Всего за один день команда Point One создала масштабируемую техническую демонстрацию для глобальной геопривязки сканов LiDAR без сшивания, демонстрируя, как высокоточные решения GNSS могут разработать универсальную систему отсчета для глобального картографирования в масштабе. Так почему же разработчики все еще идут сложным путем, сшивая данные без GNSS?
Проблемы интерпретации данных LiDAR и глобальной привязки
Несмотря на достижения в области геопространственных технологий, перевод локальной информации о местоположении в глобально привязанные объекты остается проблемой для разработчиков. Необходимость объединения разрозненных сканирований LiDAR в единую карту по-прежнему часто требует разработки технологического стека для точной интерпретации данных и привязки — трудоемкий процесс для разработчиков, которые хотят быстро разрабатывать и сосредоточиться на своих основных целях. В то же время разработчикам необходимо интегрировать карты HD, чтобы оставаться конкурентоспособными и создавать по-настоящему инновационные решения для некоторых из самых сложных проблем в мире. Эта динамика заставляет многих разработчиков выбирать между качеством и эффективностью при создании продуктов и приложений с использованием данных LiDAR.
Локальная привязка данных LiDAR достаточна для картографических инструментов, где «достаточно близко» достаточно хорошо, например, для потребительских навигационных приложений, которые помогают людям находить направления к витрине магазина. Но эта аппроксимация недостаточна для создания HD-карт, которые могут стать основой для захватывающих новых разработок в области автономных транспортных средств, робототехники и других решений, требующих высокой точности. Для того чтобы беспилотные автомобили и аналогичные устройства могли безопасно и точно перемещаться в реальном мире, они должны быть построены с использованием бесшовных, глобально привязанных данных.
Любой разработчик, работающий над проектами такого типа, знает, что облака точек LiDAR одной и той же области, снятые разными датчиками, дадут разрозненные данные, которые можно будет использовать после ручного сшивания. Только после этого разработчики смогут начать создавать сложный набор оборудования, программного обеспечения и алгоритмов, которые сопоставляют точки данных друг с другом (локальная привязка) и с остальной частью Земли (глобальная привязка), что приведет к созданию единого набора справочных данных, который точно представляет физический мир.
Доступная глобальная точность без лишних хлопот.
Получайте точное позиционирование до сантиметра на любом двухдиапазонном устройстве GNSS с молниеносным временем сходимости в нашей сети поправок RTK.
Традиционно разработчики используют одновременную локализацию и картографирование (SLAM), которая направлена на оценку положения датчиков и реконструкцию пройденных сред. Использование традиционных методов для сшивания всего двух разрозненных облаков точек LiDAR требует больших ресурсов, но и близко не сравнится с усилиями, необходимыми для создания HD-карт в масштабах, необходимых для глобальных решений. Если сшивание всего двух сканов может занять у разработчика несколько секунд, то сшивание карты целого города для безопасного и точного питания беспилотных автомобилей может занять годы. Поскольку высокоточные карты и данные LiDAR все больше подпитывают сложные решения в глобальных масштабах, разработчикам нужен технологический стек, который позволит им создавать их с абсолютной точностью быстро и эффективно.
Изменение способа геопривязки объектов с помощью LiDAR
Последние достижения в области решений GNSS облегчают разработчикам высокоточной глобальной привязки, устраняя необходимость сшивать разрозненные данные датчиков. Atlas от Point One — это сквозная инерциальная навигационная система (INS), которая использует библиотеки высокоточного слияния датчиков для обеспечения точности в диапазоне от 10 см до 1 см и легко интегрируется с ROS для оптимизированной разработки приложений и продуктов. Это радикальное увеличение точности стало возможным благодаря Polaris , сети коррекции RTK от Point One, которая моделирует дополнительные источники ошибок GNSS для обеспечения выравнивания карты в 100 раз лучше, чем стандартная GNSS.
Чтобы продемонстрировать, как разработчики могут использовать эти высокоточные данные для глобальной геопривязки облаков точек LiDAR и создания бесшовной системы отсчета, команда компьютерного зрения в Point One посвятила день разработке доказательства концепции. Сначала команда собрала данные с Point One Atlas INS. Atlas использует библиотеки Polaris RTK и FusionEngine от Point One для сбора данных о местоположении с точностью до сантиметра, полученных от самого точного в отрасли сервиса коррекции облака GNSS. Затем они интегрировали API FusionEngine от Point One с ROS, чтобы обеспечить как локальную, так и глобальную привязку данных датчиков. Полученные данные создали единую, глобально привязанную 3D-карту на территории городского квартала без использования SLAM. Вы заметите из видео выше, что выходные данные представляют собой чистую карту с минимальной размытостью или перекрытием.
Поскольку эта демонстрация регистрирует данные в абсолютном кадре на каждом временном шаге, нет никакого дрейфа, который обычно обременяет SLAM, использующий только сопоставление сканирования. Предоставление глобально ссылочных данных в качестве «начальной догадки» для алгоритмов SLAM значительно сократит вычисления, необходимые для распознавания места, замыкания цикла и общей оптимизации. Мы ожидаем, что этот подход значительно сократит эксплуатационные расходы, связанные с созданием и обновлением карты.
Открытие возможностей для быстрого масштабирования глобальной геопривязки
Всего за один день инженеры Point One смогли разработать масштабируемый технологический стек для глобальной геопривязки облаков точек без сшивания данных. Хотя это был внутренний научно-исследовательский и опытно-конструкторский проект, результаты показывают, как доступные высокоточные решения GNSS, легко интегрируемые с широко используемыми фреймворками, такими как ROS, могут значительно сократить время и усилия, необходимые для разработки универсальной системы отсчета для глобального картографирования. Это позволяет разработчикам по всему миру дополнять традиционные методы сшивания данных, открывая захватывающие возможности для инноваций в масштабе.
Ниже приведены лишь несколько примеров решений, которые разработчики могут создать, используя технологический стек Polaris, Atlas и ROS от Point One:
- Планирование маршрута : данные карт с точностью до сантиметра необходимы для работы навигационных систем не только в беспилотных летательных аппаратах, дронах и робототехнических изделиях, но и обеспечивают более глубокую информацию для информирования логистических и транспортных парков, точного земледелия и транспортных сетей.
- Картографирование и измерение мира : данные LiDAR с глобальной географической привязкой в нужном масштабе устраняют необходимость в определении местоположения, заменяя традиционные методы картографирования, требующие наземных опорных точек или интерполяции.
- Мониторинг прогресса : физические данные, полученные с помощью LiDAR и преобразованные в цифровой формат с сохранением точности, могут использоваться для мониторинга строительных площадок, землепользования и любых других областей, за которыми заинтересованным сторонам необходимо регулярно наблюдать.
- Горнодобывающие работы : данные, полученные датчиками в карьерах, можно легко привязать к местности, что позволяет инженерам выполнять объемные измерения относительно контрольных точек в режиме реального времени.
И, конечно же, простота и доступность, обеспечиваемые этим технологическим стеком, означают, что любители LiDAR могут легко создавать живые модели всего, для чего они собирают данные, будь то их собственный район или гоночная трасса.
Начало работы с высокоточными решениями GNSS от Point One
Благодаря новейшим технологиям GNSS команде Point One потребовался всего один день, чтобы создать этот гибкий технологический стек, который устраняет необходимость для разработчиков вручную сшивать разрозненные наборы данных LiDAR. А что самое лучшее? Этот рабочий процесс легко повторяется разработчиками, работающими над похожими проектами. Вместо того чтобы тратить часы на чрезвычайно утомительный процесс, разработчики теперь могут сосредоточиться на создании инновационных решений, будучи уверенными в точности используемых ими данных.
Обеспечение разработчикам доступа к новейшим достижениям в области технологий посредством простой интеграции имеет решающее значение, особенно в геопространственной отрасли, которая обладает огромным потенциалом для оказания положительного влияния на реальные проблемы. Point One упрощает разработчикам создание собственного технологического стека, предлагая API Polaris RTK и FusionEngine, которые легко интегрируются с распространенными системами, такими как ROS, а также простое в использовании оборудование, такое как Atlas INS, для сбора точек данных с точным временем и местоположением.
0 комментариев