모바일 매핑에 적합한 INS 디바이스 선택하기

모바일 매핑을 위한 INS 디바이스 선택은 매우 중요한 결정입니다. 올바른 하드웨어는 까다로운 환경에서도 최종 설문조사의 품질과 데이터 수집의 용이성을 획기적으로 개선할 수 있습니다. 그렇다면 어떻게 결정할까요?

이 블로그에서는 다양한 GNSS 지원 관성 내비게이션 시스템 또는 GNSS/INS 중에서 선택하는 방법을 살펴봅니다. 또한 모바일 매핑에 가장 적합한 OXTS GNSS/INS 디바이스에 대한 비교도 제공합니다.

모바일 매핑을 위한 INS 디바이스 선택이 중요한 이유

모든 GNSS/INS는 기본적으로 동일한 기능을 수행하지만, 특정 디바이스가 다른 애플리케이션에 비해 더 적합하게 만드는 다양한 특성이 있습니다.

정확도 요구 사항

이는 모든 모바일 매퍼가 가장 중요하게 생각하는 부분입니다. 설문조사 데이터에 적합한 수준의 위치 정확도를 제공하려면 로컬라이제이션 솔루션이 필요하며, 그렇지 않으면 설문조사가 제대로 수행되지 않습니다. 

정확성의 영역에서 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다: 

• 하드웨어의 품질: 사용된 구성 요소는 정확도를 결정하는 중요한 요소임이 분명합니다. 
• 빌드 품질: 올바른 빌드, 세심한 보정 및 영리한 알고리즘을 사용하면 더 경제적인 부품으로 더 높은 정확도를 얻을 수 있으므로 프리미엄 가격표 없이도 적절한 정확도를 얻을 수 있습니다. 
• 센서 정렬: 측량 센서와 GNSS/INS의 정렬이 조금만 잘못되어도 결과가 좋지 않을 수 있습니다. 예를 들어, LiDAR 포인트 클라우드의 경우, LiDAR와 GNSS/INS 간의 정렬이 10분의 1 정도만 잘못되어도 포인트 클라우드에 물체가 두 번 나타나는 ‘이중 시야'가 발생하고 흐릿해질 수 있습니다. 

플랫폼 크기 및 페이로드

소규모 플랫폼을 사용하여 모바일 매핑을 하는 경우, GNSS/INS의 크기가 중요합니다. 쿼드 콥터 드론과 같은 항공 플랫폼의 경우, GNSS/INS의 무게와 전력 요구 사항은 드론의 비행 시간에 직접적인 영향을 미치며, 잠재적으로 지역을 측량할 수 있는 속도를 제한할 수 있습니다.  

핵심은 SWaP 제약 조건(크기, 무게, 전력)과 장치의 성능 간의 균형을 유지하여 최상의 성능을 얻을 수 있도록 하는 것입니다. 

GNSS 환경의 과제

GNSS는 그 자체로 개방된 하늘에서 가장 잘 작동합니다. 하지만 측량사와 모바일 매퍼는 종종 GNSS 신호가 약한 지역을 포함하여 매핑해야 하는 경우가 많습니다: 

• 높은 건물이 GNSS 신호를 차단하고 반사하여 오류가 발생하는 도시 환경. 
• 실내 또는 숲속의 나무 캐노피 아래 등 하늘을 직접 볼 수 없는 공간. 
• GNSS 신호가 완전히 차단된 지하 환경. 

GNSS/INS가 이러한 문제를 어떻게 보완하는지, 보완할 수 있다면 어떻게 보완하는지 파악하는 것이 중요합니다. 그렇지 않은 경우, 충분히 강력한 모바일 매핑 솔루션을 만들기 위해 페이로드에 추가 센서 데이터를 통합하는 데 시간과 노력을 투자해야 합니다. 

모바일 매핑을 위한 OXTS INS 장치 개요

아루바의 GNSS/INS 장치는 모두 작동합니다. 대략 모두 동일하며 모바일 매핑에 필요한 수준의 정확도를 제공합니다. 하지만 폼 팩터, 성능, 크기 측면에서 몇 가지 차이점이 있으므로 사용 사례에 따라 더 적합한 제품이 있을 수 있습니다.

애플리케이션에 따라 적합한 시스템을 선택하는 방법

도로 및 철도 매핑

도로 그리고 레일 매핑 일반적으로 커버 수백 평방 마일에 달하는 먼 거리도 가능합니다. 즉, 드리프트를 최소화하는 로컬라이제이션 솔루션이 필요합니다. 시간 초과e. 위치 드리프트 보호는 다음을 사용하여 수행할 수 있습니다. 추가 센서가 있지만 의 품질을 향상시킬 수도 있습니다. 칼만 필터 내부의 GNSS/INS(탐지 및 거부하는 알고리즘) 잘못된 데이터).

레일 매핑은 열차의 이동 방식 때문에 일부 제공업체에게 특히 까다로운 사용 사례입니다. GNSS/INS에서 칼만 필터의 일부는 차량의 움직임에 맞춰 출력을 제한하는 데이터 모델입니다. 예를 들어, 자동차의 경우 자동차는 앞뒤로 움직이지 않고 옆으로 움직일 수 없기 때문에 이 모델은 앞뒤로 움직이지 않고 옆으로 움직이면 자동으로 잘못된 것으로 계산합니다. 열차는 다음 사항을 고려해야 하는 고유한 방식으로 이동합니다. 를 사용하여 위치를 정확하게 캡처합니다.

크기 및 무게 아닌 일반적으로 페이로드가 자동차 또는 기차에 장착되므로 도로 또는 철도 매핑을 고려해야 하지만 비용이 발생할 수 있습니다. 가 될 경우 의 옷을 입히려는 경우 매핑을 위한 차량 차량. 정확성 또한 중요하지만 그것은 항상 그런 것은 아닙니다. ‘많을수록 좋다'. 예를 들어 도로 기반 모바일 매핑을 사용하는 고객이 있습니다. 식별 가스 누출. 1미터 이내의 정확도만 있으면 됩니다. - mxNAV650과 같은 보다 경제적인 장치를 사용할 수 있다는 의미입니다.. 그러나 다른 애플리케이션에는 센티미터 수준의 정확도가 필요하므로 보다 전문화된 장치가 필요합니다.

또 다른 고려 사항은 환경입니다. 도로와 트랙 모두 긴 터널을 통과하는 경우가 많습니다., 그리고 GNSS 신호가 제한되는 지역. 효과적인 도구로 이러한 환경에서 위치 정확도 보호, 와 같은 gx/ix 타이트 커플링 기술 또는 멀티센서 융합 (실시간 또는 사후 처리).

추천합니다:

• RT3000 v4
• WayFinder
• xNAV650

BeeXact가 RT3000 v4를 사용하여 이탈리아의 전체 도로망을 매핑한 방법을 읽어보세요.

항공 매핑

대규모 항공기를 사용하는 항공 매핑 프로젝트에서는 무엇보다도 정확성과 신뢰성이 중요합니다. 수천 피트 아래 지점을 측량하려면 최종 측량 데이터 세트의 정확성을 보장하기 위해 가능한 한 가장 정확한 위치 데이터가 필요합니다. 또한 시스템이 신뢰할 수 없는 경우, 시스템이 고장 나면 해당 지역을 다시 측량해야 하므로 비용이 많이 들 수 있습니다. 

이 사용 사례에서는 크기와 무게가 문제가 되지 않으며, 강력한 GNSS 신호를 신뢰할 수 있기 때문에 GNSS 거부 내비게이션도 문제가 되지 않습니다. 그러나 특정 방위 애플리케이션의 경우, 경합 공역에서 GNSS 전파 방해가 발생할 수 있으며, 이러한 경우 공기 속도 센서와 같은 추가 센서를 통합하면 정확도를 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

항공우주 환경에서 사용되는 GNSS/INS는 다음과 같은 위협으로부터 보호되어야 합니다. 몇 가지 다른 간섭의 형태. 여기에는 전자기 간섭, 극한의 온도, 압력 변화 등 다양한 요인에 영향을 받습니다, 물, 심지어 낙뢰에도 견딜 수 있습니다. DO-160 표준은 이러한 현상에 대한 디바이스의 보호 기능을 평가하도록 설계되었으며, RT3000 v4 DO-160은 가장 많은 테스트를 통과했습니다. 시중에 나와 있는 모든 MEMS GNSS/INS의 DO-160 테스트를 통과하여 이상적인 항공 매핑 솔루션입니다.

추천합니다:

RT3000 v4 DO-160

UAV 및 로보틱스 매핑

UAV 및 로봇 공학에서 가장 먼저 고려해야 할 사항은 SWaP 제약 조건이며, 특히 필요한 정확도와의 균형을 맞추는 것입니다. 너무 무거운 유닛은 배터리를 더 빨리 소모하여 임무 수행 시간을 제한합니다. 

실내 측위 기능도 중요할 것으로 보입니다. 로봇 및 드론 는 사람에게 안전하지 않은 위험한 공간이나 사람이나 대형 차량이 접근할 수 없는 장소를 매핑하는 데 자주 사용됩니다. 이러한 공간은 실내 또는 지하에 있는 경우가 많아 GNSS 신호가 존재하지 않는 경우가 많습니다. 지상 기반 로봇은 WayFinder를 쉽게 장착할 수 있지만, 드론은 후처리된 LiDAR 관성 주행 거리계(LIO)가 장착된 xNAV650을 사용해야 할 수도 있습니다(예산, SWaP 제약 조건 및 사용 사례에 따라 달라질 수 있음). 둘 다 동일한 수준의 정확도를 제공하지만 한 쪽은 실시간으로, 다른 한 쪽은 사후 처리로 수행합니다.

추천합니다:

• xRED
• xNAV650
• WayFinder

Dronezone이 노후화된 철도 교량의 구조적 무결성을 파악하기 위해 xNAV650과 UAV를 사용하여 매핑한 방법을 읽어보세요.

GNSS가 거부되는 환경

GNSS를 사용할 수 없는 환경에서는 대체 방법을 사용하여 위치를 계산하는 현지화 솔루션이 필요합니다. SLAM (동시 로컬라이제이션 및 매핑) 에서 사용되는 일반적인 방법입니다. 모바일 매핑, 하지만 장거리에서는 어려움을 겪고 있으며, 다음 사이를 전환하는 데 효과적이지 않습니다. 실내 및 실외 환경.

또는, 멀티센서 퓨전은 GNSS 신호가 차단된 경우에도 강력한 위치 정보를 제공할 수 있는 방법을 제공합니다. 장거리에서도 정확도를 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다, 로 전환할 수 있으며, 필요한 경우 GNSS로 다시 전환할 수 있습니다. 기술적으로 구현하기가 더 어려울 수 있습니다( WayFinder 훨씬 쉽게), 하지만 다중 센서 융합의 이점은 그만한 가치가 있습니다.

컴팩트한 플랫폼 제약 조건

다양한 애플리케이션에서 사용되는 전력, 크기 및 무게를 최소화하면서 정확도를 극대화하는 것은 매우 중요한 과제이며, 플랫폼 제약에 대해 이미 언급했습니다.ons. 

OXTS 제공 사항 여러 옵션 SWaP-제약된 플랫폼. 플랫폼 xNAV (및 자매 제품인 AV200)는 다음과 같습니다. 두 소형 유닛 모두 이전에 드론에 성공적으로 장착된 적이 있는 제품입니다. 그리고 xRED 는 더 작지만 하우징이 없으므로 페이로드를 더 큰 유닛에 통합하는 프로젝트에 가장 적합합니다.

최종 권장 사항

모바일 매핑 요구 사항에 적합한 GNSS/INS는 측량하는 위치, 측량하는 플랫폼, 필요한 정확도 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 

퍼즐의 마지막 조각은 사용 중인 디바이스를 만드는 회사입니다. 함께 일하기 좋은 회사인가요? 그들의 지원은 강력한가요? 디바이스 수명 기간 동안 디바이스를 보정하는 방법? 필요한 경우 맞춤형 프로젝트에 도움을 줄 수 있나요? 이러한 손길은 프로젝트가 큰 성공을 거두는 것과 매우 부담스럽고 어려운 프로젝트의 차이를 만들 수 있습니다. 

OXTS는 고객과의 파트너십을 통해 최선을 다합니다. 글로벌 지원 서비스와 함께 고객과 협력하여 새로운 기능을 개발하고 기술을 발전시키며 모바일 매핑에 대한 풍부한 사내 전문 지식을 구축하는 등 고유한 과제를 해결해 왔습니다.