È stata lanciata la nuova soluzione Super Station RTK basata su SLAM.

La misurazione RTK si riferisce generalmente a dispositivi di misurazione mobili che utilizzano la tecnologia RTK. Un ricevitore GNSS si connette al sistema CORS tramite una stazione radio o una rete per eseguire il posizionamento RTK. Allo stesso tempo, viene utilizzata un'asta di centraggio di lunghezza specificata per raccogliere coordinate ad alta precisione in tempo reale del punto inferiore dell'asta di centraggio, come ad esempio le coordinate del punto di controllo, i punti di frammento, i punti radice del disegno, ecc., e per eseguire il lofting del disegno, ecc.

RTK tradizionale

La misurazione RTK tradizionale utilizza un'asta di centraggio, che richiede un allineamento verticale preciso tra il centro di fase dell'antenna GNSS e il punto misurato. Pertanto, di solito si installa una livella a bolla sull'asta di centraggio, che viene poi calibrata con precisione in laboratorio.

Quando si raccolgono dati con il tradizionale sistema RTK, per i punti da misurare in corrispondenza di strutture superiori come gli angoli di una stanza, a causa delle dimensioni del ricevitore GNSS, di solito è impossibile rilevare con precisione le posizioni sul piano.

RTK inerziale

Per ovviare al problema dell'impossibilità dei tradizionali ricevitori RTK di effettuare misurazioni di inclinazione, i topografi professionisti hanno sviluppato ricevitori GNSS con navigazione inerziale integrata. Il ricevitore è in grado di correggere la distanza dal centro di fase GNSS al punto misurato in base all'angolo di inclinazione e alla direzione del palo di centraggio, e può acquisire con precisione i punti anche in presenza di interferenze laterali. Tuttavia, come i tradizionali ricevitori GNSS, i ricevitori RTK con navigazione inerziale possono acquisire dati solo in ambienti con segnale GNSS. Rimangono incapaci di effettuare acquisizioni efficaci in ambienti privi di segnale GNSS, come all'interno di edifici o sotto le grondaie.

Immagine RTK

Per risolvere il problema della raccolta dati di punti in aree prive di segnale GNSS, come ad esempio sotto le grondaie, è nata la tecnologia Image RTK. Image RTK è un modulo fotocamera integrato nel ricevitore GNSS. Grazie al metodo di intersezione diretta della fotogrammetria, è in grado di acquisire il punto da misurare nell'area in cui è possibile ricevere il segnale GNSS e di ottenere le coordinate del punto da misurare tramite intersezione di immagini multi-angolo o mediante picchettamento.

Laser RTK

Il Laser RTK si riferisce a un dispositivo che installa un telemetro laser su un ricevitore GNSS e utilizza il puntamento laser per rilevare e tracciare punti. Il Laser RTK può illuminare direttamente il punto da misurare tramite il laser senza utilizzare un'asta di centraggio e, allo stesso tempo, misurare la distanza dal dispositivo al punto da misurare. Sulla base delle informazioni di posizione fornite dal sistema di navigazione inerziale ad alta precisione e dal GNSS integrato nella fusoliera, si ottengono le coordinate del punto da misurare.

Le tecnologie Image RTK e Laser RTK risolvono il problema della misurazione dei bordi a 10 metri in assenza di segnale GNSS, ma non sono in grado di intervenire su aree più profonde prive di segnale GNSS, come ad esempio la misurazione del fondo di complessi sistemi di svincolo, le misurazioni in parcheggi interni ed esterni, ecc.

RTK tradizionale

RTK inerziale

Immagine RTK

Laser RTK

Introduzione

Superstation RTK si riferisce a un ricevitore GNSS RTK che utilizza la tecnologia SLAM per effettuare misurazioni di navigazione su un sistema RTK tradizionale. In questo dispositivo, la tecnologia SLAM laser viene integrata nel ricevitore GNSS tradizionale e le sue potenti capacità di percezione ambientale e le funzioni di costruzione di mappe vengono utilizzate per ottenere una navigazione di posizionamento ad alta precisione e una misurazione accurata dei punti in tempo reale. In un ambiente con segnali GNSS, l'apparecchiatura RTK si baserà principalmente sui segnali GNSS per la misurazione o il tracciamento dei punti, apportando correzioni positive all'odometria SLAM laser; quando l'apparecchiatura RTK entra in un'area senza segnali GNSS, si affiderà nuovamente alla tecnologia SLAM laser per la misurazione. La navigazione di posizionamento continuerà a fornire informazioni di posizione ad alta precisione.

Basandoci su questa direzione tecnica, abbiamo proposto una soluzione per realizzare una super-stazione RTK utilizzando lo scanner lidar portatile SLAM2000 e il modulo RTK portatile multifunzione S-RTK100.

Introduzione al sistema SLAM2000

SLAM2000 è uno scanner lidar portatile di nuova generazione. Utilizza un sensore laser a scansione non ripetitiva, un sistema di navigazione inerziale ad alta precisione sviluppato internamente e una fotocamera da 12 megapixel. È in grado di realizzare mappe di nuvole di punti ad alta precisione, nonché sistemi di navigazione e posizionamento di alta precisione.

Introduzione al sistema S-RTK100

L'S-RTK100 adotta un modulo a cinque stelle e sedici canali. Può essere utilizzato con prodotti SLAM o come ricevitore GNSS separato per la raccolta dati, raggiungendo una precisione assoluta a livello centimetrico.

Utilizzo

Superstation RTK è composta principalmente da ricevitori GNSS, apparecchiature SLAM, pali di centraggio e app, e non è necessario aggiungere altre apparecchiature hardware.

Il flusso di lavoro complessivo è il seguente:

1) Collegare le apparecchiature RTK, le apparecchiature SLAM, i pali di allineamento e altre apparecchiature per completare l'assemblaggio della super-stazione RTK, e controllare e raccogliere i dati tramite l'APP mobile.

2) Durante il processo di inizializzazione, è necessario assicurarsi che la superstazione RTK sia accesa in un'area priva di ostacoli GNSS. Utilizzare l'APP mobile per impostare il sistema CORS, l'altezza del palo e altri parametri. Dopo che l'RTK ha ottenuto la soluzione fissa, accendere l'apparecchiatura SLAM e creare un nuovo progetto.

3) Durante il processo di acquisizione, sia in un'area con segnali GNSS che in un'area senza segnali GNSS, RTK può eseguire acquisizione normale, acquisizione in modalità inclinazione, acquisizione in modalità invertita, ecc.; può essere utilizzato in situazioni in cui il segnale GNSS è fortemente bloccato o dove non è presente alcun segnale GNSS. Raccolta di coordinate o picchettamento in aree come sotto i boschi, sotto le grondaie, all'interno di edifici, in spazi sotterranei, ecc.

4) Esportare i dati dei punti di coordinate raccolti per la successiva produzione dei risultati di rilevamento e mappatura richiesti.

Diagramma di raccolta

Come mostrato nella figura precedente, la superstazione RTK raccoglie le informazioni di posizione basandosi sui dati RTK ottenuti tramite GNSS in un normale ambiente esterno (traccia verde) e, allo stesso tempo, corregge l'altezza e l'inclinazione del palo in base all'assetto SLAM. Se il segnale GNSS viene bloccato a causa di inclinazione o inversione, l'odometria laser SLAM può continuare a eseguire la navigazione di posizione e assetto; dopo essere entrati in un ambiente privo di GNSS (traccia rossa), il segnale GNSS viene perso e il laser SLAM può continuare a eseguire la navigazione di posizione e assetto e ottenere con precisione la posizione del punto da raccogliere. Informazioni sulle coordinate; quando si ritorna in un ambiente esterno da un ambiente privo di segnali GNSS, la raccolta dati può continuare senza interruzioni. Se l'area priva di segnali GNSS è ampia, è possibile garantire la precisione delle coordinate raccolte uscendo più volte all'aperto per ricevere i dati GNSS in una sezione e poi rientrando in un ambiente chiuso. È inoltre possibile eseguire l'elaborazione successiva, se necessario, per migliorare ulteriormente la precisione dei dati.

Come accennato in precedenza, gli attuali metodi di misurazione RTK che si basano su ricevitori GNSS e altri sensori includono principalmente RTK tradizionale, RTK a navigazione inerziale, RTK a immagini, RTK laser, ecc.

Il tradizionale RTK utilizza un ricevitore GNSS come unità principale per la misurazione o il tracciamento delle coordinate; l'RTK a navigazione inerziale integra un sistema di navigazione inerziale e può eseguire misurazioni di inclinazione del palo centrale; l'RTK basato su immagini si avvale di un sistema di visione e può eseguire intersezioni frontali, raccogliere le coordinate del punto da misurare tramite immagini o fornire una guida per il tracciamento del punto; l'RTK laser utilizza la tecnologia di puntamento e misurazione laser per raccogliere o tracciare le coordinate dei punti laser. Allo stesso tempo, l'RTK laser deve necessariamente utilizzare un sistema di navigazione inerziale. Le diverse modalità sopra descritte possono essere combinate e integrate tra loro per ottenere un maggior numero di funzionalità applicative.

Al fine di verificare la fattibilità della super-stazione RTK, è stata utilizzata la soluzione combinata SLAM2000+S-RTK100, e sono stati raccolti dati sugli edifici a livello del suolo, sulle caratteristiche, sulle hall e sui garage sotterranei nell'area di Beijing Baosheng Plaza, e ne è stata realizzata una mappa di rilevamento e mappatura.

Baosheng Plaza è un edificio con un piano interrato e nove piani fuori terra. L'intero edificio ha una forma quadrata. Alcune aree presentano corridoi. I piani sono complessivamente alti. I negozi al piano terra hanno delle gronde. È impossibile ottenere completamente tutti i punti da misurare utilizzando il tradizionale RTK, ed è impossibile effettuare misurazioni dirette sia all'interno che nel sottosuolo. Solitamente è necessario utilizzare una stazione totale o altri strumenti per le misurazioni basate sul tradizionale RTK, ma utilizzando la soluzione SuperStation RTK è possibile completare la misurazione in un'unica operazione e garantire la precisione del rilievo e della mappatura.

Schema di Baosheng Plaza

Inizializzazione

Installa SLAM2000 + S-RTK100 su un singolo palo dedicato, accendilo ed esegui le impostazioni CORS, l'inizializzazione SLAM e le altre impostazioni dei parametri del dispositivo.

Raccolta dati

Una volta completata l'inizializzazione, è possibile procedere con la raccolta dati. Durante il processo di raccolta, l'acquisizione dei punti avviene tramite l'app mobile. Sia che ci si trovi in ​​un'area con segnale GNSS o che si stia entrando in un'area senza segnale GNSS, è possibile utilizzare Superstation RTK per misurazioni standard, misurazioni in modalità inclinazione, misurazioni invertite, ecc. Al termine della raccolta, è possibile visualizzare direttamente l'elenco dei valori delle coordinate interne ed esterne.

Risultati del sondaggio

Utilizzando Superstation RTK, è possibile generare disegni schematici a partire dai punti di discontinuità interni ed esterni rilevati. Con lo stesso set di dati, è possibile disegnare direttamente gli interni dell'edificio e il parcheggio sotterraneo, ottenendo così una planimetria completa del parco Baosheng, sia in superficie che nel sottosuolo.

Super Station RTK è la nuova modalità operativa SLAM+RTK. Viene utilizzata principalmente per ottenere o impostare le coordinate assolute di punti in ambienti normali e in scenari privi di segnali GNSS o con visibilità ridotta. Grazie alla tecnologia SLAM, semplifica efficacemente il tradizionale processo operativo RTK, ne amplia il campo di applicazione e offre nuove opzioni di apparecchiatura per le misurazioni ingegneristiche.