{"id":3561,"date":"2021-05-18T12:21:00","date_gmt":"2021-05-18T12:21:00","guid":{"rendered":"https:\/\/oxts.com\/?p=3561"},"modified":"2025-04-30T22:29:20","modified_gmt":"2025-04-30T22:29:20","slug":"how-to-conduct-a-road-survey-with-an-ins","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.oxts.com\/de\/how-to-conduct-a-road-survey-with-an-ins\/","title":{"rendered":"Wie man eine Stra\u00dfenvermessung mit einem INS durchf\u00fchrt"},"content":{"rendered":"
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Eine\u00a0Tr\u00e4gheitsnavigationssystem (INS)<\/strong><\/a>\u00a0ist ein wichtiger Teil der Ausr\u00fcstung eines Vermessungsingenieurs. Die vom Ger\u00e4t gelieferten Positions-, Navigations- und Zeitmessungen, einschlie\u00dflich Steuerkurs, Neigung\/Rolle, Zeitmessung und absoluter Position, stellen sicher, dass Vermessungsingenieure ihre Umgebung mit der Gewissheit messen k\u00f6nnen, dass jeder Bereich und Winkel pr\u00e4zise erfasst wird. Diese Messungen sind besonders n\u00fctzlich f\u00fcr eine Stra\u00dfenvermessung.<\/p>\n

A\u00a0starke Umfrage INS<\/strong><\/a>\u00a0f\u00fcr pr\u00e4zise Anwendungen wird eine\u00a0Kursgenauigkeit von mindestens 0,1<\/strong>\u00b0, eine Positionsgenauigkeit von 2 cm oder weniger, eine Nick-\/Rollgenauigkeit von etwa 0,05\u00b0<\/strong>. Es sollte auch zus\u00e4tzliche Funktionen bieten, wie die Integration von LiDAR. Diese tragen dazu bei, die Arbeit eines Vermessungsingenieurs zu rationalisieren und ihm die M\u00f6glichkeit zu geben, sich auf die lange Basislinienvermessung zu konzentrieren. Oder in diesem Fall, die Stra\u00dfenvermessung.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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Bereit zur Vermessung: OXTS xNAV650 INS mit einem Hesai Pandar 40P LiDAR<\/p>\n\n\n\n

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Es gibt eine fast endlose Liste von Vermessungs- und Kartierungsanwendungen, f\u00fcr die ein INS ein n\u00fctzliches Werkzeug ist. So profitieren beispielsweise Anwendungen in den Bereichen Geb\u00e4udedatenmodellierung (BIM), Forstwirtschaft, K\u00fcsten\u00fcberwachung und Infrastrukturexploration von den Messungen eines INS.<\/p>\n

In diesem Artikel werden wir untersuchen, warum ein INS eine so wichtige Komponente f\u00fcr jede lange Basislinienvermessung ist. Die Einrichtung eines INS f\u00fcr die Verwendung zusammen mit einem LiDAR-Sensor kann eine entmutigende Aussicht sein. Wir werden er\u00f6rtern, warum dies nicht der Fall sein muss, einschlie\u00dflich einiger Schritte, die wir unternommen haben, um diesen Prozess zu rationalisieren.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n

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Stra\u00dfenvermessung<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n
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Bei Stra\u00dfenvermessungen ist es wichtig, zwischen Stra\u00dfenbauvermessungen und der Vermessung bestehender Stra\u00dfen zu unterscheiden, da diese Projekte jeweils besondere Anforderungen stellen.<\/p>\n

Es ist sehr selten, dass eine neu zu planende Stra\u00dfe direkt oder \"gerade\" von ihrem Ursprung zu ihrem Ziel f\u00fchren kann. Zun\u00e4chst muss eine Untersuchung durchgef\u00fchrt werden, um die Strecke zu analysieren und alle potenziellen Besonderheiten zu ermitteln, die ber\u00fccksichtigt werden m\u00fcssen. Dabei kann es sich um nat\u00fcrliche Gegebenheiten wie H\u00fcgel und Fl\u00fcsse handeln, die einen Tunnel oder eine Br\u00fccke erforderlich machen, aber auch um vom Menschen geschaffene Gegebenheiten wie Geb\u00e4ude und andere Infrastrukturen, die umfahren werden m\u00fcssen. Sobald eine Trasse festgelegt ist, muss das Gel\u00e4nde erneut vermessen werden, um etwaige H\u00e4nge oder Umweltmerkmale zu ermitteln, die ein Ingenieur beim Bau beachten muss.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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In diesem Szenario, in dem ein INS mit einem Vermessungsger\u00e4t wie einem LiDAR-Sensor gekoppelt wird, liefert das System dem Projektteam unsch\u00e4tzbare Informationen. Die absolute Position, gekoppelt mit Inertialmessungen, gibt die n\u00f6tige Sicherheit, dass die gew\u00e4hlte Route vollst\u00e4ndig vermessen wurde und alle potenziellen Gefahren identifiziert wurden und in der n\u00e4chsten Planungsphase ber\u00fccksichtigt werden k\u00f6nnen. Durch die Verkn\u00fcpfung der von einem INS gewonnenen Positions- und Tr\u00e4gheitsmessungen mit den von einem LiDAR-Sensor erfassten Daten kann ein Vermessungsingenieur eine hochpr\u00e4zise 3D-Punktwolke seiner Umgebung erstellen, die immer wieder zur Analyse der Route verwendet werden kann.<\/p>\n

Es ist von entscheidender Bedeutung, diesen Prozess auf Anhieb richtig zu gestalten, denn alles, was \u00fcbersehen wird, kann zu Verz\u00f6gerungen und zus\u00e4tzlichen, nicht kalkulierten Projektkosten f\u00fchren. Die absolute, zentimetergenaue globale Positionsgenauigkeit, die ein INS bietet, gibt dem Vermesser die Gewissheit, dass die genaue Route kartiert wurde und es keine Positionsabweichung gibt.<\/p>\n

Im Falle bestehender Stra\u00dfeninfrastrukturen kann es sich bei der Erhebung auch um eine lange Basiserhebung handeln. Dabei geht es jedoch nicht darum, die Eignung einer Strecke zu bewerten, sondern vielmehr darum, mehr \u00fcber den aktuellen Zustand der Stra\u00dfe, die Verschlechterung im Laufe der Zeit und potenzielle Gefahren wie \u00fcberwuchertes Laub, neu entstandene Schlagl\u00f6cher und\/oder vom Menschen geschaffene Hindernisse zu erfahren.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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Punktwolke der Stra\u00dfenvermessung: OXTS xNAV550 INS und Velodyne VLP-16 LiDAR<\/p>\n\n\n\n

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In der Vergangenheit hat sich diese Art der Stra\u00dfenerhebung als besonders schwierig erwiesen. Dabei sind vor allem drei Faktoren zu ber\u00fccksichtigen: die Sicherheit der Stra\u00dfenerheber und der Verkehrsteilnehmer sowie die Minimierung der Beeintr\u00e4chtigungen - und das alles bei gleichzeitiger Erfassung der bestm\u00f6glichen Daten innerhalb des erforderlichen Zeitrahmens. Auf kleineren Stra\u00dfennetzen ist dies kein so gro\u00dfes Problem, doch wenn sich die Erhebung auf verkehrsreichere Stra\u00dfen und Autobahnen verlagert, wird es immer schwieriger, die Sicherheit zu gew\u00e4hrleisten und dabei m\u00f6glichst wenig oder gar keine St\u00f6rungen zu verursachen.<\/p>\n

Innovationen in der Vermessungstechnologie, wie die Integration von INS und LiDAR, haben es erm\u00f6glicht, die Vermessung von der Stra\u00dfe an den Stra\u00dfenrand zu verlagern oder w\u00e4hrend der normalen Fahrt durchzuf\u00fchren, wodurch das mit der Stra\u00dfenvermessung verbundene Risiko verringert wird.<\/p>\n

Ein INS gibt den Vermessern die Gewissheit, dass der gesamte Stra\u00dfenabschnitt vermessen und alle Gefahren ber\u00fccksichtigt wurden. Au\u00dferdem liefert es die Daten, die zur Erstellung einer georeferenzierten Punktwolke erforderlich sind. Durch die zus\u00e4tzliche Integration von LiDAR-Sensoren k\u00f6nnen die Vermessungsingenieure die Punktwolke der bestehenden Stra\u00dfe f\u00fcr eine kontinuierliche und wiederholbare Analyse nutzen.<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glichen die INS-Daten in Verbindung mit den LiDAR-Daten den Vermessungsingenieuren, Bereiche zu erkennen, die m\u00f6glicherweise mit Hilfe von Genauigkeitsdiagnosen neu vermessen werden m\u00fcssen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n

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UAV-basierte Kartierung<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n
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Bei einer langen Grundlagenerhebung, z. B. einer Stra\u00dfenvermessung, w\u00fcrden viele Vermessungsingenieure normalerweise ein mobiles Vermessungsfahrzeug wie z. B. ein Auto verwenden. Mit den Fortschritten in der Drohnentechnologie beginnen unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs) jedoch die Art und Weise zu ver\u00e4ndern, wie Vermessungsingenieure diese Art von Vermessung durchf\u00fchren.<\/p>\n

In der Vergangenheit waren UAVs f\u00fcr diese Art von Arbeit nicht immer geeignet. Eine lange Basislinienvermessung kann mehrere Kilometer lang sein, und da sich die Vermessungs- (LiDAR) und Navigationsger\u00e4te (INS) negativ auf das Gewicht der Nutzlast auswirken, wurden die Flugzeiten in der Regel stark verk\u00fcrzt.<\/p>\n

Heute ist die Zeit reif, und wie zu erwarten ist, schreitet der technologische Fortschritt schnell voran. Neue UAV-Energiequellen, wie z. B. Wasserstoff-Brennstoffzellen, erm\u00f6glichen es den UAVs, l\u00e4nger in der Luft zu bleiben und schwerere Nutzlasten zu transportieren. Gleichzeitig werden Vermessungstechnologien wie INS-Ger\u00e4te immer kleiner und leichter und k\u00f6nnen dennoch hochpr\u00e4zise Messungen durchf\u00fchren.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n \n

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Tr\u00e4gheitsnavigationssysteme<\/h3>\n\n \n\n\n \n\n\n\n
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Ein Beispiel daf\u00fcr ist die OXTS xNAV650<\/strong><\/a>. Das xNAV650 wurde mit Blick auf Vermessungsfachleute entwickelt. Seine geringe Gr\u00f6\u00dfe (nur 77 x 63 x 24 mm) und sein geringes Gewicht (nur 130 g) machen es zu einem idealen Partner f\u00fcr UAV- und Drohnen-basierte Vermessungs- und Kartierungsanwendungen. Das xNAV650 ist jedoch nicht auf UAV- und Drohnenvermessungen beschr\u00e4nkt, wie wir sp\u00e4ter noch erl\u00e4utern werden.<\/p>\n

Trotz seiner geringen Gr\u00f6\u00dfe und seines geringen Gewichts geht das xNAV650 keine Kompromisse bei der Leistung ein.\u00a00.1<\/strong>\u00b0 Kursgenauigkeit, 0,05\u00b0 Neigungs-\/Rollgenauigkeit und 2 cm RTK\/PPK-Positionsgenauigkeit<\/strong>.<\/p>\n\n <\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n \n <\/div>\n\n\n

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