Abschlussarbeit
Genauigkeitsanalyse der Positionsbestimmung eines Mobile Mappingsystems unter verschiedenen Bedingungen
Details
- Extern/e Autor:in
- Matthias Fichtner
- Extern/e Betreuer:in
- Dipl.-Ing. Meike Weisensel
- Intern/e Betreuer:in
- Prof. Dr. Jens Czaja
- Abschluss
- Bachelor
- Studiengang
- Angewandte Geodäsie und Geoinformatik
- Jahr
- 2022
- Fakultät
- Fakultät für Geoinformation
- Status
- abgeschlossen
- Themengruppe
- Geodätische_Messtechnik
- Weiteres
-
#extern
Im Rahmen der Vermessung gewann in den letzten Jahren die kinematische Vermessung mit Mobile Mappingsystemen (MMS) an Bedeutung. Diesbezüglich werden Genauigkeiten gefordert, welche nur durch Verwendung hochwertiger Sensoren erreicht werden können. Speziell die inertiale Messeinheit (IMU) steht hierbei im Fokus.
Ziel der hier vorliegenden Arbeit ist es, festzustellen welche absoluten Genauigkeiten mit einem MMS unter verschiedenen Bedingungen erreicht und die Trajektorien hinsichtlich der Genauigkeit mit Hilfe des Inertial Explorer (IE) optimiert werden können. Hierfür werden zwei Strecken befahren, die hinsichtlich ihrer GNSS-Bedingungen unterschiedlich zu bewerten sind. Um die absolute Genauigkeit der im IE von NovAtel berechneten Trajektorien beurteilen zu können, werden Passpunkte tachymetrisch entlang der Strecken eingemessen. Diese können im Anschluss mit den resultierenden Punktwolken hinsichtlich der absoluten Genauigkeit verglichen werden. Für die Darstellung der Ergebnisse wurde das Programm Microsoft Excel sowie die darin implementierten Statistikdiagramme verwendet.
Die Ergebnisse der absoluten Genauigkeit, konnten durch verschiedenste Anpassungen im Inertial Explorer, vor allem bei schlechten GNSS-Bedingungen erhöht werden. Im Mittelwert der Absolutwerte ist eine Verbesserung von etwa 0,1 m, bei verschiedenen Varianten zu erkennen. Dies ist auch der Abbildung 1 zu entnehmen.
Auswertung Sauerlach (aus Betrag-Werten) | |||
---|---|---|---|
Varianten | Mittelwert dx (m) | Mittelwert dy (m) | Mittelwert dz (m) |
Variante 1 | 0,031 | 0,036 | 0,049 |
Variante 2 | 0,161 | 0,04 | 0,173 |
Variante 3 | 0,17 | 0,039 | 0,178 |
Variante 4 | 0,045 | 0,023 | 0,082 |
Variante 5.1 | 0,109 | 0,097 | 0,232 |
Variante 5.2 | 0,175 | 0,043 | 0,243 |
Variante 6 | 0,222 | 0,058 | 0,174 |
Variante 7 | 0,16 | 0,04 | 0,171 |
Variante 8.1 | 0,051 | 0,021 | 0,082 |
Variante 8.2 | 0,092 | 0,071 | 0,109 |
Abb.1: Darstellung der Abweichungen im Mittelwert (schlechte GNSS-Bedingungen)
Bei guten GNSS-Bedingungen wurden ebenfalls Verbesserungen verzeichnet, jedoch in geringerer Ausprägung. Grund hierfür ist die Ausgangstrajektorie, welche unter sehr guten GNSS-Bedingungen bis auf wenige Zentimeter mit den Passpunkten übereinstimmt. In Abbildung 2 sind die Mittelwerte der Abweichung für gutes GNSS-Signal dargestellt.
Auswertung AU (aus Betrag-Werten) | |||
---|---|---|---|
Varianten | Mittelwert dx (m) | Mittelwert dy (m) | Mittelwert dz (m) |
Variante 1 | 0,006 | 0,016 | 0,036 |
Variante 2 | 0,012 | 0,025 | 0,033 |
Variante 3 | 0,013 | 0,031 | 0,03 |
Variante 4 | 0,013 | 0,026 | 0,031 |
Variante 5.1 | 0,013 | 0,023 | 0,034 |
Variante 5.2 | 0,011 | 0,029 | 0,033 |
Variante 6 | 0,016 | 0,026 | 0,035 |
Variante 7 | 0,013 | 0,025 | 0,033 |
Variante 8.1 | 0,013 | 0,027 | 0,032 |
Variante 8.2 | 0,014 | 0,026 | 0,032 |
Variante 9.1 | 0,014 | 0,029 | 0,032 |
Abb.2: Darstellung der Abweichungen im Mittelwert (gute GNSS-Bedingungen)
in Kooperation mit 3D Mapping Solutions GmbH