiques, alors que d'autres systèmes sur le marché nécessitent des systèmes inertiels de plus grande précision. Ellipse Les capteurs inertiels de VIAMETRIS fournissent une attitude précise de 0,1°.
M. Ninot a également choisi le modèle Ellipse-D pour son format tout-en-un et miniature, et le récepteur GNSS RTK intégré.
"Avec un INS intégré comme le Ellipse-D , offrant une interface de communication unique et une synchronisation intégrée avec le GNSS et le LiDAR, nous avons pu nous concentrer sur notre expertise SLAM" ajoute le PDG, avant de mentionner que moins de câble est toujours un bon choix.
Ellipse-Dun partenaire pour de nombreuses tâches
Intégré à cette solution innovante, le Ellipse-D remplit plusieurs fonctions. Tout d'abord, il fournit le roulis et tangage pour contraindre toutes les données LiDAR, de sorte que le point cloud soit référencé au niveau du sol.
Ensuite, Ellipse-D les taux de virage sont très utiles, en particulier lors d'un changement brusque de direction. En effet, une compensation de l'orientation est nécessaire entre deux balayages lorsque le LiDAR est en mouvement.
Enfin, Ellipse-D fusionne en temps réel les informations inertielles et GNSS pour fournir d'excellentes mesures de vitesse qui sont également très importantes pour assister en permanence les algorithmes internes de vMS3D.
Ellipse-D
Le Ellipse-D est un système de navigation inertielle intégrant une double antenne et une double fréquence RTK GNSS compatible avec notre logiciel de post-traitement Qinertia.
Conçu pour les applications robotiques et géospatiales, il peut fusionner l'entrée Odomètre avec Pulse ou CAN OBDII pour améliorer la précision de la navigation.
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Comment combiner des systèmes inertiels avec un LIDAR pour la cartographie par drone ?
La combinaison des systèmes inertiels SBG Systems' avec le LiDAR pour la cartographie par drone améliore la précision et la fiabilité de la capture de données géospatiales précises.
Voici comment fonctionne l'intégration et comment elle profite à la cartographie par drone :
- Méthode de télédétection qui utilise des impulsions laser pour mesurer les distances à la surface de la Terre, créant ainsi une carte détaillée en 3D du terrain ou des structures.
- SBG Systems INS combine une unité de mesure inertielle ( ) avec des données GNSS pour fournir un positionnement, une orientation ( , roll, yaw) et une vitesse précis, même dans des environnements dépourvus de GNSS.IMUtangage
La centrale inertielle de SBG est synchronisée avec les données LiDAR. Le site INS suit avec précision la position et l'orientation du drone, tandis que le LiDAR capture les détails du terrain ou de l'objet en contrebas.
En connaissant l'orientation précise du drone, les données LiDAR peuvent être positionnées avec précision dans l'espace 3D.
Le composant GNSS fournit un positionnement global, tandis que le site IMU offre des données d'orientation et de mouvement en temps réel. Cette combinaison garantit que même lorsque le signal GNSS est faible ou indisponible (par exemple, à proximité de grands bâtiments ou de forêts denses), le site INS peut continuer à suivre la trajectoire et la position du drone, ce qui permet d'obtenir une cartographie LiDAR cohérente.
Qu'est-ce que l'échosondage multifaisceaux ?
L'échosondage multifaisceaux (MBES) est une technique hydrographique avancée utilisée pour cartographier le fond marin et les caractéristiques sous-marines avec une grande précision.
Contrairement aux échosondeurs traditionnels à faisceau unique qui mesurent la profondeur en un seul point directement sous le navire, le MBES utilise un réseau de faisceaux sonar pour mesurer simultanément la profondeur sur une large bande du fond marin. Cela permet d'obtenir une cartographie détaillée et à haute résolution du terrain sous-marin, y compris la topographie, les caractéristiques géologiques et les dangers potentiels.
Les systèmes MBES émettent des ondes sonores qui se propagent dans l'eau, rebondissent sur le fond marin et reviennent vers le navire. En analysant le temps de retour des échos, le système calcule la profondeur en plusieurs points, créant ainsi une carte complète du paysage sous-marin.
Cette technologie est essentielle pour diverses applications, notamment la navigation, la construction maritime, la surveillance de l'environnement et l'exploration des ressources. Elle fournit des données cruciales pour la sécurité des opérations maritimes et la gestion durable des ressources marines.
Quelle est la différence entre RTK et PPK ?
La cinématique en temps réel (RTK) est une technique de positionnement dans laquelle les corrections GNSS sont transmises en temps quasi réel, généralement à l'aide d'un flux de correction au format RTCM. Cependant, il peut être difficile de garantir les corrections GNSS, en particulier leur exhaustivité, leur disponibilité, leur couverture et leur compatibilité.
Le principal avantage du PPK par rapport au post-traitement RTK est que les activités de traitement des données peuvent être optimisées pendant le post-traitement, y compris le traitement en avant et en arrière, alors que dans le traitement en temps réel, toute interruption ou incompatibilité dans les corrections et leur transmission entraînera un positionnement de moindre précision.
Le premier avantage du post-traitement GNSS (PPK) par rapport au temps réel (RTK) est que le système utilisé sur le terrain n'a pas besoin d'une liaison de données/radio pour transmettre les corrections RTCM provenant du CORS au système INS/GNSS.
La principale limite à l'adoption du post-traitement est l'obligation pour l'application finale d'agir sur l'environnement. En revanche, si votre application peut supporter le temps de traitement supplémentaire nécessaire à la production d'une trajectoire optimisée, elle améliorera considérablement la qualité des données pour tous vos produits.
