Приложение к свидетельству № 48504
об утверждении типа средств измерений
Лист № 1
всего листов 5
ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Система лазерная координатно-измерительная сканирующая авиационная
CP680i-IS
Назначение средства измерений
Система лазерная координатно-измерительная сканирующая авиационная CP680i-IS,
(далее по тексту - система) предназначена для измерений координат точек земной поверх-
ности с борта самолета или вертолета (далее по тексту – авиационный носитель).
Описание средства измерений
Система представляет собой совокупность лазерного дальномерного сканера; под-
систем определения местоположения и углов пространственной ориентации авиационного
носителя; управляющего компьютера; программного обеспечения.
Принцип действия системы состоит в следующем. В полете сканирующий пучок
импульсного лазерного излучения направляется на земную поверхность в плоскости, пер-
пендикулярной направлению полёта. Отраженные сигналы регистрируются приемником
излучения и преобразуются в цифровую форму. Для сканирования используется вращаю-
щееся многогранное зеркало, угол поворота которого в процессе сканирования измеряется
оптическим кодовым датчиком, установленным на оси вращения. В течение полета борто-
вой GPS-приемник регистрирует координаты носителя в геоцентрической системе коор-
динат. Измерения угловой ориентации носителя в пространстве осуществляются в инер-
циальном измерительном устройстве IMU, где используются гироскопические датчики по
углам тангажа, крена и рыскания и три акселерометра. Вся измерительная информация,
получаемая в полете, поступает в бортовой регистратор данных. Управление системой
осуществляется с компьютера, который связан кабельными соединениями с блоком ска-
нера, GPS-приемником, устройством IMU и регистратором данных.
Определение координат фазового центра бортовой GPS-антенны в системе IMU про-
водится при установке системы на авиационный носитель. Ориентация системы коорди-
нат IMU относительно блока сканера уточняется в процессе тестового полета.
Координаты точек отражения импульсов лазерного излучения от земной поверхно-
сти вычисляются после полета в процессе постобработки по результатам одновременных
измерений следующих величин:
- расстояния от вращающегося многогранного зеркала до земной поверхности,
- угла поворота этого зеркала относительно корпуса системы;
- координат авиационного носителя в геоцентрической системе координат;
- ориентации авиационного носителя в пространстве (углы крена, тангажа и рысканья).
Рисунок 1 – Система CP680i-IS
со стороны нижней панели
Место пломбировки
Место нанесения наклейки со знаком утвержде-
ния типа
Рисунок 2 – Система CP680i-IS, установленная
на самолете
Лист № 2
всего листов 5
Конструктивно в систему входят следующие компоненты: блок сканера, в котором
cмонтирована подсистема IMU; GPS-приемник; бортовой регистратор данных; управ-
ляющий компьютер; цифровая фотокамера. Вращающееся многогранное зеркало распо-
ложено в блоке лазерного сканера защищенного оптическим иллюминатором.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) RiACQUIRE обеспечивает тестирование системы и
сбор данных лазерного сканирования вместе с онлайн-данными от подсистемы IMU и
GPS-приемника. С учетом данных сканирования, а также доступной информации по по-
ложению авиационного носителя и высоте полета, в реальном времени рассчитывается
покрытие подстилающей поверхности данными сканирования, с указанием необходимой
плотности измерений вдоль направления полета. Эта опция позволяет избежать пробелов
в сборе данных сканирования, которые иначе были бы обнаружены только в процессе об-
работки данных. Данное ПО обеспечивает также визуальную информацию о текущих из-
мерениях подсистемы IMU и GPS, что позволяет проверить достоверность этих результа-
тов. Непрерывная запись состояния системы, высоты и положения авиационного носителя
сохраняет достоверную историю полета с целью последующего анализа и документиро-
вания.
Задачи по обработке данных включают полный анализ формы отраженного лазерно-
го сигнала и привязанных к земле данных лазерного сканирования путем объединения с
данными полета от подсистемы IMU и GPS. Эти функции обеспечиваются соответственно
ПО RiANALYZE и RiWORLD.
ПО RiANALYZE позволяет отфильтровать данные лазерного сканирования по ин-
тервалам времени, по диапазонам угла сканирования и дальности. Кроме того, данное ПО
производит вычисление дальности до цели тремя возможными способами: по «центру тя-
жести» отраженных импульсов, по максимумам амплитуд отраженных импульсов, ап-
проксимированных Гауссовой кривой, итерационным методом (вычисление гауссовых
пиков основано на решении линеаризованной системы уравнений).
ПО RiWORLD соединяет данные лазерного сканирования, записанные в собственной
системе координат системы, с записанными данными положения и ориентации авиацион-
ного носителя и преобразует их в набор данных в геоцентрической системе координат
(WGS84, ITRS, ETRS). Эта процедура основана на использовании меток времени, сохра-
няемых при каждом измерении (данные лазерного сканирования, данные подсистемы
IMU и GPS). Кроме того, RiWORLD может создавать специальную поисковую структуру
(«квадродерево») для быстрого доступа к данным. Эта структура используется главным
образом ПО RiPROCESS для быстрой визуализации данных, а также для согласования по-
лученных в полете данных от разных подсистем.
ПО RiPROCESS разработано для управления, обработки, анализа и визуализации
данных, полученных в полете в процессе лазерного сканирования. Это ПО позволяет
пользователю управлять всеми собранными и обработанными данными в рамках единого
проекта. К этим данным относятся калибровочные данные по монтажу составных частей
системы в авиационном носителе, результаты лазерного сканирования, данные по поло-
жению и ориентации от подсистемы IMU и GPS, файлы промежуточных данных, дерево
поиска файлов для быстрого доступа к различным данным, привязанные к земле массивы
точечных данных с дополнительным дескриптором для каждой точки. Чтобы улучшить
качество данных, ПО RiPROCESS имеет встроенную функцию настройки фаз полета на
основе корректировки данных, полученных с плоских поверхностей, например, крыш зда-
ний. Полученные с плоских поверхностей данные засекаются автоматически внутри фаз
полета и выводятся для инспекции в двумерном или трехмерном виде. Параметры, опти-
мизируемые при настройке фаз полета, включают информацию по калибровке системы, и
до 6 привязок (по углам и дальности) к каждой фазе полета. Для улучшения привязки к
Лист № 3
всего листов 5
земле наборов данных лазерного сканирования можно дополнительно использовать на-
блюдаемые наземные контрольные объекты.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уров-
ню А по МИ 3286-2010. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1
RiWORLD
RiPROCESS
RiACQUIRE
RiACQUIRE
SW-GP-02-025-00
SW-GP-02-023-00
SW-GP-02-020-00
SW-GP-02-020-00
Наименован
ие
ПО
RiANALYZE
Идентифика-
ционное
наименование
ПО
SW-GP-02-021-00
Номер версии
(идентификаци-
онный
номер ПО)
RiANALYZE-
5.2-install.zip;
версия 5.2
RiWORLD-
4.3.7-install.zip;
версия 4.3.7
RiPROCESS-
L4.14-install.zip;
версия 1.4.14
SetupRiAC-
QUIRE-ALS-
1.4.3-Linux-
x86.bin; версия
1.4.3
SetupRiAC-
QUIRE-ALS-
14.3-
Windows.exe;
версия 1.4.3
ЦифровойАлгоритм
идентификатор ПО вычисления
(контрольная сумма цифрового иден-
исполняемого кода) тификатора ПО
08f91 e41MD5
d8880f78903294eca
8918a55
f2fb5fb32ebcc439cdMD5
a400dcf 1 ab798f
24415eb0ca48e1fcdMD5
4b35830bc5902a6
88dc8eddb8e9d1MD5
d8bd8355191M18fa8
f440a53d43a48ec4f1 MD5
cfd0818471 a177
Метрологические и технические характеристики
Метрологические и технические характеристики системы приведены в таблице 2.
Значение
от 30 до 3000
± 22,5; ± 30
от 10 до 260
1550 нм
40
3
240
± 20
Таблица 2
Наименование характеристики
Диапазон измерений дальностей, м
Диапазоны угла сканирования, градус
Скорость сканирования, точек/с
Длина волны лазерного излучения*, нм
Мощность лазерного излучения*, мВт, не более
Длительность импульса*, нс
Максимальная частота повторения лазерных импульсов, кГц
Пределы допускаемой СКП измерения дальности, мм
Пределы допускаемой СКП измерения пространственных
координат, мм:
по широте и долготе
по высоте
Электропитание от источника постоянного тока, В
Масса, кг
Габаритные размеры (длина
´
ширина
´
высота), мм
Диапазон рабочих температур, °С
± 300
± 240
от 18 до 32
62
640 х 405 х 388
от 0 до 40
Лист № 4
всего листов 5
* - параметры лазерного излучения соответствуют требованиям безопасности ГОСТ Р
МЭК 60825-1-2009 «Безопасность лазерной аппаратуры. Классификация оборудования,
требования и руководство для потребителей» к классу 3R.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится изготовителем в верхнем левом углу титульного
листа Руководства по эксплуатации RIEGL CP680-IS-001 РЭ типографским способом и на
боковую панель внешнего кожуха системы в виде наклейки.
Комплектность средства измерений
Комплект поставки приведен в таблице :
Система лазерная координатно-измерительная авиационная CP680i-IS,
заводской номер 9998452 в составе:
- сканер лазерный авиационный LMS-Q680i1 шт.
- аэрофотокамера IGI DigiCAM1 шт. (по заказу)
- блок сбора данных о траектории Aerocontrol1 шт.
- блок навигации CCNS41 шт.
- регистратор данных DR560-RD1 шт.
- компьютер управляющий1 шт.
- подсистема IMU1 шт.
- GPS-антенна бортовая1 шт.
-комплект внутренних кабелей соединительных и электропитания1 комплект
- комплект внешних кабелей соединительных и электропитания1 комплект
- программное обеспечение RiANALYSE, RiWORLD, RiPROCESS1 шт.
(на компакт-диске)
- программное обеспечение RiACQUIRE (на компакт-диске)1 шт.
- руководство по эксплуатации RIEGL CP680i-IS (на компакт-диске)1 шт.
- методика поверки RIEGL CP680-IS-001 МП1 экз.
Поверка
Осуществляется в соответствии с документом «Инструкция. Система лазерная ко-
ординатно-измерительная сканирующая авиационная CP680i-IS. Методика поверки
RIEGL CP680-IS-001 МП, утвержденной руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИФТРИ».
Основные средства поверки:
комплект опорных GPS-станций RS500 - рабочий эталон 2-го разряда RS500-K, (Рег. №
37054-08), пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений взаимного положе-
ния базисных пунктов: в плане ± 2,5 мм, по высоте ± 5 мм; тахеометр электронный эта-
лонный ТCA2003-01Э (Рег. № 38922-08), пределы допускаемой погрешности измерений
углов ± 0,4"; пределы допускаемой погрешности измерений дальности ± 0,6 мм.
Сведения о методиках (методах) измерений
Руководство по эксплуатации RIEGL CP680i-IS. Раздел 6.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к системе
лазерной координатно-измерительной сканирующей авиационной CP680i-IS
1 ГОСТ 8.503-84. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений
длины в диапазоне 24 – 75000 м.
2 МИ 2292-94 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений разно-
стей координат по сигналам космических навигационных систем».
Лист № 5
всего листов 5
3 Техническая документация изготовителя «RIEGL Laser Measurement System GmbH».
Рекомендации по области применения в сфере государственного регулирования
обеспечения единства измерений
При осуществлении геодезической и картографической деятельности.
Изготовитель
Фирма «RIEGL Laser Measurement System GmbH», Австрия.
А-3580 Horn. Austria. Тел.: +43-2982-4211. Факс: +43-2982-4210. E-mail: of-
Заявитель
Отрытое акционерное общество (ОАО) «Пергам-Инжиниринг», г. Москва.
127644. г. Москва. ул. Лобненская, д. 18, стр. 1.
Тел.: (495) 775-75-25, (495) 682-70-54, (495) 682-13-89.
Факс: (095) 616-66-14
Испытательный центр
Государственный центр испытаний средств измерений Федерального государствен-
ного унитарного предприятия «Всероссийский научно-исследовательский институт физи-
ко-технических и радиотехнических измерений» (ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИФТРИ»).
Юридический адрес: 141570, Московская область, Солнечногорский р-н, гор. посе-
ление Менделеево, Главный лабораторный корпус. Почтовый адрес: 141570, Московская
область, Солнечногорский р-н, п/о Менделеево. Тел./факс (495) 744-81-12. E-mail: of-
.
Аттестат аккредитации государственного центра испытаний средств измерений №
30002-08 от 04.12.2008 г., действителен до 01.11.2013 г.
Заместитель
Руководителя Федерального
агентства по техническому
регулированию и метрологииФ.В. Булыгин
«___»______________2012 г.
М. П.
Готовы поверить данное средство измерений.
Поверка средств измерений.
