Système de Navigation Inertielle assistée par GPS (GPS-Aided INS) pour la télédétection

EVOLUTION DE LA TELEDETECTION

La télédétection est apparue il y a plus de 150 ans, lorsque des aérostiers ont pris des photos du sol à l'aide des appareils photo récemment inventés dans les années 1840. La percée la plus mémorable dans ce domaine à la fin du XIXe siècle a peut-être été la célèbre flotte de pigeons qui a fait figure d'innovation en Europe, en prenant des photos avec des appareils fixés sur le corps. Lors de la Première Guerre Mondiale, des caméras montées sur des avions ont fourni des vues aériennes de vastes étendues qui se sont révélées inestimables pour la reconnaissance militaire. La photographie aérienne est restée l'unique outil standard pour l'imagerie des surfaces jusqu'au début des années 1960.

CARTOGRAPHIE DES ZONES

La cartographie est peut-être encore le plus grand domaine de la télédétection. Donner un sens au monde physique en analysant des cartes et des modèles 3D permet aux entreprises de prendre des décisions plus rapides et plus éclairées qui augmentent l’efficacité, le profit et, surtout, améliorent la sécurité. Quelques-uns des supports les plus souvent utilisés sont des véhicules terrestres ou des véhicules aériens sans pilote (UAV). Les deux options sont accompagnées de leur pour et contre.

Les derniers progrès dans les technologies laser et microprocesseur ont donné naissance à une nouvelle génération de solutions cartographiques compactes et abordables qui sont utilisées par un certain nombre d’entreprises dans divers secteurs dont la construction, l’agriculture, la topographie, l’exploitation minière, etc. De nos jours, la télédétection est effectuée sur divers vecteurs mobiles, notamment des voitures, des drones et des robots tels que le LS3 de Boston Dynamics. Les constructeurs automobiles qui s'empressent de mettre au point les véhicules autonomes les plus performants encouragent l'utilisation des technologies de télédétection comme jamais auparavant.

IMPORTANCE DU NUAGE DE POINTS DE PRECISION

La précision des nuages de points est l'aspect le plus critique de la télédétection. Atteindre une précision maximale pour les nuages de points sur les balayages minimum est un objectif ultime. La principale exigence est la fiabilité de la collecte des données et l'exactitude des données brutes. Selon la nature de votre entreprise, vous pouvez avoir besoin de données transmises en temps réel ou enregistrées pour le post-traitement. En fin de compte, vous devrez décider quelle approche est la meilleure pour vos besoins métier. Dans le cas du traitement des données en temps réel, vous sacrifiez la précision. Il est possible de traiter les données en temps réel avec une grande précision, bien que les risques d'erreur soient plus élevés et que la précision soit toujours moins bonne qu'en post traitant les données. En général, on s’attend à ce que la précision soit moins bonne avec des méthodes en temps réel et les exigences de précision du projet dicteront si les méthodes temps réel peuvent être utilisées. Lorsque la précision est la priorité absolue, le post-traitement est la méthode à utiliser.

CHOISIR LE BON DRONE

Même si un véhicule terrestre est capable de couvrir de vastes zones, un inconvénient est qu’il y a beaucoup d’endroits à cartographier qui ont des surfaces infranchissables, comme les jungles ou les montagnes rocheuses. Avec la baisse des prix des drones, il n’est pas surprenant que l’utilisation de drones soit en hausse comme alternative pour la capture de données aériennes et pour générer des modèles 3D précis de l’environnement.

LOGICIEL DE POST-TRAITEMENT

Si vos ressources sont investies dans le post traitement, alors vous pouvez légèrement sacrifier la précision du nuage de points pendant la collecte de données. Il existe plusieurs logiciels puissants de post-traitement conçus pour compenser les points perdus en extrapolant une certaine quantité de données. L’Inertial Explorer®(1) développé par NovAtel Inc. Waypoint Products Group en est un exemple. C’est une suite logicielle sous Windows qui assure le post traitement des données GNSS (Global Navigation Satellite System) et inertielles. Elle peut être préconfigurée avec des profils de traitement aérien, terrestre et maritime qui aident les nouveaux clients à démarrer rapidement.

Pour le post-traitement, vous avez besoin d'un INS avec des données brutes et la possibilité d'enregistrer des données brutes GNSS et des données inertielles. Vous devez également avoir accès à de bonnes données de la station de base. Quoi qu'il en soit, qu'il s'agisse d'un véhicule terrestre ou d'un drone, l'élément central d'une solution de télédétection est un GPS-Aided INS.

LiDAR

Parfois appelé scanner laser 3D, le LiDAR est une méthode d'arpentage qui mesure la distance à une cible en l’illuminant avec une lumière laser pulsée et mesure les impulsions réfléchies avec un capteur. Il a des applications terrestres, aériennes et mobiles. Certains modèles de LiDAR 3D peuvent générer jusqu’à 700 000 points par seconde, Il existe de nombreux fournisseurs exceptionnels sur le marché, tels que Quanergy®(2) and Velodyne®(3).

Basé sur la technologie MEMS, le GPS-Aided INS à simple ou double antenne d'Inertial Labs est une nouvelle génération de systèmes sans plateforme entièrement intégrés et très performants. Le GPS-Aided INS d’Inertial Labs utilise un récepteur GNSS produit par NovAtel®, un baromètre, des accéléromètres et des gyroscopes à 3 axes chacun, de qualité tactique, de précision étalonnée en température, pour fournir une orientation précise. L'Inertial Labs GPS-Aided INS contient un nouveau filtre de fusion de capteurs embarqués, des algorithmes de navigation et de guidage de pointe et un logiciel d’étalonnage.

En fonction des besoins spécifiques, le GPS-Aided INS est livré avec différents paramètres pour répondre le plus efficacement possible à vos objectifs métier. Un large éventail d’options est disponible dans la gamme de produits INS-B. Inertial Labs vous assiste. Inertial Labs possède une expérience dans la fourniture non seulement des GPS-Aided INS, mais aussi de la charge utile complète (Remote Sensing Payload Instrument – RESEPI)

EN RESUME

L’objectif principal de la télédétection est de choisir le bon ensemble d’éléments de base, de les intégrer dans une solution et, ainsi, d’atteindre le nuage de points de précision souhaité. Enfin et surtout, tout doit être fait dans les délais les plus courts et au prix le plus bas, afin de ne pas dépasser le budget.

Les éléments de base de la télédétection sont les mêmes, qu'il s'agisse d'une solution pour la surveillance de couloirs de lignes électriques, l'inspection de pipelines, l'agriculture de précision, etc. Bien qu'il existe une multitude de produits sur le marché, la feuille de route pour réussir passe par plusieurs points critiques :

L'équipe d'experts chevronnés d'Inertial Labs vous aidera non seulement à choisir les bons éléments, mais vous fournira également une assistance et un soutien à chaque étape de l'intégration.

La télédétection revêt une importance croissante dans la société moderne. Des données à des fins civiles, de recherche et militaires sont collectées et traitées pour une meilleure prise de décision. La photogrammétrie, la cartographie de zones, la surveillance, les inspections et les rapports ne sont que quelques exemples d'applications de la télédétection. Selon Market Research Future Analysis, le marché mondial des technologies de télédétection a été évalué à environ 18 milliards de dollars à la fin de la période de prévision, soit de 2018 à 2023.

A propos d’Inertial Labs Inc.

Créée en 2001, Inertial Labs est leader dans les technologies de positionnement et d’orientation pour les  applications commerciales, industrielles, aérospatiales et de défense. Inertial Labs a un réseau de  distributeurs et de représentants mondial couvrant plus de 20 pays sur 6 continents ainsi qu’une gamme de produits standard allant des  Inertial Measurement Units (IMU) aux GPS-Aided Inertial Navigation Systems (INS). Avec une large gamme d'applications terre, air et mer, Inertial Labs couvre l'ensemble des technologies et solutions inertielles.