Il termine “mappatura mobile” può avere significati diversi per persone diverse. Copre un’ampia gamma di discipline e può riferirsi sia ad attività aeree che terrestri. Tuttavia, indipendentemente dal fatto che si utilizzi un drone per mappare le infrastrutture o un veicolo terrestre per localizzare risorse, una cosa rimane costante: la necessità di dati di traiettoria ininterrotti.
Gli ingegneri tendono a utilizzare sistemi di navigazione inerziale (INS) assistiti da GNSS per ottenere queste informazioni. Un dispositivo INS combina i dati di posizione del GNSS con i dati di orientamento di un’IMU, per produrre una stima della propria posizione sulla Terra. I dati possono quindi essere utilizzati per una serie di attività di georeferenziazione.
In un ambiente a cielo aperto, un INS generalmente fornisce dati di traiettoria con una precisione centimetrica, che è sufficientemente precisa per la maggior parte dei casi d’uso di georeferenziazione . Tuttavia, per sua stessa natura, la mappatura mobile non avviene sempre esclusivamente in condizioni di cielo aperto. Infatti, si svolge su lunghe linee di base che incorporano molteplici condizioni ambientali e interruzioni regolari del GNSS. Pertanto, gran parte del valore della mappatura mobile odierna deriva dalla capacità di raccogliere dati di traiettoria accurati e ininterrotti in una vasta gamma di ambienti diversi, con e senza aggiornamenti di posizione GNSS.
Dati di traiettoria ininterrotti nei canyon urbani
Per attività quali il monitoraggio delle infrastrutture e la gestione delle risorse (due delle applicazioni di mappatura mobile più pubblicizzate), avere la possibilità di fornire dati di traiettoria ininterrotti in ambienti come i canyon urbani non è solo un “optional”, ma è essenziale e può fare la differenza tra vincere o perdere un progetto a favore di un concorrente.
Per consentire una raccolta dati coerente e accurata nelle aree edificate, le flotte di mappatura devono essere resistenti alle interruzioni o ai blackout del segnale GNSS, che possono causare significativi errori di deriva della posizione e rendere i dati inutili.
La soluzione migliore per garantire dati di traiettoria accurati a livello globale e ininterrotti sarà sempre una combinazione di dati GNSS e INS, e questa combinazione dovrebbe essere sempre utilizzata ogniqualvolta possibile. Tuttavia, quando il GNSS non è disponibile, è necessario integrare ulteriore ridondanza nel sistema.
Utilizzo della fusione dei sensori per la ridondanza
Quando il GNSS non è affidabile, in sua assenza è opportuno utilizzare dati di supporto provenienti da sensori aggiuntivi, come LiDAR o telecamere, anche se questa soluzione può presentare una serie di difficoltà di integrazione.
I dati provenienti da questi sistemi, se correttamente integrati con i dati IMU, possono contribuire a sostituire i dati GNSS mancanti o errati, stabilizzando la deriva della posizione e garantendo dati di traiettoria accurati senza GNSS.
Ciò è particolarmente utile per qualsiasi progetto che si svolga in un canyon urbano, dove il segnale GNSS viene continuamente riflesso o interrotto da edifici alti, ponti e gallerie. Ad esempio, in questo caso d’uso, è possibile integrare gli aggiornamenti GNSS mancanti con aggiornamenti di velocità da un sensore LIDAR (LiDAR Inertial Odometry o LIO), ogni volta che il segnale GNSS viene perso. I dati LIO possono essere aggiunti in post-elaborazione o in tempo reale (per la navigazione attiva) con il sistema di navigazione WayFinder .
Dove c’è un’elevata concentrazione di risorse, di solito c’è anche un’elevata concentrazione di interruzioni GNSS. Per progetti come la mappatura di risorse su larga scala, che generalmente si svolgono su vaste aree e in ambienti edificati, è fondamentale ottenere dati di traiettoria ininterrotti. Senza di essi, l’identificazione e la localizzazione delle risorse possono diventare imprecise, causando problemi in futuro. Generare e integrare aggiornamenti di navigazione da altri sensori aggiunge resilienza all’output della traiettoria, il che si traduce in dati di localizzazione più accurati per periodi più lunghi.
Come accennato in precedenza in questo blog, per qualsiasi progetto è opportuno utilizzare, ove possibile, dati GNSS e INS, in quanto dovrebbero fornire dati più accurati. Tuttavia, in ambienti più impegnativi, come i canyon urbani, combinare più sensori può essere un modo conveniente per mantenere la traiettoria precisa. Inoltre, la possibilità di passare in modo intelligente da metodi di localizzazione GNSS a non GNSS può aumentare la produttività e accelerare la consegna del progetto.
La sfida per molti mappatori mobili può risiedere nel tempo e nelle competenze necessarie per generare e integrare gli aggiornamenti di navigazione provenienti da queste modalità di sensori aggiuntivi. È qui che entra in gioco WayFinder . Essendo un dispositivo di fusione multisensore pronto all’uso, l’integrazione e la fusione dei dati GNSS, IMU, LiDAR e della telecamera sono eseguite automaticamente. Grazie all’ampio supporto di dati georeferenziati provenienti da una vasta gamma di scanner laser di livello topografico e alla possibilità di alternare l’utilizzo di GNSS e LiDAR/telecamera per la localizzazione, è possibile riallocare con sicurezza il tempo e il denaro investiti nell’implementazione alla crescita, con la certezza che il sistema di raccolta dati è in grado di raccogliere dati di traiettoria accurati e ininterrotti.
