Alpha Geo Falcon X voor RTK GNSS- en SLAM-metingen

De Alpha Geo Falcon X Rover Set is een hybride meetoplossing voor professionals die nauwkeurige GNSS-metingen willen combineren met mobiele 3D-scanning. Het systeem werkt als een professionele RTK GNSS-rover voor landmeetkundige metingen, uitzetwerk en GIS-registratie, maar kan ook worden ingezet als LiDAR-SLAM-scanner op plaatsen waar satellietontvangst beperkt of helemaal niet beschikbaar is.

Daardoor is de Falcon X geschikt voor werkzaamheden waarbij buiten en binnen, of open terrein en complexe omgevingen, in één project samenkomen. Denk aan bouwplaatsen, wegenbouw, tunnels, industriële gebouwen, parkeergarages, stedelijke gebieden, bosrijke locaties, ondergrondse infrastructuur en technische installaties. In plaats van voor ieder deel van het project een afzonderlijk meetinstrument te gebruiken, kunnen gebruikers met één mobiel systeem wisselen tussen RTK GNSS-meting en SLAM-scanning.

Eén rover voor nauwkeurige metingen en 3D-inventarisatie

In de traditionele RTK-werkwijze wordt een GNSS-rover vooral gebruikt voor het meten of uitzetten van afzonderlijke punten. Dat is efficiënt wanneer er voldoende vrij zicht op de satellieten is. In tunnels, gebouwen, dichtbebouwde stedelijke gebieden of onder bomen kan de GNSS-kwaliteit echter afnemen. De Alpha Geo Falcon X biedt in die situaties een aanvullende meetmethode door GNSS, LiDAR, camera’s en IMU-sensoren samen te brengen in één apparaat.

In RTK-modus wordt de Falcon X op een meetstok gebruikt voor het verzamelen van punten, terreinmetingen, controlemetingen, maatvoering en uitzetwerk. In SLAM-modus loopt de gebruiker met het systeem door het te documenteren gebied. De geïntegreerde LiDAR-scanner legt daarbij een dichte puntenwolk van de omgeving vast. De resultaten kunnen worden gebruikt voor as-built-documentatie, volumeberekeningen, inspectie, engineering, BIM-ondersteuning en verdere verwerking in kantoorsoftware.

Deze combinatie is vooral praktisch voor projecten met wisselende omstandigheden. Een meetploeg kan bijvoorbeeld buiten een bouwterrein RTK-punten verzamelen, vervolgens een gebouw of kelder inlopen voor een 3D-scan en daarna weer verdergaan met GNSS-metingen. Ook bij een tunnel, brug, installatie of ondergrondse leidingcorridor kan de Falcon X helpen om de meetworkflow voort te zetten wanneer een conventionele GNSS-rover niet langer zelfstandig voldoende satellietsignalen ontvangt.

RTK GNSS met brede satellietondersteuning

De Falcon X beschikt over een GNSS-engine met 1408 kanalen en ondersteunt meerdere satellietconstellaties, waaronder GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS, IRNSS, SBAS en aanvullende L-Band-signalen. Het volgen van meerdere constellaties en frequenties helpt om ook in veeleisende werkomgevingen voldoende satellietinformatie beschikbaar te houden. De uiteindelijke meetkwaliteit blijft uiteraard afhankelijk van factoren zoals obstakels, multipath, atmosferische omstandigheden, de afstand tot het referentiestation en de gekozen correctiedienst.

Bij RTK-metingen wordt een horizontale nauwkeurigheid gespecificeerd van 8 mm + 1 ppm RMS en een verticale nauwkeurigheid van 15 mm + 1 ppm RMS bij een basislijn tot 30 kilometer. Voor Network RTK bedraagt de opgegeven nauwkeurigheid 8 mm + 0,5 ppm horizontaal en 15 mm + 0,5 ppm verticaal. Onder geschikte omstandigheden kan de RTK-initialisatie in minder dan vijf seconden plaatsvinden. Voor landmeters, civieltechnische teams en bouwprofessionals betekent dit dat meetpunten snel beschikbaar zijn zonder langdurig te hoeven wachten op een vaste oplossing.

De rover ondersteunt correctiedata via onder meer NTRIP, het interne UHF-radioverbinding en netwerkcommunicatie via de controller. Hierdoor kan de Falcon X worden afgestemd op verschillende werkwijzen: een netwerk-RTK-abonnement op een bouwplaats, een lokale correctiebron via UHF of een andere RTCM2.x- of RTCM3.x-gebaseerde correctiedienst. De praktische keuze hangt af van het aanwezige RTK-netwerk, de projectlocatie en de infrastructuur van de gebruiker.

4D IMU voor meten onder een hoek

De geïntegreerde 4D IMU tilt compensation maakt het mogelijk om punten te meten zonder de meetstok bij ieder punt exact verticaal te hoeven houden. De kantelcompensatie werkt binnen een bereik van 0 tot 120 graden. De IMU initialiseert in ongeveer drie seconden, werkt met een updatefrequentie van 400 Hz en heeft een opgegeven nauwkeurigheid van minder dan 2,5 cm binnen het genoemde kantelbereik.

In de praktijk is dit nuttig bij punten die lastig recht boven het gewenste meetpunt te plaatsen zijn. Voorbeelden zijn punten langs gevels, hekwerken, taluds, trottoirbanden, sleuven, randen van wegen, obstakels en constructiedelen. De gebruiker kan de puntmeting sneller uitvoeren en hoeft minder vaak een onveilige of onhandige positie in te nemen. Bij werkzaamheden waarbij millimeter- of centimeternauwkeurigheid belangrijk is, blijft het noodzakelijk om de meetstatus, de oplossing en de lokale omstandigheden zorgvuldig te controleren.

Mobiele LiDAR-SLAM-scanning in GNSS-uitdagende omgevingen

De Falcon X heeft een geïntegreerde 40-kanaals LiDAR-scanner voor mobiele SLAM-mapping. De scanner verwerkt tot 200.000 meetpunten per seconde en heeft een bereik van ongeveer 0,1 tot 40 meter bij 10 procent reflectiviteit en 0,1 tot 70 meter bij 80 procent reflectiviteit. De werkelijke reikwijdte hangt af van het materiaal, de oppervlakt reflectie, de zichtlijn en de omstandigheden in de ruimte.

SLAM staat voor Simultaneous Localization and Mapping. Tijdens het lopen gebruikt het systeem de LiDAR-waarnemingen en bewegingsinformatie om zowel de omgeving als de positie van de scanner te bepalen. Hierdoor kan een gebruiker een puntenwolk opbouwen in gebieden waar klassieke GNSS-metingen beperkt zijn. De techniek is geschikt voor het vastleggen van de vorm en afmetingen van ruimtes, constructies en objecten, maar vraagt om een passende looproute en voldoende herkenbare geometrie in de omgeving.

De Falcon X kan worden gebruikt voor tunnels, gebouwen, fabrieken, magazijnen, parkeergarages, technische ruimtes, stedelijke straten, bosrijke gebieden en ondergrondse locaties. Ook voor het meten van voorraadbergen, gronddepots en andere volumes kan een mobiele puntenwolk een efficiënte manier zijn om de bestaande situatie vast te leggen. Voor een betrouwbare scan is het belangrijk om de route zorgvuldig te plannen, het systeem correct te initialiseren en waar nodig bekende punten of controlepunten te gebruiken.

De SLAM-resultaten kunnen real-time worden verwerkt of later op kantoor worden nabewerkt. Puntenwolken kunnen worden opgeslagen in LAS-formaat. Daarnaast ondersteunt het systeem kleurverwerking van de puntenwolk en het combineren van RTK- en SLAM-informatie. De opgegeven absolute nauwkeurigheid bedraagt maximaal 5 cm binnenshuis en maximaal 6 cm bij RTK-fusie, terwijl de relatieve nauwkeurigheid onder de 1,2 cm ligt. Deze waarden zijn bedoeld als richtlijn onder geschikte testomstandigheden; de resultaten in het veld kunnen variëren door loopafstand, geometrie, textuur, reflecties, bewegingen en het gebruik van controlepunten.

Kleurpuntenwolken en visuele documentatie

Voor visuele registratie beschikt de Alpha Geo Falcon X over twee 48-megapixelcamera’s voor het kleuren van de puntenwolk en een afzonderlijke 5-megapixelcamera voor visuele ondersteuning en AR-functionaliteit. De kleurcamera’s hebben samen een panoramisch gezichtsveld van 190 bij 190 graden.

Een gekleurde puntenwolk maakt een meetresultaat vaak gemakkelijker te interpreteren dan een uitsluitend geometrische scan. Details van gevels, installaties, vloeroppervlakken, leidingtracés en bouwkundige onderdelen zijn sneller herkenbaar voor engineers, uitvoerders, ontwerpers en opdrachtgevers. Dit helpt bij projectcommunicatie, inspectie, opname en het vergelijken van de bestaande situatie met ontwerp- of bouwinformatie.

De visuele camera kan daarnaast helpen bij het terugvinden en positioneren van meetpunten in het veld. Voor gebruikers die werken met bouwkundige registratie, infrastructuurinspectie, GIS of dronefotogrammetrie vormt de cameradata een extra informatielaag naast de GNSS-coördinaten en LiDAR-geometrie.

AlphaGeo SurPro 6.0 voor de veldworkflow

De Falcon X werkt samen met de AlphaGeo SurPro 6.0 Android-app. Via de app kunnen gebruikers het apparaat koppelen, GNSS- en SLAM-instellingen beheren, RTK-punten verzamelen, scans starten en stoppen en de status van de meting controleren. De Android-controller fungeert als bedienings- en dataverzamelingsomgeving, terwijl de Falcon X de GNSS-, LiDAR-, IMU- en cameragegevens verzamelt en verwerkt.

Voor reguliere RTK-metingen kan de gebruiker een correctiebron instellen, wachten op een vaste RTK-oplossing en vervolgens punten opslaan in de meetomgeving. Voor SLAM-scanning kan een project worden aangemaakt, de scan worden gestart en de voortgang op de controller worden gevolgd. De controller-modus is geschikt wanneer volledige visualisatie, projectbeheer, puntverzameling en puntenwolkbeheer gewenst zijn.

Voor snelle of eenvoudige scans kan de Falcon X ook zelfstandig werken zonder Android-controller. De scan wordt dan rechtstreeks op het apparaat gestart en opgeslagen op de microSD-kaart. Deze werkwijze is handig wanneer snelheid belangrijker is dan uitgebreide bediening in het veld. Voor een gecontroleerde professionele workflow met projectnamen, visuele controle en geïntegreerde puntmeting heeft bediening via SurPro 6.0 de voorkeur.

Communicatie en opslag voor dagelijks gebruik

De Alpha Geo Falcon X is uitgerust met een interne 1,5 watt UHF-radio, 4G-connectiviteit, Wi-Fi en Bluetooth 5.2. De rover heeft aansluitingen voor een Nano-SIM-kaart, microSD-opslag, USB Type-C, een LEMO5-interface en een UHF-antenne. De interne opslag bedraagt 256 GB en kan volgens de opgegeven configuratie worden uitgebreid tot 512 GB met een geschikte microSD-kaart.

Deze communicatieopties geven gebruikers flexibiliteit bij het opzetten van een meetoplossing. NTRIP-correcties kunnen via mobiele data worden ontvangen, terwijl UHF kan worden gebruikt wanneer een passend radiosysteem beschikbaar is. Bluetooth zorgt voor de verbinding met de Android-controller en Wi-Fi kan worden gebruikt voor communicatie met de scanner en voor gegevensoverdracht. Na een scan kunnen projecten via USB naar een computer worden gekopieerd voor verdere verwerking.

Robuust ontwerp voor bouwplaats en terrein

De rover is uitgevoerd met een magnesiumlegering en heeft een IP67-classificatie voor bescherming tegen stof en water. Het apparaat is opgegeven voor gebruik bij temperaturen van -20 °C tot +50 °C en opslag bij -40 °C tot +80 °C. Met een gewicht van ongeveer 1,8 kg inclusief batterij en montageplaat is de Falcon X geschikt om gedurende een werkdag op een meetstok of tijdens een mobiele scanroute te gebruiken.

De meegeleverde verwisselbare batterij heeft een capaciteit van 47,52 Wh. De opgegeven gebruiksduur bedraagt ongeveer 180 minuten in SLAM-modus en doorgaans tot acht uur in RTK-modus bij gebruik van internet via de telefoon. De werkelijke batterijduur is afhankelijk van onder meer de omgevingstemperatuur, de gebruikte communicatieverbinding, de scanintensiteit, de controller en de gekozen meetmethode. Voor intensieve scanprojecten is het praktisch om met een tweede batterij te werken.

Voor welke gebruikers is de Falcon X geschikt?

De Alpha Geo Falcon X Rover Set is bedoeld voor gebruikers die nauwkeurige GNSS-metingen willen combineren met 3D-documentatie. Landmeters kunnen de rover inzetten voor topografische metingen, controlepunten, terreinregistratie en uitzetwerk. Bouwbedrijven kunnen de Falcon X gebruiken voor maatvoering, bouwplaatscontrole, as-built-registratie en het documenteren van bestaande constructies.

Ingenieurs- en infrastructuurteams kunnen het systeem gebruiken voor bruggen, wegen, tunnels, leidingtracés en technische installaties. GIS-medewerkers kunnen positiegegevens en puntenwolken verzamelen in gebieden waar satellietontvangst wisselend is. Dronepiloten en mappingbedrijven kunnen de grondgebonden data gebruiken als aanvulling op luchtfoto’s, fotogrammetrie en drone-LiDAR. Ook voor architecten, BIM-specialisten, inspecteurs en facilityteams kan een gecombineerde GNSS- en SLAM-oplossing waardevol zijn bij het vastleggen van de bestaande situatie.

De Falcon X is vooral interessant voor bedrijven die regelmatig wisselen tussen open terrein en omgevingen met beperkte GNSS-dekking. Wanneer vrijwel alle werkzaamheden bestaan uit eenvoudige puntmetingen in open veld, kan een conventionele RTK-rover voldoende zijn. Wanneer projecten ook gebouwen, tunnels, stedelijke obstakels, bos, ondergrondse ruimtes of complexe constructies omvatten, biedt de hybride aanpak meer mogelijkheden binnen één meetworkflow.

Alpha Geo Falcon X kopen bij Global GPS Systems

Bij de keuze voor een hybride RTK GNSS- en SLAM-systeem is niet alleen de hardware belangrijk. Ook de correctiedienst, de gewenste Android-controller, de verwerkingsworkflow, de exportformaten en de manier waarop de gegevens in CAD-, GIS- of BIM-software worden gebruikt, bepalen welke configuratie het beste aansluit op het werk.

Global GPS Systems ondersteunt klanten bij het vergelijken van RTK GNSS-rovers, LiDAR-scanners en SLAM-meetoplossingen. Vanuit Nederland worden producten wereldwijd geleverd en kunnen gebruikers advies krijgen over de toepassing, de benodigde communicatieverbinding en de praktische inrichting van de veldworkflow. Voor surveyors, bouwprofessionals, dronepiloten, GIS-teams en engineers die één systeem zoeken voor nauwkeurige buitenmetingen en mobiele 3D-registratie, is de Alpha Geo Falcon X een veelzijdige oplossing voor moderne meetprojecten.