Назначение системы MX2
11 июля 2013 компания Trimble представила новую мобильную сканирующую систему Trimble MX2, осуществляющую сбор и визуализацию пространственных данных. С точки зрения организационной структуры Trimble — система MX2 принадлежит к линейке продуктов дивизиона Imaging, структурного подразделения Trimble. Дивизион предлагает решения для сбора, обработки и анализа геопривязанных фотоснимков и облаков точек. Мобильная сканирующая система Trimble MX2 предназначена для картографирования, выполнения топографической съёмки и решения инжиниринговых задач.
Мобильная система MX2 служит для сбора трёхмерных пространственных данных. Система устанавливается на любой автомобиль. Сканирование в движении выполняется с одновременным позиционированием траектории движения, что обеспечивает получение трёхмерного массива геопривязанных точек лазерных отражений на выходе. Путём совмещения мобильных сенсоров системы Trimble MX2 с технологиями цифровой фотограмметрии, точного спутникового позиционирования, моделирования рельефа, анализа снимков, обработки полевых данных в офисных программных пакетах, достигается комплексное решение для преобразования геопространственных данных в геопространственную интеллектуальную информацию. Полученные информационные решения позволяют повысить производительность и улучшить процесс принятия решений для разностороннего сообщества пользователей Trimble, включая изыскательские, проектные и ГИС ориентированные сервисные компании, государственные и муниципальные организации, коммунальные и транспортные предприятия.
Состав системы
Внутри защищённого блока системы расположены: приемник ГНСС, инерциальный навигационный модуль (IMU), блок питания, радиоприёмник для работы в RTK. Снаружи находятся: одна или две спутниковые антенны, радиоантенна, один или два вращающихся лазера. Количество спутниковых антенн, лазеров и других элементов в компоновке системы зависит от комплектации.
Опционально может быть установлена фотокамера с обзором 360°. Система поставляется вместе с программным обеспечением Trimble Trident, обеспечивающим весь процесс сбора и подготовки данных.
Описание технологии сканирования
Сканирование – это динамический процесс. На движущемся автомобиле работают одновременно несколько приборов и систем. Это вращающийся на 360° сканер, который посылает лазерные импульсы и получает отражённые от окружающих предметов сигналы. Так создается трёхмерный набор данных в виде точек лазерных отражений. Это система спутникового позиционирования, необходимая для геопривязки получаемых точек сканирования. Это система синхронизации данных и инерциальная система, которая корректирует и уточняет данные спутникового позиционирования в трудных условиях приёма сигнала. А также панорамная 360° цветная фотокамера, выполняющая непрерывную съёмку. Работой системы управляет один оператор при помощи ноутбука. В автомобиле достаточно двух человек: водителя и оператора. Результат сканирования – это трёхмерное облако точек вдоль маршрута съёмки. Планировать маршрутов можно с таким расчетом, чтобы был проезд прямо и обратно. Технология съёмки это допускает. Плотность данных при этом повышается.
Особенности конфигурации
При оснащении системы пользователь может выбрать один или два вращающихся лазера. Для работ по составлению модели рельефа или определения объемов горных выработок достаточно одного лазера в системе, тогда как для картографирования, съемки дорожного полотна система из двух лазеров значительно эффективнее. Помимо этого систему можно дооснастить дополнительной антенной ГНСС. В подобной конфигурации основная спутниковая антенна располагается непосредственно на корпусе Trimble MX2, а дополнительная антенна крепится на балке, при этом выносится вперед на максимально возможное расстояние. Эффективность решения с двумя антеннами по-настоящему можно оценить при работе в условиях высокоэтажной застройки и при съемке дорог, проходящих по лесным участкам. В любой конфигурации сканера есть возможность работы в режиме радио RTK через УКВ диапазон. Возможность постобработки полученных материалов является опцией.
Стоит сказать ещё о двух опциях. Для выполнения панорамных снимков на систему может устанавливаться фотокамера G360. На колесо может монтироваться датчик DMI для контроля и уточнения позиционирования по расстоянию, пройденному автомобилем. Датчик полезен при трудных условиях приёма спутникового сигнала.
Таким образом, набор опций позволяет сконфигурировать уникальную систему, предназначенную для решения пользовательских задач, при этом подобная система остается открытой для последующей модернизации.
Программное обеспечение
Совместное использование MX2 с программным обеспечением Trimble Trident для сбора, обработки и анализа данных, представляет законченное технологическое решение, подходящее для геодезистов, топографов, а также специалистов в области картографирования, инжиниринга, планирования, нефти и газа, коммунальных услуг, горнодобывающей промышленности, охраны окружающей среды, общественной безопасности и многих других.
ПО Trident Software 6.1 поддерживает формат данных системы MX2 и служит для обработки данных мобильного сканирования систем Trimble. Программа доступна в виде набора модулей для широкого круга пользователей. Среди функций программы: встроенный прямой импорт траектории, инструмент Trimble Coordinate System Manager для управления системами координат. Набор модулей программного обеспечения Trimble Trident подходит для анализа данных с мобильных лазерных сканеров и географической привязки снимков.
Порядок работы
Развёртывание системы Одной из основных отличительных черт MX2 является прочный корпус в сочетании с небольшим весом и лучшей в классе эргономичностью. Система легко развертывается и собирается. Установка возможна практически на любой автомобиль, а простота развёртывания системы сравнима с другими традиционными видами геодезического оборудования. Таким образом, пользователю системы нет необходимости содержать специальный гараж для автомобиля, предназначенного для сканирования. В отличие от более крупногабаритных и дорогих систем данный мобильный комплекс может устанавливаться на крыше автомобиля утром и демонтироваться вечером. И делать это можно ежедневно. Секрет в том, что более дорогие системы калибруются на автомобиле, на котором планируются использовать в будущем. Тем самым весь автомобиль превращается в «измерительное устройство», где автомобиль невозможно отделить от системы сбора данных. Особенностью Trimble MX2 является то, что она калибруется на заводе. Это позволяет хранить систему в автомобиле или отдельно в кейсе, в зависимости от предпочтений пользователя или в соответствии с внутренними инструкциями организации.
Система Trimble MX2 легко устанавливается на автомобили гольф класса. Внутри автомобиля для управления системой располагается один оператор. Он осуществляет контроль и управление системой при помощи ноутбука. Кроме этого в автомобиле располагается лишь небольшой интерфейсный адаптер, размером со смартфон.
Привязка Геодезическая привязка данных осуществляется при помощи спутниковых приёмников. Позиционирование возможно в режиме радио RTK и в режиме кинематики с постобработкой. Для уточнения и контроля привязки на сложных участках дополнительно закладываются контрольные точки, которые координируются инструментально. Закладка точек должна соответствовать условию прямой оптической видимости между лазером MX2 и контрольной точкой.
Сканирование
Сканирование осуществляется во время движения автомобиля на скорости не более 70-ти км/ч. Управление сканированием ведётся с портативного защищённого ноутбука в программе Trident Capture. Класс лазера 1. Дальность до 250м. Точность получаемых данных +/- 1см. Обзор сканирования 360°. Степень пылевлагозащищенности - IP65.
Обработка данных
Обработка данных ведётся в программе Trident Imaging Hub. Наиболее важные функции программы: автоматическое распознавание и нанесение дорожной разметки, структурных линий (бровка и подошва), осевой линии, а также дорожных знаков, опор ЛЭП и связи, быстрое создание слоёв редактируемых объектов для дальнейшего использования в ГИС и САПР, автоматическое создание профиля и поперечных сечений.
Преимущества технологии Сканер MX2 расширяет возможности специалистов, работающих с геопространственными данными. С его помощью возможна эффективная реализация самых сложных проектов. Благодаря набору характеристик и исполнению Trimble MX2 является универсальным дополнением к семейству мобильных систем сбора данных Trimble.
По словам Кэтрин Сэндфорд, генерального менеджера дивизиона Trimble Imaging: "Trimble MX2 обеспечивает изыскательским предприятиям возможность войти в мир мобильного сканирования ровно в тот момент, когда эта услуга становится необходима в рамках предоставляемых этими компаниями портфелей решений. MX2 предлагает простой и высокопроизводительный способ сбора мобильных данных и получения трёхмерного облака точек для широкого круга пользователей."
Точные лазерные сканеры, совместно со встроенной инерциальной ГНСС системой позиционирования Trimble - Applanix, позволяют профессионалам, работающим с геопространственными данными, получать облака точек с точностью, необходимой для многих видов работ, например инженерно-геодезических изысканий дорог, транспортных развязок и мостов.
Основными преимуществами технологий трёхмерного лазерного сканирования принято считать высокую скорость сбора данных и избыточность полевых данных. Это прямо влияет на экономию затрат при выполнении полевых работ. Эти преимущества относятся и к мобильным системам сканирования. Но с тем добавлением, что скорость съёмки, равна скорости движения автомобиля, а это 40-70км/ч. Что касается характерных особенностей MX2, то добавляются преимущества пользовательские, такие как гибкость конфигурирования системы под задачу, а также компактность и универсальность хранения.
Практическое использование
Результаты Какие результаты может получить пользователь на выходе? Это, прежде всего облака точек в цвете и фотоизображения. Возможность обзора панорамных фотоизображений для инспектирования. Наполнение ГИС объектами и атрибутами. Возможность просмотра облаков точек в бесплатной программе просмотра Free Trident Viewer. Построение сечений, цифровых моделей рельефа,
Съёмка автодорог
Самым распространённым применением является, съёмка коридоров, например, автодорог. Облако точек содержит лазерные отражения дорожного полотна и объектов инфраструктуры в полосе съёмки. Данные можно использовать для целей инвентаризации придорожных объектов и для оценки качества дорожного покрытия. А также для создания топографической основы перед реконструкцией или при выполнении исполнительной съёмки транспортной развязки. Среди преимуществ такой съёмки: высокая производительность полевых работ, отсутствие необходимости остановок на дороге, повышение безопасности работ, сбор информации о повреждённых объектах инфраструктуры, возможность произвести промер до любого объекта в облаке точек, панорамный обзор фотоматериалов (360°), промеры высот пролётов мостов и других габаритов, фиксация и координирование всей дорожной ситуации.
Карьеры. Насыпи.
Определение объёмов земляных работ, а также вычисление запасов сырья. Метод мобильного сканирования позволяет быстро измерять насыпи с целью определения формы, объёма и мониторинга изменений. Данные сканирования – Las-файлы – экспортируются в хорошо знакомую геодезическому сообществу программу Trimble Business Center, где можно рассчитать объём, построить горизонтали, провести анализ данных. Стоит отметить, что система мобильного сканирования MX2 хорошо защищена от внешних воздействий, характерных для карьеров и горных выработок. Для максимальной производительности можно использовать режим съёмки RTK – это уменьшает объём камеральных работ и снижает сроки выполнения обмеров
Железные дороги
Конструкция сканера MX2 позволяет устанавливать его на самые разные составы, используемые для диагностики. Вместе с облаком точек лазерных отражений всегда доступны фотограмметрические данные для визуального контроля. Система позволяет выполнять быструю съёмку для планирования перемещения тяжёлых крупногабаритных грузов, отслеживать осевую линию, просматривать видео по всему маршруту, вести обновление и пополнения базы данных придорожных объектов и объектов инфраструктуры, выполнять промеры габаритов и определять высоты пролётов мостов и эстакад, строить продольные профили и поперечные сечения.
Наличие в РФ
Trimble MX2 доступен через глобальную сеть партнёров компании Trimble. В Российской Федерации парнёром Trimble по направлению мобильных, воздушных и наземных сканирующих систем является компания Технокауф.
Нам приятно сообщить, что в момент подготовки статьи заключёны первые контракты на поставку систем Trimble серии MX. Это означает, что уже в этом полевом сезоне будут получены данные как минимум с двух мобильных систем. О проектах, в которых будут использованы мобильные сканеры, мы постараемся рассказать в будущих статьях в конце года.
Заключение/Резюме
Решения Trimble, входящие в дивизион Imaging хорошо сочетаются с другими инструментами, например для высокоточных измерений, мобильного сбора данных, беспроводными технологиями и программными пакетами Trimble Survey и GIS - для сбора геодезических и ГИС данных. Такой подход позволяет обеспечить профессионалов, работающих с геопространственными данными комплексными полевыми и офисными решениями для планирования, создания, управления и обслуживания природных и производственных активов.
Организации, уже имеющие изыскательские подразделения, смогут легко встроить мобильный сканер MX2 в сою систему работы. Данные сканирования совместимы с геодезическими данными других инструментов. Современные программные пакеты позволяют обрабатывать и данные сканирования и данные полученные другими оптическими и спутниковыми приборами. Организации, только формирующие изыскательские подразделения, смогут выстроить линейку приборов наиболее эффективным образом, будучи уверенными в совместимости сканера MX2 и других инструментов. Ввод в эксплуатацию и тренинг по работе с Trimble MX2 обеспечивают начало полевых работ уже через 2-3 дня. Экономически необходимость покупки мобильной сканирующей системы легко оценить исходя из предстоящих объёмов работ. Сканер MX2 повышает производительность съёмки на порядок. По экспертным оценкам минимум в 10 раз увеличивается скорость сбора данных по сравнению с наземным сканированием или тахеометрической съёмкой. Мобильный сканер становится необходим, когда требуется резко увеличить объём работ, не прибегая к увеличению штата сотрудников или привлечению многочисленных субподрядчиков. Возврат инвестиций, вложенных в новое оборудование, может составить от одного до трёх полевых сезонов, в зависимости от рентабельности проектов и плотности графика работ.
Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге
Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.