Mobile Mapping Systeme zur Erstellung digitaler Zwillinge
Eine Reihe von State-of-the-Art Messsystemen ermöglichen die Erforschung und Umsetzung innovativer Lösungen im Bereich digitaler Zwillinge.
Foto: JOANNEUM RESEARCH
Digitale Zwillinge bilden virtuell ab, was in der Realität (oft unsichtbar) geschieht. Sie ersetzen damit Modelle und Prototypen, ermöglichen eine umfassende Nutzung von Daten und liefern Informationen über Eigenschaften oder Verhalten des „realen“ Zwillings. Damit der digitale Zwilling der Realität möglichst genau entspricht, ist es notwendig, die bestehende Umgebung aus verschiedenen Blickwinkeln zu erfassen, denn ein einzelnes Sensorsystem wie z. B. am Dach eines Fahrzeugs kann seine Umgebung nur aus seiner speziellen Perspektive erfassen. Das hat zur Folge, dass blinde Flecken und tote Winkel entstehen. Um diese Lücken zu schließen, arbeiten die DIGITAL-Expert*innen mit einer Kombination aus fahrzeuggetragenen (Aufbau am Auto), luftgestützten (Drohne) und personengetragenen (Rucksack) Mobile Mapping Methoden, um die reale in der digitalen Welt abzubilden.
Das Riegl VMX-2HA ist die neueste Generation des fahrzeuggestützten Mobile Mapping Systems der Österreichischen Firma RIEGL Laser Measurement Systems GmbH. Eingesetzt wird es auf einem Messfahrzeug zur millimetergenauen Vermessung des Straßenraums. Zwei Laserscanner nehmen 3,6 Millionen Messpunkte pro Sekunde auf. 7 Kameras und eine Panoramakamera können 114 Megapixel ablichten.
Die Vermessungs-Drohne vermisst Umgebungen höchst effizient aus der Luft. Mit einem Eigengewicht von 11 kg und einer Tragfähigkeit von 7 kg kann sie einen Laserscanner, eine optische Kamera und auch eine Thermal-Kamera tragen. Pro Flug können 2 km² abgedeckt werden und gelandet wird nur für den Akku-Tausch.
Müssen digitale Zwillinge von Gebieten erstellt werden, die mit einem Fahrzeug oder einer Drohne nicht erreichbar oder einsehbar sind, kommen terrestrische 3D-Laserscanner zum Einsatz. Hier wird beispielsweise ein Stiegenhaus hochgenau vermessen, indem der Laserscanner an mehreren Stellen überlappende Aufnahmen macht, die anschließend im Digital Twin Lab zu einem Gesamtabbild fusioniert werden.
Das Viametris MS-96 ist ein modulares, mobiles Laserscanning-System für Innen- und Außenaufnahmen, das in einer Rucksack-, oder Fahrzeugkonfiguration eingesetzt werden kann. Es besteht aus einer Panoramakamera kombiniert mit zwei LiDARs, die bis zu 960.000 Punkte/Sek erfassen können. Ein GNSS-Empfänger mit einer leistungsfähigen IMU ermöglicht zudem die Umsetzung von SLAM-Verfahren.
Die Datenaufnahme wird für Kunden und Kooperationspartner als Dienstleistung angeboten. Einige strategisch wichtige Gebiete wie hochrangige Straßenabschnitte und Bahnnetze haben wir bereits erfasst und können umgehend von uns geliefert werden. Die Auswertung der Daten erfolgt mit semi-automatischen Methoden und der Hilfe KI-basierter Software wie zum Beispiel:
- Riegl RiProcess, RiScanPro, RiAquire
- Bentley ORBIT GT, Microstation, Context Capture
- Autodesk AutoCAD, Revit und Civil3D
- Certanty3D TopoDot
- Mathworks Roadrunner
- Pointfuse Pro
- Laserdata LIS Pro 3D Tools
- TrianGraphics Trian3DBuilder
Die FFG ist die zentrale nationale Förderorganisation und stärkt Österreichs Innovationskraft. Die Infrastruktur wurde aus Mitteln der FFG gefördert.