Основные области применения:
- автомобильные и железные дороги;
- Создание 3-х мерной модели дорожного покрытия и земляного полотна, в целях разработки проекта строительства реконструкции и ремонта автодороги;
- Выявление дефектов дорожного покрытия (колейность, наличие ям и трещин, фактический поперечный и продольный уклон дорожного полотна), создание трехмерных моделей объектов инфраструктуры, паспортизация дорог, ГИС, исполнительная съемка, создание продольных и поперечных профилей и д.р.
- электроэнергетика;
- Создание трехмерных моделей и топографических планов ТЭЦ, ГЭС,ОРУ и подстанций, ЛЭП,;
- архитектура и градостроительство;
- Создание трехмерных моделей и ГИС городских кварталов, памятников архитектуры.
- нефтегазовая отрасль, металлургия и тяжелая промышленность;
- Создание трехмерных моделей, топографических планов, исполнительной съемки промышленных предприятий ,компрессорных подстанций, открытых разработок.
Преимущества технологии:
- значительная экономия средств по сравнению с традиционными методами съемки.
- высокая точность и детальность получаемых данных – относительная точность – 8 мм, абсолютная – первые сантиметры, детальность – около 3000 точек на 1 м кв. при 60 км/ч;
- повышенная безопасность при геодезических работах на опасных объектах (высоковольтные электростанции, железнодорожные пути, химические производства).
- очень высокая производительность сбора данных - до 300 погонных километров в день;
- высокая мобильность (система может быть установлена на любое транспортное средство)
Описание технологии МЛС.
Система мобильного лазерного сканирования состоит из 2-х основных блоков: измерительного блока и навигационного блока. Измерительный блок, аналогично системе НЛС, производит сканирование объектов, а система позиционирования осуществляет «привязку» траектории движения сканера. Приведем более подробное описание работы системы, на примере имеющегося в нашей компании мобильного лазерного сканера Riegl VMX-250.
Дальномерный блок состоит из 2-х импульсных лазерных сканеров, работающих в режиме профилографа. Каждый сканер, по времени задержки сигнала, измеряет расстояния до объекта с частотой до 300 кГц, на расстоянии до 200 м. Таким образом, общая частота системы – до 600 тысяч измерений в секунду. Вращающаяся с частотой 100 Гц призма производит отклонение сканирующего луча по полной окружности (0-360 град). Одновременно с измерением расстояния, производится регистрация угла отклонения сканирующего луча . Измеренное расстояние и угол позволяют определить координаты точек в системе координат сканера. Таким образом, осуществляется «развертка» облака точек в направлении поперечном движению. Продольная «развертка» производится за счет движения транспортного средства, на котором установлена сканирующая система, вдоль сканируемого объекта.
Координатно-временную привязку полученного облака точек обеспечивает система высокоточного позиционирования, состоящая из ГНСС-приемника и инерциального блока. ГНСС приемник определяес текущие координаты сканерного блока, обычно с частотой 1 Гц, а так же производит определение точного времени, для синхронизации всех элементов системы. Инерциальная система, основываясь на данных ГНСС приемника, определяет свое начальное положение, и далее производит измерение координат и углов ориентации сканерного блока с частотой 200 раз в секунду.
Инерциальная система не может продолжительное время работать автономно, поскольку имеет так называемый «дрейф», т.е. ухудшение точности координат со временем, поэтому периодически ее необходимо корректировать данными ГНСС приемника. В штатном режиме, это происходит 1 раз в секунду, но как показывает опыт, отсутствие ГНСС данных в течение до 30 секунд, приводит к ухудшению точности не более чем на 1-2 см. При работе системы в штатном режиме (при отсутствии помех для приема спутниковых сигналов), СКО пространственных координат составляет от 2 до 5 сантиметров, в зависимости от геометрического фактора (PDOP) и расстояния до базовой станции. При совместной постобработке данных всех подсистем МЛС (дальномерных и траекторных) производится формирование облака точек вдоль траектории движения сканера, в требуемой системе координат.
Сканирующая система Riegl VMX-250 так же оснащена 4-мя цифровыми калиброванными камерами, установленными на одной платформе со сканером. Камеры в автоматическом режиме, с заданной частотой (до 20 кадров в секунду) производят съемку. Использование фотокамер позволяет раскрашивать точки лазерных отражений в истинные цвета, что существенно облегчает дешифрирование объектов по точкам, а так же может быть использовано для текстурирования трехмерных моделей.
Виды выходной продукции.
Технология МЛС, в основном, применяется для создания следующих видов готовой продукции. Кроме того, по данным МЛС, с успехом можно получать многие другие виды продукции, например:
определение габаритов и составление паспорта геометрического состояния инженерных объектов
ведомости деформаций дорожного покрытия (колейность, выбоины, трещины,) и железнодорожного полотна
продольные и поперечные профили линейных сооружений
цифровые модели местности, и т.п.
