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Bayern Drohne setzt den mobilen 3D-Laserscanner mit Messwagen Timms ein

Was unterscheidet die Aufnahme mit Timms vom herkömmlichen Laserscanning? 

Herkömmliche 3D-Laserscanner erfassen Millionen von 3D-Koordinaten innerhalb von Sekunden. Dennoch liegt die Verweildauer auf einem Standpunkt bei mehreren Minuten. In einem normalen Büroraum sind jedoch mindestens 2 Standpunkte erforderlich. 

Diese örtlich Messzeit wird mit Hilfe eines MOBILE MAPPING Systems erheblich verkürzt. Wie der englische Name sagt, erfolgt das Erstellen der Karte aus der Bewegung heraus.

Die Verweildauer im Raum reduziert sich auf die Zeit, die ein Mitarbeiter benötigt, um in langsamer Schrittgeschwindigkeit in alle zugänglichen Bereiche dieses Raumes zu gehen. Er schiebt dabei den rechts dargestellten Messwagen Timms durch den Raum.

Störungen des Betriebsablaufes reduzieren sich auf ein Minimum

Auf dem Messwagen Timms wird ein Laserscanner angebracht, der sich nicht mehr um die eigene Achse dreht, sondern nur noch zeilenweise quer zur Fahrtrichtung scannt.

Die Schrittgeschwindigkeit bestimmt damit den Abstand der Punkte auf dem aufzunehmenden Objekt.

Zu lösen ist das Problem, an welcher Stelle sich der Scanner befunden hat, als jeder einzelne Messpunkt erzeugt wurde. Ebenso ist die Richtung, in die der Scanner gemessen hat, in der Horizontalen und Vertikalen sowie eine Verkippung, um die Richtung der Fahrtachse zu bestimmen.

Die entsprechende Sensorik ist im Wagen verbaut.

Inertialsysteme (IMU oder Trägheitsnavigationssysteme) sind Messgeräte, die früher nur in der Luftfahrt Anwendung fanden. IMU’s erfassen jede Winkel- und Beschleunigungsveränderung in 3 Achssystemen über Drehratensensoren (Faser-, Laserkreisel bzw. Gyroskope) und Beschleunigungssensoren. Die relativen Bewegungsänderungen werden mit dieser Methode hochgenau erfasst. Leider driften die Ergebnisse mit länger werdender Zeit weg. Dies gilt es durch Vermessungs-Know-How zu kompensieren.

In der Auswertesoftware wird also zunächst aus allen zu Verfügung stehenden Sensoren der Weg des Scannermittelpunktes hochgenau ermittelt und mit der präzisen Zeit kombiniert. Diese sich im Raum befindliche Kurve aus Lage und Zeitinformation wird Trajektorie genannt.

Ist diese bekannt, wird im 2ten Schritt anhand des Aufnahmezeitpunktes und der Position entlang der Trajektorie eine 3D-Koordinate für jeden Messpunkt ermittelt. Die Gesamtheit aller Messpunkte wird – wie beim Laserscanning üblich – Punktwolke genannt.

Das Mess-System wird über Passpunkte gefahren, um den Startpunkt und die Startrichtung – also die absolute Lage im Raum – zu definieren. Hier können Ihre nutzerspezifischen Koordinatensysteme (Werks- oder Gebäudesysteme) ebenso verwendet werden wie UTM-Koordinaten. Weitere Paßpunkte dienen der Qualitätskontrolle bzw. -verbesserung im Laufe der Messung.

Alle Paßpunkte werden mit Hilfe von Tachymetermessungen bestimmt und für die Dauer der Messungen am Fußboden markiert.

Am oberen Mast des Timms ist ein Kamerakopf angebracht, der 360° Panoramen an den jeweiligen Aufnahmestandpunkten erstellt. Der Bearbeiter hat also sowohl die Punktwolke als auch die Panoramen zur weiteren Auswertung zur Verfügung und kann 3D-Modelle / BIM-Modelle erstellen.