Мобільний сканування комплексу Optech Lynx M1

Рухомий скануючий комплекс Optech LYNX M1 використовують для зйомки автомобільних та залізниць, трубопроводів, міської забудови, берегової лінії та інших протяжних, а також майданних об'єктів. Геодезичне забезпечення комплексу виконують із використанням двох навігаційних систем — супутникової та інерційної.

Супутникова навігаційна система і двох геодезичних супутникових приймачів фірми «Trimble. Інерційна навігаційна система, тобто інерційний блок вимірювань, містить волоконно-оптичний гіроскоп та акселерометри, виконані на основі MEMS-технологій; MEMS – Micro Electro Mechanical System – мініатюрна електромеханічна система.

Обидві навігаційні системи працюють у взаємодії. При роботі без супутникових сигналів траєкторію руху рухомого скануючого комплексу визначають за даними блоку інерційних вимірювань; за наявності супутникових сигналів роботу інерційної системи коригують за даними супутникової системи навігації.

За допомогою такої сучасної техніки ми запросто можемо розглянути все, що нам цікаво, тим більше, якщо дивовижне поряд.

Для інерційної та супутникової систем навігації природними (приладовими) системами є різні системи координат. Тому необхідно здійснити зв'язок між результатами вимірювань, отриманими цими двома системами навігації, застосовуючи для цього певні перетворення. Кінцевий результат оброблених даних рухомого скануючого комплексу представляють заданої геодезичної системі координат.

Результат роботи супутникового приймача є сукупністю миттєвого вектора координат об'єкта і миттєвого вектора швидкості його руху в дискретному вигляді.

В інерційному методі навігації дані умовно безперервні та отримані на основі використання методів вимірювань, що використовують непряму реєстрацію зміни вектора положення (наприклад, вібрація елементів акселерометра, заснованого на технології MEMS).

При ініціалізації інерційної системи вектори вводять як вихідні дані, надалі координати та компоненти вектора швидкості одержують у результаті безперервного інтегрування даних від акселерометрів та від гірокомпасу.

Результати спільної роботи супутникової системи навігації та інерційного навігаційного блоку обробляють у спеціальному програмно-математичному модулі. При обробці основний акцент роблять на фільтрації шумів, для цього використовують фільтр Калмана та перетворення координат.

Основні системи координат, між якими відбувається перетворення – це приладова; інерційна; геоцентрична; топоцентрична; геодезична криволінійна; локальні системи координат. Дане різноманіття систем координат використовується для роботи інерційної та супутникової систем навігації та для обробки інформації, одержуваної рухомим скануючим комплексом. Розглянемо підхід до вибору варіанта перетворення просторових систем координат.

Перетворення геоцентричних координат з однієї тривимірної прямокутної системи координат A на іншу таку ж систему координат B здійснюють, використовуючи формулу Гельмерта.

Блок інерційних вимірювань зберігає систему координат незмінною, тобто інерційною, не більше 30 хв, далі відбувається неконтрольоване збільшення похибки, що вимагає виконання процесу ініціалізації (зупинки коригування) скануючого комплексу. За цей час прецесія, нутація і власне обертання вносять у результати інерційних вимірів похибки до 0,1 м.

Прикладом використання методу Молоденського Бадекасу є програмний продукт ArcGIS 10.1. Елементи перетворення представлені для країн, які площею займають невелику територію, як-от Нідерланди, Люксембург, Республіка Гондурас та інших.; перетворення методом Гельмерта представлено всім країн. Елементи перетворення за методом Гельмерта і методом Молоденського-Бадекаса збігаються, крім елементів лінійного зсуву початку однієї системи координат щодо початку іншої системи координат.