SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)
ㅤ—технология, которая позволяет устройствам одновременно определять своё местоположение в пространстве и строить карту окружающей среды в реальном времени. Переводится как «одновременная локализация и картографирование». Мобильный сканер с технологией SLAM сделает цифровой двойник объекта за короткий промежуток времени.
ㅤКлючевые задачи, которые мы решаем с помощью мобильного сканирования:
- Топографическая съемка.
- Кадастровые работы.
- Подеревная съемка.
- Обмерные работы и создание чертежей зданий и сооружений с допустимой погрешностью измерений.
- Контроль объемов и быстрый расчёт земляных масс, насыпей и выемок.
Почему «Сканэнергоконтроль» выбрал сканер LiGrip O2 (Green Valley)?
ㅤВ условиях, когда использование БВС (беспилотников) ограничено (и, соответственно, выполнение уже привычных методов съемки АФС, ВЛС иногда становится невозможным) пришлось искать новых помощников при выполнении топографических работ в рамках предпроектных инженерно-геодезических изысканий. Чаще всего - это сложные условия местности с труднодоступными местами. Для таких работ на первый план выходит мобильность и «дальнобойность» оборудования, чтобы не только «под носом» собирать информацию, а расширить свои возможности, включая возможность использования в движении на технике.
ㅤМы протестировали множество решений и сделали выбор в пользу сканера LiGrip O2 на базе лидара Hesai с версией на 32 канала с заявленной максимальной дальностью 300 м. и скоростью сканирования до 640000 т/сек, отказавшись сразу от многочисленные версии сканеров на базе лидара Livox с рабочей дальностью сканирования до 20 м.
Вот наши главные критерии при выборе:
ㅤㅤ1. Большая дальность действия. Позволяет проводить съемку масштабных объектов и труднодоступных зон, в том числе с движущейся техники. Для топографии и изысканий возможность дотянуться дальше часто облегчает и ускоряет полевой этап.
ㅤㅤ2. Мощное ПО и алгоритмы обработки данных. Не секрет, что именно математика, заложенная в алгоритмы обработки данных с одинакового «железа», позволяет получить достойный результат, поэтому для нас именно ПО становится в данном вопросе не вспомогательным элементом, а не менее важным, а в какой-то части и ключевым фактором выбора оборудования. Возможности родного программного обеспечения и алгоритмы обработки данных, заложенных в LIDAR360 + относительно расширенные возможности и плюшки за счет того, что модель вышла последней на момент покупки.
ㅤㅤ3. Передовая технологичность: Модель LiGrip O2 – это инновационный мультиплатформенный инструмент для сбора и анализа 3D данных в движении, работающий на основе технологии PPK, SLAM, MLF SLAM, RTK SLAM (одновременная локализация и картографирование) для применения в трёх сферах: на земле, под землёй и в воздухе. Его можно использовать с руки, на телескопической вехе, на фронт-рюкзаке (разгрузке), на рюкзаке, а также есть возможность установить на движущийся транспорт и вроде как даже на БВС, но пока это больше маркетинг, чем решение.
Комплект поставки
ㅤВ комплект поставки LiGrip O2 входит: основной блок сканера O2, 2 батареи, подставка, зарядное устройство (зарядное устройство и адаптер), USB-накопитель, защитный чехол, держатель для телефона, транспортировочный кейс, кабель для скачивания данных. Дополнительно можно приобрести различные вспомогательные аксессуары в виде переходников, рюкзаков для разгрузки на спину или передний и крепления на авто (на мой сугубо личный взгляд неоправданно дорого стоит).
ㅤОчень удобным решением является аккумулятор, встроенный в ручку, за счет этого она имеет большую емкость чем у собратьев по рынку. Также хочется отметить кейс, он проходит под параметры ручной клади в большинстве авиакомпаний, что очень важно для такого оборудования.
ㅤДополнительно предлагается большая геодезическая антенна, имеющая более хороший и стабильный прием спутникового сигнала в сложных условиях, например, в залесённой местности или в городской застройке, где различные источники помех могут отрицательно повлиять на результат.
Управление сканером
ㅤУправляется сканер приложением со смартфона, которое доступно как для android, так и для ios. Подключение осуществляется через точку доступа Wi-Fi.
ㅤВ данном приложение осуществляется просмотр и экспорт предыдущих проектов, сбор данных сканирования активного проекта, где отображается облако точек в реальном времени, траектория движения, время записи, состояние аккумулятора, количество спутников в работе. А также имеются различные инструменты для просмотра облака точек.
ㅤСуществует удобная функция добавления kml файла, например, с границами работ или заранее построенным маршрутом, при съемке, работает только при наличии спутников в работе.
ㅤТакже управлять сканером можно с кнопок, располагающихся на задней панели сканера.
Вопросы, которые возникают при знакомстве с slam сканером
ㅤㅤ1. Сколько весят сырые данные с LiGrip O2 на 32 канала с дальностью сканирования 300 м?
ㅤㅤ2. Какая фактическая дальность сканирования?
ㅤㅤ3. На сколько по времени хватает заряда одного аккумулятора?
ㅤㅤ4. На сколько облако точек является точным? На сколько сходятся облака точек при нескольких проходах одного и того же объекта?
ㅤㅤ5. Может ли slam сканер заменить наземный лазерный сканер в задачах для моделирования и создания обмерных чертежей?
Первый опыт использования
ㅤЗа первые пару месяцев использования этим сканером у нас появились ответы на интересующие вопросы, а также некоторые рекомендации по работе с ним.
ㅤㅤ1. Облако точек 10-ти минутного сканирования городской застройки:
- в цветном режиме «весит» 10 Gb;
- при съемке в ч/б ОТ «весит» 2 Gb.
ㅤㅤ2. В реальных условиях тест на дальность сканирования составила показал рабочий результат до 200-220м, что является достаточно хорошим результатом, рассчитывал на меньшее из предыдущего опыта.
ㅤㅤ3. По заявлению производителя заряда одного аккумулятора достаточно для работы в течении 120 минут. Однако, когда проводилась съемка при температуре примерно -15˚C после 50-ти минутной съемки было израсходовано 60% емкости аккумулятора, что является довольно хорошим результатом, вероятно при положительных температурах время будет близкое к завяленному, дальше будем смотреть и держать в курсе всех интересующихся.
ㅤОтветы на 4 и 5 вопросы требуют отдельного подробного анализа, поэтому чтоб не перегружать все в одно опубликуем дополнительно и не один отчет по сопоставлению и анализу точности и пригодности в различных областях применения.
Кратко об основных рекомендациях по работе c slamсканером
ㅤㅤ1. Одним из важных этапов является планирование маршрута.
ㅤㅤ2. Самым важным этапом еще до начала сканирования является рекогносцировка территории, даже если маршрут уже был спланирован на этапе подготовки.
ㅤㅤ3. Нельзя допускать резких маневров и поворотов под прямым углом, траектория должна быть плавной.
ㅤㅤ4. Для более точной сшивки облака точек при переходе из одного помещения в другой, или при переходе из помещения на улицу и наоборот, необходимо чтобы в поле зрения сканера находилась уже отсканированная область.
ㅤㅤ5. Не подносить сканер близко к сканируемой поверхности, так как он имеет «мертвую» зону примерно 0,5 м (мало кому это требуется так близко 😊 ).
ㅤㅤ6. Топографическую съемку при наличии высокой травянистой растительности лучше производить на вехе, подняв сканер максимально высоко, чтобы потом было проще классифицировать рельеф.
ㅤㅤ7. Контрольные точки следует располагать равномерно и в достаточном количестве (рекомендации из опыта плотности контрольных точек дополнительно распишем позже, нужно статистику набрать).
ㅤㅤ8. Для того чтобы минимизировать ошибки рекомендуется (но не является обязательным условие) замыкать траекторию в процессе, а также начало и конец траектории должны располагаться +/- в одном месте. Кроме того, при наличии GNSS-сигнала, выполнять калибровочные «восьмерки» диаметром 2м. Данные действия приводит к более качественной начальной инициализации и финальной привязке данных.
ㅤㅤ9. Рекомендуется выполнять сканирование одной сессии до 40-60 минут, чтобы процесс обработки не занимал слишком много времени и не накапливалась большая ошибка.
ㅤㅤ10. Сканирование в движении с транспорта требуют отработки технологии, чтоб добиться желаемого результата, но в этой комплектации работает при соблюдении ряда условий.
Вывод
ㅤВ последнее время SLAM сканеры все чаще применяются в решении различных инженерных задач, как геодезических, так и обмерных. Во многом эта технология сильно упрощает и ускоряет процесс полевого сбора данных, получаемое за довольно короткий отрезок времени облако точек содержит большое количество полезной и необходимой информации, на получение которой другими методами было бы потрачено существенно больше времени, но и аспекты обработки полученных данных требуют соответственных мощностей и программного обеспечения. Не нужно рассчитывать, что это будет «волшебная палочка-выручалочка» на все случаи, это совсем не так. Как и у любого другого оборудования у slam-сканеров есть свои ограничения, недостатки и преимущества, о которых подробно будем рассказывать дальше.
⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡⚡
💬 Для консультации - @scancontrol_chat
📞 +7 (831) 212-99-30
📞 +7 (930) 800-80-58 - Устинов Артём (Главный инженер)
🔊 Имеем лицензию Геодезии и Картографии, лицензию Росгидромета и большой опыт выполнения данных работ по всей территории РФ.