Подвижный сканирующий комплекс Optech LYNX M1

Подвижный сканирующий комплекс Optech LYNX M1 используют для съёмки автомобильных и железных дорог, трубопроводов, городской застройки, береговой линии и других протяжённых, а также площадных, объектов. Геодезическое обеспечение комплекса выполняют с использованием двух навигационных систем — спутниковой и инерциальной.

Спутниковая навигационная система состоит из двух геодезических спутниковых приемников фирмы «Trimble. Инерциальная навигационная система, то есть инерциальный блок измерений, содержит волоконно-оптический гироскоп и акселерометры, выполненные на основе MEMS-технологий; MEMS — Micro Electro Mechanical System — миниатюрная электромеханическая система.

Обе навигационные системы работают во взаимодействии. При работе в отсутствие спутниковых сигналов траекторию движения подвижного сканирующего комплекса определяют по данным блока инерциальных измерений; при наличии спутниковых сигналов работу инерциальной системы корректируют по данным спутниковой системы навигации.

С помощью такой современной техники мы запросто можем рассмотреть все что нам интересно, тем более, если удивительное рядом.

Для инерциальной и спутниковой систем навигации естественными (приборными) системами являются разные системы координат. Поэтому необходимо осуществить связь между результатами измерений, полученными этими двумя системами навигации, применяя для этого определенные преобразования. Конечный результат обработанных данных подвижного сканирующего комплекса представляют в заданной геодезической системе координат.

Результат работы спутникового приемника представляет собой совокупность мгновенного вектора координат объекта и мгновенного вектора скорости его движения в дискретном виде.

В инерциальном методе навигации данные условно непрерывны и получены на основе использования методов измерений, использующих косвенную регистрацию изменения вектора положения (например, вибрация элементов акселерометра, основанного на MEMS-технологии).

При инициализации инерциальной системы векторы вводят как исходные данные, в дальнейшем координаты и компоненты вектора скорости получают в результате непрерывного интегрирования данных от акселерометров и от гирокомпаса.

Результаты совместной работы спутниковой системы навигации и инерциального блока навигации обрабатывают в специальном программно-математическом модуле. При обработке основной акцент делают на фильтрации шумов, для этого используют фильтр Калмана и преобразования координат.

Основные системы координат, между которыми происходит преобразование — это приборная; инерциальная; геоцентрическая; топо-центрическая; геодезическая криволинейная; локальные системы координат. Данное многообразие систем координат используется для работы инерциальной и спутниковой систем навигации и для обработки информации, получаемой подвижным сканирующим комплексом. Рассмотрим подход к выбору варианта преобразования пространственных систем координат.

Преобразование геоцентрических координат из одной трёхмерной прямоугольной системы координат A в другую такую же систему координат B осуществляют, используя формулу Гельмерта.

Блок инерциальных измерений сохраняет систему координат неизменной, то есть инерциальной, не более 30 мин, далее происходит неконтролируемое увеличение погрешности, требующее выполнения процесса инициализации (корректирующей остановки) сканирующего комплекса. За это же время прецессия, нутация и собственное вращение вносят в результаты инерциальных измерений погрешности до 0,1 м.

Примером использования метода Молоденского-Бадекаса является программный продукт ArcGIS 10.1. Элементы преобразования представлены для стран, которые по площади занимают небольшую территорию, таких как Нидерланды, Люксембург, Республика Гондурас и др.; преобразование по методу Гельмерта представлено для всех стран. Элементы преобразования по методу Гельмерта и по методу Молоденского-Бадекаса совпадают, кроме элементов линейного сдвига начала одной системы координат относительно начала другой системы координат.