无人机激光雷达可以测量浅水深度
转载 2019-11-27 10:56 IEEE电气电子工程师学会 来源:IEEE电气电子工程师学会世界上第一台小比例尺地形和水深扫描激光雷达
ASTRALiTe的edge™是世界上第一个小型地形和水深扫描激光雷达,可以探测小型水下物体,测量浅水深度,并从小型无人机平台测量关键的水下基础设施。
edge™可以在0-5米的深度看到水面下,它完全独立于自己的带有GNSS、电池和车载计算机的惯性导航系统。它重约5公斤,设计用于部署在无人机系统上,以实现更快、更安全、更精确的水深测量。该专利2合1了地形和水深激光雷达,可提供厘米级深度分辨率。这种激光雷达有许多可能的应用,如海岸测绘、基础设施检查,甚至军事后勤。
地理参照和运动稳定的重要性
“我们需要LiDAR的运动和导航解决方案。我们的要求包括高精度以及低尺寸、重量和功率,”ASTRALiTe激光雷达系统主管Andy Gisler解释说。此外,该系统需要能够对激光雷达数据应用后处理运动学(PPK)校正,以向ASTRALiTe的客户提供更高精度的结果。
LiDAR提供了一个全面的point cloud,需要运动补偿和地理参照才能使用。有两种方法可以达到测量人员要求的厘米级精度。第一种是实时动态(RTK),它利用通过无线电或GSM链路从基站或基站网络实时获得的校正。第二个是任务结束后使用的PPK软件。该软件将采用与RTK相同的修正方法,但也将采用前向-后向合并算法重新计算所有惯性数据和原始GNSS观测数据,以修正所有轨迹,填补任何位置损失,大大提高整体精度。
ASTRALiTe选择了SBG系统的双天线Ellipse2-D惯性导航系统,该系统提供运动、RTK和PPK。INS/GNSS解决方案的重量对ASTRALiTe尤为重要,因为他们正在设计一个在大多数无人机上飞行的系统,而无人机的兼容性需要轻载能力。考虑使用两个天线的可能性是一个关键因素,因为即使在低速飞行中,它们也需要一个稳健的航向。除此之外,他们还使用Qinertia、SBG系统的内部后处理软件。
这个PPK软件可以从位于164个国家的7000多个基站访问离线RTK校正,旨在帮助无人机集成商充分利用其GNSS或INS/GNSS解决方案。