钢拱桥的移动扫描测试
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钢拱桥的移动扫描测试

激光扫描器的数据收集以前依赖于反复的设置。如今,移动扫描仪收集数据的速度要快80%左右。根据差距分析,3D激光测绘(3D Laser Mapping, 3DLM)的研发团队发现,当前服务移动市场的系统缺乏灵活性。

ROBIN系统旨在满足日益增长的需求和实地调查团队的需求,他们依靠自己的设备在尽可能短的时间内提供准确的数据。

研发过程的一个关键部分是验证,即根据行业需求对技术进行测试,并为系统能力设定基准。作为ROBIN +PRECISION系统最近演示的一部分,对伦考恩的银禧桥进行了扫描。其目的是测试操作的便利性、扫描所需的时间以及与以前收集的数据相比的准确性。

所面临的挑战

银禧桥于1961年完工,桥高87米,横跨默西河,由6000吨钢材建成。它将近500米长,是欧洲最长的钢拱桥之一。该桥以前曾由全站仪测量,因此控制点可以用来衡量试验的成功和准确性。

ROBIN的相对精度约为10-20mm,但通常在处理桥梁和大型建筑等复杂结构时,工程师和测量师更喜欢收集尽可能精确的数据集。

通过测量级光纤陀螺(FOG) IMU, ROBIN可以用于很少或没有GNSS的项目,如城市测绘、隧道测绘和林业测绘。在银禧桥的案例中,高架钢结构在维持GNSS覆盖方面存在潜在的问题。

一般来说,FOG imu比便宜的MEMs (Micro -机电系统)具有更好的精度。特别是在没有卫星覆盖的情况下,姿态精度越高,陀螺随机游动越小,漂移越小。因此,在GNSS很少或没有GNSS的情况下,光纤陀螺IMU的绝对精度优于MEMS IMU。

ROBIN独特的安装系统可以将9公斤重的吊舱安装在背包或车载支架上。扫描可以很容易地由一个单独的操作员完成。考克斯博士将该系统安装在3DLM卡车上,不到10分钟就完成了校准。由于只需要4个通道(每个车道2个),详细的扫描大约在30分钟内完成,包括桥梁两端的道路,以每秒超过100万个点的速度捕获数据。

回到办公室,使用捆绑的软件包MMProcess处理数据。在不到3个小时的时间里,银禧桥的完整数据集和点云数据就可以获得,显示了7毫米的精度。

结果

捕获的扫描数据与客户机提供的控制点进行比较。这些控制点被放置在桥车道上的白色线的两端,这些线是用全站仪测量和平的。没有一个控制点被用来控制(捆绑)扫描数据。与扫描数据相比,得到的仰角RMS为7mm,标准差为7mm。

桥上钢结构的众多架空部分给GNSS带来了困难,但测量级IMU的使用将IMU的漂移保持在最低水平,使系统实现了非常高的精度。

有关3D激光测绘的进一步信息,请访问www.3dlasermapping.com

本文发表在2017年3月/ 4月的《测绘世界》杂志上

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