Georreferenciación Directa para

Fotogrametría Usando

INS-B de Inertial Labs

Fotogrametría Aérea

El análisis Fotogramétrico Aéreo puede aplicarse a unasola imagen o imágenes de detección remota y de altavelocidad para detectar, medir y registrar campos demovimiento 3D complejos. Esto se realiza mediante laalimentación de mediciones y análisis de imágenes enmodelos computacionales que estiman losmovimientos y posiciones relativas con mayorprecisión. Si bien en sus inicios se usabaprincipalmente para mapeo topográfico, su base deaplicaciones se ha expandido recientemente anumerosas industrias. Los sensores modernos y lascapacidades de software permiten la creación derepresentaciones 3D precisas y la generación de nubesde puntos, que se usan ampliamente en industriascomo el Rodaje, el Deporte, el Desarrollo de Juegos, laAgricultura, el Sector Inmobiliario, la MedicinaForense, la Topografía y la Ingeniería Civil oArquitectónica. Para estas diferentes aplicaciones,actualmente se utilizan dos métodos de fotogrametría,la Triangulación Aérea (AT), y un enfoque másmoderno, la Georreferenciación Directa.

Triangulación AéreaLa Triangulación Aérea es el proceso de unir demanera óptima un bloque de imágenes aéreassuperpuestas para que se pueda hacer un mapa. Elobjetivo es determinar la posición y orientación decada imagen en un marco de mapeo. Esto se hacemediante el uso de parámetros de OrientaciónExterior (EO). Una vez que se adquieren estosparámetros, se puede medir posiciones relativas yubicaciones de objetos terrestres.Convencionalmente, AT utiliza Puntos de Control deTierra (GCP) que proporcionan datos de posiciónconfiables pero a costa de la precisión geométricadependiendo de la cantidad de GCP utilizados y suconfiguración de diseño espacial. Esto ponerestricciones en la gestión del tiempo para losproyectos y limita la rentabilidad.

Georreferenciación DirectaDel mismo modo, la Georreferenciación Directa utilizaUnidades de Medida de Inercia (IMU) de alto grado yun receptor opcional del Sistema Mundial deNavegación por Satélite (GNSS) y, como resultado,proporciona una orientación absoluta a una referenciacontinua en tierra con un alto nivel de precisión. Dichavigilancia aérea permite minimizar los esfuerzos en larecopilación de datos para un paisaje más grande y elacceso a la topografía de una ubicación donde los GCPno son desplegables. Durante todo esto, tambiénasegura que el tiempo y las finanzas después de lainversión inicial no se desperdicien.

ELEMENTOS BÁSICOS DE DOS MÉTODOS DIFERENTES DE ENCUESTA

DE GEOREFERENCIA IMPULSADOS POR EL UAV PARA LOGRAR

RESULTADOS DESEABLES, ALTAMENTE PRECISOS

INS-Asistidopor GPS

Procesamientode Software

Puntos de Control

de Tierra

UAV con Computadora

a Bordo

Cámara

UAV

Cámara oSensor

TriangulaciónAérea

GeorreferenciaciónDirecta

Resultados

Limitaciones de

Triangulación Aérea

con GCP

Tiempo dedicado a GCPcolocación y su

encuesta de coordenadas es la

principal desventajade este enfoque

EJEMPLOS DE PAISAJES Y CONDICIONES DONDE LA COLOCACIÓN DE GCP ES PELIGROSA, CONSUME TIEMPO O

SIMPLEMENTE NO ES POSIBLE

SITIOS DE CONSTRUCCIÓN

ÁREAS DE DESLIZAMIENTO

VEGETACIÓN DENSA

PENDIENTES Y ROCAS

MARISMAS

Los GCP se utilizan para ayudar a reubicar imágenesen sistemas de coordenadas locales. Aunque aprimera vista los GCP pueden parecer una opciónmás barata, a la larga tienen una capacidad de usolimitada y crean una enorme cantidad de trabajoextra. La instalación y el mantenimiento de GCP en unterreno muy pequeño puede ser un trabajo que valela pena abordar, pero cuando se trata de paisajesmás grandes o complejos donde la instalación manualde GCP es casi imposible, un método alternativo sevuelve deseable.

Las rutinas tediosas para la encuesta previapueden incrementar su presupuesto:Con las GCP, generalmente cada encuesta vaprecedida de una laboriosa preparación. Los pasospara este método de topografía son los siguientes:los primeros GCP se instalan de manera uniforme entodo el campo/paisaje; luego, un topógrafoprofesional (o puede comprar equipo para hacerlousted mismo) identificará la ubicación exacta de cadaGCP utilizando un receptor GNSS de precisión conantena(s) para guardar las coordenadas para procesarlos datos; finalmente, solo entonces un vuelotopográfico puede comenzar a crear mapeosutilizando posiciones conocidas. Configurar GCP encada encuesta en algunos casos lleva bastantetiempo e incluso puede ser peligroso. En los casos enque los GCP se instalan permanentemente, serequiere un mantenimiento adicional porque los GCPno supervisados pueden ser bloqueados por unaplanta en crecimiento o trasladados de su ubicacióndebido al viento o la curiosa vida silvestre, lo quecausaría la necesidad de otro gasto de inspección. Decualquier manera, se debe invertir mano de obraadicional de manera continua.

Los ahorros de costos aparentes puedenresultar más caros de lo que pensaba:Un conjunto de GCP de alta gama para estudiar unpaisaje puede llegar a ser de varios miles de dólares.Constrúyalos usted mismo y, a menos que sus GCPtengan receptores GNSS integrados, siemprecoordinará las ubicaciones antes de cada encuestapara obtener una precisión constante. De cualquiermanera, eso se suma a un gasto considerable entiempo y esfuerzo. A largo plazo, este enfoque puedehacer que un método alternativo que requiera muchomenos esfuerzo sea más atractivo. Al utilizar unproducto todo en uno, como un INS con GPS, evita elajetreo con los GCP de una vez por todas.

Procesamiento de Datos más

Rápido con INS Asistido por

GPS

Georreferenciación

Directa con INS

Asistido por GPS

La Georreferenciación Directa con un INS asistido porGPS es una técnica utilizada para la fotogrametríaaérea cuando los métodos tradicionales simplementeno son lo suficientemente eficientes para laaplicación. Los Vehículos Aéreos No Tripulados (UAV)a menudo usan un INS asistido por GPS con datos deayuda de una cámara / láser de alta resolución paracapturar y mapear con precisión la superficie de laTierra. Para Inertial Labs, estos INS con GPS incluyencaracterísticas como:• Receptor GNSS incorporado, con precisión de

posición RTK de hasta 1 cm + 1 ppm• Potentes Magnetómetros con datos corrección de

Giroscopios de alta calidad (1°/h de sesgo deestabilidad en marcha) para proporcionar unRumbo GNSS de 0.05 grados y una precisión deRumbo de Inercia Libre de <0.4 grados (3 sigma)

• Potentes algoritmos de autocorrección, como unfiltro avanzado de Kalman para cálculos precisosde navegación y orientación

Estas características fundamentales son vitales parauna precisión constante cuando se utiliza laGeorreferenciación Directa para la fotogrametríaaérea y la creación de modelos digitales de superficie.

A la larga, la Georreferenciación Directa con un INSasistido por GPS es el enfoque más pragmático de lafotogrametría aérea. Con el ahorro de tiempo y lafacilidad de operación, los costos iniciales seamortizan permitiéndole concentrar su tiempo en loque importa, los resultados. Para las aplicacionesdonde el procesamiento de datos en el tiempo essensible al tiempo, la Georreferenciación Directa conun INS asistido por GPS tiene otra ventaja. Los datosadquiridos por UAV. Cuando se usa un UAV equipadocon INS con GPS se procesan más rápido que datossimilares usando un enfoque GCP. Esto se debe a queel enfoque de GCP debe unir capas de datosutilizando las posiciones conocidas de solo los GCPcon imágenes asistidas. Sin embargo, cuando seutiliza un INS asistido por GPS, la posición semonitorea constantemente en tiempo real, lo quepermite tiempos de procesamiento más rápidosentre imágenes y posiciones.

Sondeo más Rápido

Operación más Segura

No Requiere Trabajo en Tierra

Precisión de Nivel Centimétrico

Ahorra Dinero a Largo Plazo

Con el INS asistido por GPS, la navegacióninexacta se autocorrige por medio de filtrosKalman y algoritmos correctivos de ruta inclusoen la configuración de interrupción del GPS.

Trajectoria RealRuta EjecuatdaCuadrícula

Post Procesamientomás Rápido

Ejecución Fácil

INS Asistido

por GPS

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El INS-B asistido por GPS de Inertial Labs es una nuevageneración de: totalmente integrado; GPS combinado,GLONASS, GALILEO, QZSS, BEIDOU y Navegación en L-Band; un sistema de correa de alto rendimiento quedetermina la Posición, Velocidad, Cabeceo, Balanceo yGuiñada con alta precisión para aplicaciones dinámicasy sin movimiento. Utiliza un receptor GNSS de antenaúnica avanzada, barómetro, 3 ejes, cada uno de elloscalibrado en un rango de temperatura operacionalcompleto, Acelerómetros y Giroscopios de precisión.También está blindado con un filtro de fusión desensores, algoritmos de navegación de últimageneración y software de calibración. El INS-B incluso sepuede usar como datos de ayuda para cámaras ópticas,piloto automático o cargas útiles de detección de luz yrango (LiDAR) para ayudar aún más a llevar su aplicaciónal siguiente nivel.

El Valor de la Inversión

INS-Bcon Registrador de

Datos Incorporado

de 8 o 64 GB Precisión PPK

PosiciónHorizontal

0.005 m (RMS)

Velocidad 0.03 m/s (RMS)

Cabeceo & Balanceo

0.006ᵒ (RMS)

Rumbo/Guiñada 0.03ᵒ (RMS)

Giroscopio sesgo de estabilidad en marcha

1 (ᵒ/hr)

Peso 280 gramos

Tamaño 120 x 50 x 53 mm

La Solución

Independiente: INS-B

Dependiendo de la aplicación y los factores delproyecto, existen dos enfoques principales paraproducir resultados asignables. La Georreferenciaciónde Dirección utilizando el INS-B de Inertial Labsproporciona una solución que mitiga el trabajo decampo, reduce el riesgo y produce resultados másrápidos que son consistentemente precisos. Para losresultados alternativos adquiridos con los GCP, eldinero potencial ahorrado en los costos de iniciopuede suponer un gasto a largo plazo en elmantenimiento continuo y gastos repetidos. Para losprofesionales que realizan operaciones de rutina confrecuencia, un INS-B asistido por GPS es la opciónlógica por su facilidad de adquisición de datos,velocidad de procesamiento y precisión. El tiempo esdinero; y en una industria donde maximizar sucapacidad para automatizar el trabajo innecesarioconlleva grandes beneficios, ¿por qué no dar elsiguiente paso? Al hacer esto, permite que losrecursos humanos se centren en las cosas que no sepueden automatizar, como interpretar resultados yconstruir una plataforma de clientes más grande.

Acerca de Inertial Labs Inc.

Establecido en 2001, Inertial Labs es líder en tecnologías de posición y orientación para aplicaciones

comerciales, industriales, aeroespaciales y de defensa. Inertial Labs tiene una red mundial de

distribuidores y representantes que cubre más de 20 países en 6 continentes y una línea de productos

estándar que abarca desde Unidades de Medición Inercial (IMU) hasta Sistemas de Navegación Inercial

con Ayuda GPS (INS). Con amplitud de aplicación en tierra, aire y mar; Inertial Labs cubre el gambito de

tecnologías y soluciones inerciales.

Inertial Labs, Inc.39959 Catoctin Ridge Street,Paeonian Springs, VA 20129 USAphone: +1 (703) 880 4222sales@inertiallabs.comwww.inertiallabs.com