دقت بدون محدودیت: سیستم ViLi i100 CHCNAV با قابلیت GNSS+Vision+LiDAR، نقشه‌برداری GNSS را بازتعریف می‌کند

در دو دهه گذشته، فناوری GNSS نحوه نقشه‌برداری ما از جهان را متحول کرده و دقتی در سطح سانتی‌متر در محیط‌های باز ارائه می‌دهد. اما در شرایط واقعی مانند دره‌های شهری، پوشش گیاهی متراکم یا کوچه‌های باریک، گیرنده‌های سنتی اغلب ناکافی هستند. گیرنده جدید ViLi i100 Vision-LiDAR GNSS RTK شرکت CHC Navigation به این محدودیت‌ها پاسخ می‌دهد. با ترکیب GNSS، LiDAR، بینایی چند دوربینه و یک IMU با فرکانس بالا، این دستگاه موقعیت‌یابی با دقت بالا را حتی در جایی که سیگنال‌های ماهواره‌ای ضعیف یا در دسترس نیستند، ارائه می‌دهد و آنچه را که در نقشه‌برداری میدانی قابل اعتماد ممکن است، دوباره تعریف می‌کند.

برای دهه‌ها، سیستم جهانی ناوبری ماهواره‌ای (GNSS) پایه‌گذار نقشه‌برداری دقیق بوده و دقتی در سطح سانتی‌متر را در زیر آسمان‌های باز ارائه می‌دهد. با این حال، محیط‌های واقعی به ندرت ایده‌آل هستند. دره‌های شهری، پوشش درختی متراکم و گذرگاه‌های باریک موانع سیگنال و تداخل چندمسیره ایجاد می‌کنند که منجر به پرش در موقعیت، کاهش دقت و از دست دادن راه‌حل‌های ثابت می‌شود. در نتیجه، نقشه‌برداران اغلب به اندازه‌گیری‌های مکرر روی می‌آورند یا به گزینه‌های کندتری مانند ایستگاه‌های توتال سوئیچ می‌کنند.

سیستم CHCNAV ViLi i100 بیشتر از یک گیرنده GNSS است. این یک سیستم RTK GNSS Visual-LiDAR کاملاً یکپارچه است که استاندارد جدیدی در موقعیت‌یابی با دقت بالا را نمایان می‌سازد. این سیستم بر اساس موتور پیشرفته SFix 2.0 ساخته شده است و فراتر از قابلیت‌های فناوری‌های قبلی عمل می‌کند. با ترکیب هوشمندانه GNSS، IMU با فرکانس بالا، LiDAR و داده‌های چند دوربینه، ViLi i100 دقتی مداوم و قابل اعتماد را حتی در مکان‌هایی که سیستم‌های GNSS سنتی نمی‌توانند کار کنند، ارائه می‌دهد. این سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که به نقشه‌برداران اجازه می‌دهد بدون وقفه کار کنند، صرف‌نظر از شرایط سیگنال.

گیرنده استاندارد GNSS نمی‌تواند دقت مطلوب را در چنین محیطی به‌دست آورد

تلاش‌های قبلی برای مقابله با این چالش‌ها تنها تسکین جزئی ارائه داده‌اند. جبران شیب مبتنی بر IMU و فیلتر کردن پیشرفته سیگنال، قابلیت استفاده را بهبود بخشیدند اما نتوانستند مشکل اصلی از دست رفتن کامل سیگنال در مناطق مسدود شده را حل کنند. فناوری‌هایی مانند فتوگرامتری و اندازه‌گیری لیزری در سناریوهای خاص کاربرد داشتند اما اغلب در جریان‌های کاری جداگانه عمل می‌کردند. صنعت مدت‌هاست که به یک پیشرفت نیاز دارد: یک سیستم GNSS که بتواند دقت سطح نقشه‌برداری را حتی زمانی که دید ماهواره‌ای compromised است، حفظ کند.

نوآوری کلیدی ViLi i100 توانایی آن در حفظ یک موقعیت پایدار و بدون پرش با دقت مطلق ۵ سانتی‌متر است، حتی در شرایط دشوار.

این امر با استفاده از یک موتور ادغام چند حسگری ممکن شده است که سیگنال‌های ماهواره‌ای ورودی را به‌صورت آنی تحلیل کرده و به‌طور خودکار سیگنال‌های تحت تأثیر خطاهای چندمسیره را فیلتر می‌کند. نتیجه یک موقعیت قابل اعتماد و نقطه‌ای است که نقشه‌برداران می‌توانند بدون شک به آن اعتماد کنند. این سطح از ثبات، ناامیدی ناشی از اصلاحات غیرقابل اعتماد را از بین می‌برد و سطح جدیدی از اعتماد به جمع‌آوری داده‌ها را فراهم می‌کند، حتی در مناطقی با دید جزئی به آسمان.

ViLi i100 زمانی که سیگنال‌های GNSS به‌طور کامل از دست می‌روند، متمایز می‌شود. چه در زیر پل‌ها، داخل تونل‌های کوتاه، یا در گودال‌های عمیق، موتور SFix 2.0 با ارجاع به آخرین موقعیت معتبر GNSS، دقت سطح نظرسنجی را حفظ می‌کند. با استفاده از اسکنر LiDAR با چگالی بالا که 860,000 نقطه در ثانیه را ثبت می‌کند و الگوریتم‌های پیشرفته موقعیت‌یابی، این سیستم موقعیت‌های فعلی را بر اساس محیط اطراف محاسبه می‌کند. این امکان را فراهم می‌کند که دقت 5 سانتی‌متر در شعاع 20 متری از آخرین اصلاح GNSS، حتی در زمان قطع کامل سیگنال، ادامه یابد.

با آموزش و اعتبارسنجی بر روی هزاران مجموعه داده واقعی، SFix 2.0 نیاز به تغییر به ایستگاه‌های کامل برای اندازه‌گیری‌های کوتاه‌مدت در مناطق مسدود شده را از بین می‌برد. این تجربه‌ای یکپارچه ایجاد می‌کند که قابلیت اطمینان GNSS را به محیط‌هایی که قبلاً غیرقابل دسترسی در نظر گرفته می‌شدند، می‌آورد.

ViLi i100 در محیط‌های بدون GNSS (اعتبار:  بریتانیا)

با فناوری یکپارچه Vi-LiDAR، CHCNAV ViLi i100 ایمنی و کارایی را با اجازه دادن به جمع‌آوری داده‌های بدون تماس از نقاطی که غیرقابل دسترسی یا خطرناک هستند، افزایش می‌دهد. بر خلاف فتوگرامتری که به زمان پردازش طولانی نیاز دارد، یا فاصله‌سنج‌های لیزری که نیاز به تراز دقیق دستی دارند، ViLi i100 استخراج سریع و دقیقی از مختصات سه‌بعدی را امکان‌پذیر می‌سازد.

نقشه‌برداران می‌توانند نقاط هدف را از طریق رابط نرم‌افزار به‌صورت گروهی انتخاب کنند تا اندازه‌گیری‌های فوری انجام دهند. یک دوربین تله‌فوتو 8 مگاپیکسلی تأیید بصری واضحی تا 15 متر ارائه می‌دهد و دقت 5 سانتی‌متری را تضمین می‌کند. این امر خطر خطاهای دستی را کاهش می‌دهد، نادرستی‌های مرتبط با لرزش را از بین می‌برد و سرعت ثبت ویژگی‌های دشواری مانند سازه‌های بالایی، گوشه‌های ساختمان یا دارایی‌ها در عرض‌های ترافیکی را افزایش می‌دهد.

زمانی که با نرم‌افزار میدانی LandStar8 شرکت CHCNAV جفت می‌شود، ViLi i100 به ابزاری قدرتمند برای مدیریت کارهای خاکی در محل تبدیل می‌شود. یک اسکن سریع از انبارها یا مناطق حفاری یک ابرنقطه سه‌بعدی متراکم تولید می‌کند که کاربران می‌توانند از آن برای تعریف مرزها استفاده کرده و به‌طور آنی محاسبات دقیق برش و پر کردن را دریافت کنند. این قابلیت پردازش در زمان واقعی امکان تأیید و تصمیم‌گیری فوری در میدان را فراهم می‌کند و تأخیرهای پردازش پس از کار در دفتر را از بین می‌برد. این کارها را ساده‌تر کرده و محاسبات حجم کارآمد را مستقیماً به محل کار می‌آورد.

محاسبه حجم ViLi i100 

توسعه ناوبری CHC برای ViLi i100 بر اساس سال‌ها تجربه در طراحی چیپ‌ست GNSS، فناوری LiDAR و الگوریتم‌های فتوگرامتری است. پس از موفقیت اسکنر RS10 SLAM که SFix 1.0 را معرفی کرد تا دقت را برای حداکثر یک دقیقه پس از از دست دادن GNSS حفظ کند، ViLi i100 مفهوم را با SFix 2.0 پیش می‌برد. SFix 2.0 داده‌های IMU با دقت بالا، شناسایی بصری و تولید ابر نقطه‌ای دینامیک LiDAR را ادغام می‌کند تا یک چارچوب مرجع فضایی پایدار بسازد. این هم‌افزایی با GNSS ثبات موقعیتی را تضمین کرده و دقت مطلق ۵ سانتی‌متر را در شعاع ۲۰ متری از آخرین موقعیت شناخته شده حفظ می‌کند، حتی بدون سیگنال‌های ماهواره‌ای.

این سیستم همچنین قابلیت‌های منحصر به فردی را معرفی می‌کند. با جبران شیب کامل ۳۶۰ درجه، ViLi i100 امکان اندازه‌گیری در هر زاویه‌ای را فراهم می‌کند، از جمله استفاده معکوس برای نقاط سقف، که از محدودیت‌های شیب معمولی موجود در گیرنده‌های استاندارد فراتر می‌رود.

مقایسه CHCNAV ViLi i100 با CHCNAV RS10

CHCNAV ViLi i100 در مقابل GNSS RTK استاندارد

توسعه ناوبری CHC برای ViLi i100 بر پایه سال‌ها تجربه در طراحی چیپ‌ست GNSS، فناوری LiDAR و الگوریتم‌های فتوگرامتری بنا شده است. پس از موفقیت اسکنر RS10 SLAM که SFix 1.0 را معرفی کرد تا دقت را تا یک دقیقه پس از از دست دادن GNSS حفظ کند، ViLi i100 مفهوم را با SFix 2.0 پیش می‌برد. SFix 2.0 داده‌های IMU با دقت بالا، شناسایی بصری و تولید ابر نقطه‌ای دینامیک LiDAR را ادغام می‌کند تا یک چارچوب مرجع فضایی پایدار بسازد. این هم‌افزایی با GNSS ثبات موقعیتی را تضمین می‌کند و دقت مطلق ۵ سانتی‌متر را در شعاع ۲۰ متری از آخرین موقعیت شناخته شده حفظ می‌کند، حتی بدون سیگنال‌های ماهواره‌ای.

برای حرفه‌ای‌ها در زمینه‌های نقشه‌برداری، ساخت و ساز یا بخش‌های دولتی، ViLi i100 افزایش‌های قابل اندازه‌گیری در کارایی، ایمنی و قابلیت اطمینان ارائه می‌دهد. این دستگاه نشان‌دهنده تعهد مداوم CHC Navigation به حل چالش‌های دنیای واقعی از طریق فناوری دقیق است. با CHCNAV ViLi i100، آینده موقعیت‌یابی قابل اعتماد و همه‌جانبه در حال حاضر اینجاست.