(English below)
Một cuộc thi do Phòng thí nghiệm Khoa học và Công nghệ Quốc phòng (DSTL) của Vương quốc Anh phát động nhằm nỗ lực phát triển một phương tiện khảo sát tự hành có thể khảo sát các con sông và bờ sông để tìm địa điểm cho quân vượt qua. Ultrabeam đã gặp thử thách.

Thử thách
Khi tiến vào lãnh thổ của đối phương, quân đội Anh cần có khả năng vượt qua các chướng ngại vật như sông. Hiện tại, cách duy nhất để xác định các điểm băng qua phù hợp là cử quân do thám của Kỹ sư Hoàng gia đến khảo sát cả hai bờ sông. Điều này khiến họ gặp nguy hiểm trong chiến trường và có nguy cơ ảnh hưởng đến vị trí bằng cách báo hiệu sự quan tâm đến nó.

Mục tiêu là loại bỏ nhân sự khỏi nhiệm vụ nguy hiểm và có thể gây tổn hại này bằng cách sử dụng một hệ thống từ xa bán tự động có thể thực hiện các phép đo mà không cần nhân viên tại địa điểm.

Mặc dù hiện tại có các cảm biến có thể thực hiện các phép đo cần thiết, cộng với nhiều nền tảng phân phối khác nhau, nhưng không có một hệ thống kết hợp nào để thu thập tất cả dữ liệu cần thiết.

Hình 1: Địa hình dưới đáy biển của Cầu Royal Albert.

Giải pháp
Giải pháp này tận dụng công nghệ Applanix, bao gồm POS MV và Applanix POSPac Mobile Mapping Suite, một phần mềm hàng đầu trong ngành để hội nghị địa lý trực tiếp của cảm biến bản đồ di động sử dụng GNSS và công nghệ quán tính, để kết hợp dữ liệu GNSS với dữ liệu tốc độ góc và gia tốc từ IMU và hướng từ GAMS để tạo ra một giải pháp mạnh mẽ và chính xác.

Hình 2: Trước POSPac, độ cao SBET và bản đồ.
Ultrabeam đã tạo ra một phương tiện tám bánh không người lái chắc chắn, dài ba mét, có thể lội nước hoàn toàn và tự hào có động cơ đẩy điện cho khả năng cơ động trong nước tiên tiến. Xe có máy quét vùng phủ sóng 360 độ độ phân giải cực cao, hệ thống Norbit Multibeam và hệ thống Applanix POS MV OceanMaster (Hệ thống định vị và định hướng cho tàu biển) để tham chiếu địa lý trực tiếp dữ liệu thu thập được. Dữ liệu này sau đó có thể được sử dụng để tạo bản đồ địa hình có độ chính xác rất cao, cả trên và dưới mực nước.

“Tất cả các cuộc khảo sát có độ chính xác cao của chúng tôi đều sử dụng POSPac để xử lý sau các tệp POS MV nhằm cung cấp giải pháp có độ chính xác cao nhất có thể. Chúng tôi triển khai một trạm gốc Trimble càng gần địa điểm càng tốt và ghi dữ liệu cơ sở ở tần số 1Hz. Sau đó, chúng tôi sử dụng trạm gốc này để xử lý sau dữ liệu POS nhằm tạo ra SBET để nhập vào phần mềm xử lý khảo sát QPS Qimera của chúng tôi, ”Gabriel Walton nói.

Xe cũng có một trạm điều khiển di động, trung tâm chỉ huy di động và hiển thị dữ liệu và định vị 3D thời gian thực.

Hình 3: Sau POSPac, độ cao SBET và bản đồ.
“POSPac cải thiện đáng kể giải pháp điều hướng, cho phép chúng tôi tăng độ chính xác. Chúng tôi thực hiện các cuộc khảo sát cầu và đóng các đường qua cầu cảng cao và tường cảng, điều này làm giảm tầm nhìn của chúng tôi về các vệ tinh. Thường có thể nhìn thấy lỗi trong giải pháp thời gian thực, nhưng sau khi POSPac, chúng tôi sẽ cải thiện giải pháp cuối cùng, ”Gabriel nói.

Ultrabeam sẽ tham gia vào Giai đoạn 2 của Lập bản đồ Khoảng cách và sẽ sử dụng điều này như một phần của hạm đội tiến về phía trước.

----

Map the Gap: Creating an Autonomous Marine Survey Vehicle to Find River Crossing Points
A competition was launched by the UK’s Defence Science and Technology Laboratory (DSTL) in an effort to develop an autonomous survey vehicle that could survey rivers and river banks to find sites for troops to cross. Ultrabeam met the challenge.
Challenge
When advancing into enemy territory, the UK military needs to be able to cross obstacles such as rivers. Currently, the only way to identify suitable crossing points is to send Royal Engineer reconnaissance troops to survey both banks of the river. This exposes them to danger in the battlefield and risks compromising the location by signalling interest in it.

The goal is to remove personnel from this potentially dangerous and compromising task using a semi-autonomous remote system that will be able to take measurements without needing personnel at the location.

While there are currently sensors that can take the needed measurements, plus a variety of delivery platforms, there is not a combined system to gather all of the required data.
Figure 1: Underwater seabed topography of Royal Albert Bridge.

Solution
The solution leverages Applanix technology, including POS MV and Applanix POSPac Mobile Mapping Suite, an industry-leading software for direct georeferencing of mobile mapping sensors using GNSS and inertial technology, to blend GNSS data with angular rate and acceleration data from an IMU and heading from GAMS to produce a robust and accurate solution.

Figure 2: Before POSPac, SBET altitude and map.
Ultrabeam created a rugged eight-wheeled, unmanned vehicle that is three metres long, fully amphibious, and boasts electric thrusters for advanced in-water manoeuvrability. The vehicle has an ultra-high resolution 360-degree coverage scanner, a Norbit Multibeam system, and the Applanix POS MV OceanMaster system (Position and Orientation System for Marine Vessels) for directly georeferencing the data collected. This data can then be used to create very high accuracy maps of the terrain, both above and below the waterline.

“All of our high-accuracy surveys use POSPac to post-process the POS MV files to provide the highest accuracy solution possible. We deploy a Trimble base station as close to the site as possible and log base data at 1Hz. We then use this base station to post-process the POS data to produce the SBET for import into our survey processing software QPS Qimera,” says Gabriel Walton.

The vehicle also has a portable control station, mobile command centre and real-time 3D navigation and data display.
Figure 3: After POSPac, SBET altitude and map.
“POSPac greatly improves the navigation solution, allowing us to increase our accuracy. We perform bridge surveys and close passes to high quay and port walls, which reduces our view of the satellites. Errors are often visible in the real-time solution, but once POSPac’d we improve the final solution,” says Gabriel.

Ultrabeam will be participating in Phase 2 of Map the Gap and will use this as part of its fleet moving forward.

Geolink tổng hợp từ Hydro-international