Системы мобильного сканирования АГМ-МС3.100, АГМ-МС3.101, АГМ-МС3.200, АГМ-МС3.201

Назначение

Системы мобильного сканирования АГМ-МС3.100, АГМ-МС3.101, АГМ-МС3.200, АГМ-МС3.201 (далее - сканеры) предназначены для измерения приращения координат, а также для определения трехмерных координат точек земной поверхности, инженерных объектов и сооружений с борта транспортного средства (автомобильного, пешего, воздушного, в том числе беспилотного).

Описание

Принцип действия сканеров основан на использовании вращающегося зеркала, угол поворота которого измеряется кодовым датчиком (энкодером), установленным на оси вращения. При движении транспортного средства в трехмерном пространстве сканирующий пучок импульсного лазерного излучения направляется на объекты местности в плоскости, перпендикулярной оси вращения зеркала. Отраженные сигналы регистрируются приемником излучения и преобразуются в цифровую форму.

Конструктивно сканеры состоят из:

- сканирующего блока, предназначенного для измерений дальности от центра сканирования до точки отражения лазерных лучей от объекта;

- системы инерциальной навигации, содержащей высокоточный ГНСС-приемник (ГЛОНАСС, GPS) и инерциальную систему, предназначенную для построения на основе результатов измерений цифровой трехмерной модели реальной поверхности сканируемых объектов.

Система инерциальной навигации определяет координаты транспортного средства в геоцентрической системе координат с помощью GNSS-приемника, а с помощью инерциальной системы (состоящей из триады акселерометров и триады гироскопов) фиксирует угловые скорости и линейные ускорения.

Данные измерений всех компонентов сканера синхронизируются по времени и записываются во внутреннюю память. Запись данных измерений сканера в движении осуществляется оператором с помощью мобильного устройства по связи Wi-Fi.

Определение взаимного положения антенны GNSS-приемника и инерциальной системы производится при изготовлении системы с использованием средств, не входящих в состав системы. Ориентация системы координат инерциальной системы относительно блока сканера вычисляется при заводской калибровке инерциальной системы.

При постобработке по данным инерциальной навигационной системы вычисляется точная траектория движения транспортного средства в системе координат (с учетом угловой ориентации в трехмерном пространстве), а по данным лазерного сканера строится цифровая трехмерная модель сканируемых объектов.

Сканеры выпускаются в четырех модификациях - АГМ-МС3.100, АГМ-МС3.101, АГМ-МС3.200, АГМ-МС3.201, которые отличаются диапазоном измерений дальности, диапазоном сканирования в горизонтальной плоскости и погрешностью измерения координат точек в плане и по высоте.

Общий вид сканера с указанием мест пломбировки от несанкционированного доступа и места нанесения знака утверждения типа приведен на рисунках 1 и 2.

б          а

а - место пломбировки

б - место нанесения наклейки со знаком

утверждения типа (передняя панель)

Рисунок 1 - Общий вид сканера со стороны задней панели

Рисунок 2 - Общий вид сканера со стороны боковой панели

На передней панели сканера расположен лазерный дальнометрический сканер.

На задней панели сканера расположены:

- три светодиодных индикатора: статуса работы сканера; статуса работы Wi-Fi; статуса подключения питания;

- разъем для подключения внешнего питания;

- разъем для подключения внешней камеры;

- служебный разъем;

- функциональная кнопка для включения и выключения сканера.

На боковой панели расположен разъем для подключения внешней GNSS-антенны.

На верхней панели располагаются четыре монтажных отверстия.

Программное обеспечение

Сканеры поставляются со встроенным Ms3_fw и внешним Novatel Inertial Explorer, AGM Scan Works программным обеспечением (ПО).

П О Ms3_fw отвечает за синхронизацию компонентов сканера.

ПО Novatel Inertial Explorer используется для расчета траектории в режиме постобработки по данным системы инерциальной навигации, базовых станций, точным эфемеридам спутников навигационных систем и другой вспомогательной информации.

ПО AGM Scan Works используется для вывода точек лазерного отражения в системе координат UTM.

Метрологически значимая часть ПО сканеров и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от преднамеренных изменений.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» в соответствии с Р 50.2.077 - 2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

* Системы обеспечивают детальность и четкость сканирования при скоростях транспортного средства (автомобильного, пешего, воздушного, в том числе беспилотного) до 80 км/ч;

* * D - измеряемое расстояние, мм

* ** В собственной системе координат системы мобильного сканирования

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на заднюю панель сканера и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Таблица 4

Продолжение таблицы 4

Поверка

осуществляется по документу 651-18-051 МП «Инструкция. Системы мобильного сканирования АГМ-МС3.100, АГМ-МС3.101, АГМ-МС3.200, АГМ-МС3.201. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 10 июля 2018 г.

Основные средства поверки:

- рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ Р 8.750-2011 - совокупность опорных пунктов в диапазоне от 1 до 30 км с известными значениями координат в системах координат ПЗ-90.11, ГСК-2011, WGS-84: предел допускаемой абсолютной погрешности измерений взаимного положения смежных пунктов в диапазоне длин от 1 до 30 км (1+1-10’7-L) мм, где L - расстояние между пунктами в мм; абсолютная погрешность определения координат геодезических пунктов не более 10 мм;

- эталон длины 1-го разряда по ГОСТ Р 8.750-2011 - тахеометр электронный - СКП измерений расстояний не более (1+1-10’6-D) мм, где D - измеряемое расстояние;

- рабочий эталон 2-го разряда в соответствии с Государственной поверочной схемой для средств измерений плоского угла, утвержденной приказом Росстандарта № 22 от 19.01.2016 г. -тахеометр электронный, доверительная погрешность (при доверительной вероятности 0,99) составляет от 0,4 до 2,0", СКП измерений расстояний не более (1+140-60) мм, где D - измеряемое расстояние;

- GNSS-приемник спутниковый геодезический многочастотный SIGMA: доверительные границы абсолютной погрешности определения длины базиса (при доверительной вероятности 0,997) ±3-(2,5 + 0,540-60) мм в плане, ±3-(5 + 0,500-6-D) мм по высоте; доверительные границы абсолютной погрешности определения координат (при доверительной вероятности 0,997) ±750 мм в плане, ±1500 мм по высоте; регистрационный номер 40862-09 в Федеральном информационном фонде.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого сканера с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска поверителя и на заднюю панель сканера.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.750-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для координатно-временных средств измерений

Системы мобильного сканирования АГМ-МС3.100, АГМ-МС3.101, АГМ-МС3.200, АГМ-МС3.201. Технические условия. ТУ 443351-002-29612876-18