EP-4737849-A2 - GROUND STATION SYSTEM AND METHOD FOR GEOREFERENCING OF AERIAL IMAGES AND SMART CONSTRUCTION SITE FLASHING LIGHT WITH A PASS-POINT UNIT FOR GEOREFERENCING

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Bodenstationssystem (38a-c) zu einer Georeferenzierung von Luftbildern, insbesondere für eine Kalibrierung und/oder Einmessung von Drohnen-Photogrammetriedaten, eines Areals (10a-c), wie beispielsweise u.a. einer Baustelle, einer archäologischen Fund- und/oder Ausgrabungsstätte oder einer Infrastrukturanlage, mit einer Mehrzahl an über das Areal (10a-c) verteilt anordenbaren Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c), wobei jede der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) auf wenigstens einer Oberfläche eine eindeutig aus der Luft identifizierbare optische Markierung (18a-c) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass jeder der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) ein Globales-Navigationssatellitensystem (GNSS)-Modul (20) zu einer Erfassung seiner momentanen geographischen Position und ein Weitverkehrsfunknetz (WWAN)-Modul (28a-c) zumindest zu einem drahtlosen Übermitteln der erfassten momentanen geographischen Position zugeordnet ist, wobei zumindest eine der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) in ein zumindest temporär dem Areal (10a-c) zugeordnetes und eine von der Georeferenzierung verschiedene Hauptfunktion innerhalb des Areals (10a-c) ausführendes Funktionsobjekt (22a-c, 24a-c, 26a-c) integriert ist.

Inventors

• Böhm, Maria Susanne Iris

Assignees

• CM1 GmbH

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20251007

Claims (15)

1. Bodenstationssystem (38a-c) zu einer Georeferenzierung von Luftbildern, insbesondere für eine Kalibrierung und/oder Einmessung von Drohnen-Photogrammetriedaten, eines Areals (10a-c), wie beispielsweise u.a. einer Baustelle, einer archäologischen Fund- und/oder Ausgrabungsstätte oder einer Infrastrukturanlage, mit einer Mehrzahl an über das Areal (10a-c) verteilt anordenbaren Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c), wobei jede der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) auf wenigstens einer Oberfläche eine eindeutig aus der Luft identifizierbare optische Markierung (18a-c) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) ein Globales-Navigationssatellitensystem (GNSS)-Modul (20a-c) zu einer Erfassung seiner momentanen geographischen Position und ein Weitverkehrsfunknetz (WWAN)-Modul (28a-c) zumindest zu einem drahtlosen Übermitteln der erfassten momentanen geographischen Position zugeordnet ist, wobei zumindest eine der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) in ein zumindest temporär dem Areal (10a-c) zugeordnetes und eine von der Georeferenzierung verschiedene Hauptfunktion innerhalb des Areals (10a-c) ausführendes, vorzugsweise mechanisches und/oder elektronisches, Funktionsobjekt (22a-c, 24a-c, 26a-c) integriert ist.
2. Bodenstationssystem (38a-c) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Funktionsobjekte (22a-c, 24a-c, 26a-c), in das eine der Passpunkt-Einheiten (16a-c) integriert ist, ein dem Areal (10a-c) zugeordnetes Fahrzeug, beispielsweise u.a. ein Baufahrzeug, ein Einsatzfahrzeug oder ein Personentransportfahrzeug, ist.
3. Bodenstationssystem (38a-c) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Funktionsobjekte (22a-c, 24a-c, 26a-c), in das eine der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c) integriert ist, ein in dem Areal (10a-c) zumindest temporär stationär installiertes Funktionsobjekt (22a-c, 24a-c), beispielsweise u.a. eine Warnleuchte, ein Wohn- und/oder Aufenthaltscontainer, ein Toilettenhäuschen, eine Absperrung, ein Stromgenerator oder ein Kran, ist.
4. Bodenstationssystem (38a-c) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das temporär stationär installierte Funktionsobjekt (22a-c) mit der integrierten Passpunkt-Einheit (12a-c) eine smarte Baustellenblinkleuchte (30a-c) oder eine smarte Bakenwarnleuchte ist, wobei das der Passpunkt-Einheit (12a-c) zugeordnete GNSS-Modul (20a-c) und/oder das der Passpunkt-Einheit (12a-c) zugeordnete WWAN-Modul (28a-c) ein integraler Bestandteil einer Leuchteinheit (32a-c) der smarten Baustellenblinkleuchte (30a-c) oder der smarten Bakenwarnleuchte ist.
5. Bodenstationssystem (38a-c) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das temporär stationär installierte Funktionsobjekt (22a-c) mit der integrierten Passpunkt-Einheit (12a-c) eine smarte Baustellenblinkleuchte (30a-c) oder eine smarte Bakenwarnleuchte ist, welche dazu eingerichtet ist, mittels eines Leuchtsignals, z.B. durch ein Blinken, einen aktiven Georeferenzierungs-Vorgang anzuzeigen.
6. Bodenstationssystem (38a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine dem Areal (10a-c) zugeordnete, und insbesondere in dem Areal (10a-c) angeordnete, RTK-GNSS (Real-Time Kinematic Global Navigation Satellite System)-Basisstation (34a-c), welche dazu eingerichtet ist, Korrekturdaten für die Positionsbestimmung der GNSS-Module (20a-c) der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) zu bestimmen und an die GNSS-Module (20a-c) zu übermitteln.
7. Bodenstationssystem (38a-c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die zumindest eine Passpunkt-Einheit (12a-c, 14a-c, 16a-c), vorzugsweise jede der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c), ein Beschleunigungssensor-Modul (36a-c) zu einer Erkennung von Bewegungen der jeweiligen Passpunkt-Einheit (12a-c, 14a-c, 16a-c) umfasst.
8. Bodenstationssystem (38a-c) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das GNSS-Modul (20a-c) dazu eingerichtet ist, in Folge einer von dem Beschleunigungssensor-Modul (36a-c) detektierten Bewegung der jeweiligen Passpunkt-Einheit (12a-c, 14a-c, 16a-c) eine automatische Neu-Einmessung der geographischen Position der zugehörigen Passpunkt-Einheit (12a-c, 14a-c, 16a-c) vorzunehmen, welche dann vorzugsweise von dem WWAN-Modul (28a-c) drahtlos ausgegeben wird.
9. Smarte Baustellenblinkleuchte (30a-c) oder smarte Bakenwarnleuchte, insbesondere für ein Bodenstationssystem (38a-c) zumindest nach dem Anspruch 4, mit einer Leuchteinheit (32a-c) zu einer Ausgabe von Lichtsignalen, insbesondere Warnlichtsignalen, mit einem integrierten GNSS-Modul (20a-c) zu einer Erfassung einer momentanen geographischen Position und mit einem, insbesondere in die Leuchteinheit (32a-c), integrierten WWAN-Modul (28a-c) zumindest zu einem drahtlosen Übermitteln der erfassten momentanen geographischen Position, gekennzeichnet durch eine integrierte Passpunkt-Einheit (12a-c, 14a-c, 16a-c) für eine Georeferenzierung von Luftbildern, insbesondere für eine Kalibrierung und/oder Einmessung von Drohnen-Photogrammetriedaten, wobei die Passpunkt-Einheit (12a-c, 14a-c, 16a-c) wenigstens eine Oberfläche mit einer eindeutig aus der Luft identifizierbaren optischen Markierung (18a-c) aufweist.
10. Smarte Baustellenblinkleuchte (30a-c) oder smarte Bakenwarnleuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das GNSS-Modul (20a-c) in die Leuchteinheit (32a-c) integriert ist.
11. Smarte Baustellenblinkleuchte (30a-c) oder smarte Bakenwarnleuchte nach Anspruch 9 oder 10, umfassend einen Standfuß (40a-c) und einen an dem Standfuß (40a-c) befestigten Mast (42a-c), an welchem wiederum die Leuchteinheit (32a-c) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Passpunkt-Einheit (12a-c, 14a-c, 16a-c) einen Teil des Standfußes (40c) ausbildet oder fest mit dem Standfuß (40a-b) verbunden ist.
12. Smarte Baustellenblinkleuchte (30a) oder smarte Bakenwarnleuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Passpunkt-Einheit (12a, 14a, 16a) eine mit dem Standfuß (40a) verbundene, und vorzugsweise um den Mast (42a) zentrierte, kontrastreich gemusterte ebene Platte (44a) umfasst.
13. Smarte Baustellenblinkleuchte (30b) oder smarte Bakenwarnleuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Passpunkt-Einheit (12b, 14b, 16b) eine zumindest über den Standfuß (40b) gestülpte, den Standfuß (40b) zumindest teilweise umhüllende, und vorzugsweise um den Mast (42b) zentrierte, kontrastreich gemusterte Überzughülle (46b), insbesondere Textil-Überzughülle oder Folien-Überzughülle, umfasst.
14. Smarte Baustellenblinkleuchte (30c) oder smarte Bakenwarnleuchte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Passpunkt-Einheit (12c, 14c, 16c) eine auf den Standfuß (40c) aufgebrachte, den Standfuß (40c) zumindest teilweise bedeckende kontrastreich gemusterte Bemalung (48c) umfasst.
15. Verfahren zu einer Georeferenzierung von Luftbildern, insbesondere zu einer Kalibrierung und/oder zu einem Einmessen von Drohnen-Photogrammetriedaten, eines Areals (10a-c), wie beispielsweise u.a. einer Baustelle, einer archäologischen Fund- und/oder Ausgrabungsstätte oder einer Infrastrukturanlage, insbesondere mittels einer smarten Baustellenblinkleuchte (30a-c) oder Bakenwarnleuchte nach einem der Ansprüche 9 bis 14, vorzugsweise mittels eines Bodenstationssystems (38a-c) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in dem Areal (10a-c) eine Mehrzahl an Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c), die auf wenigstens einer Oberfläche eine eindeutig aus der Luft identifizierbare optische Markierung (18a-c) aufweisen, sichtbar angeordnet werden, wobei eine Drohne (52a-c) Luftbilder von dem Areal (10a-c) mit den Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) aufnimmt, und wobei für die Georeferenzierung, insbesondere für die Photogrammetrie, den in den Luftbildern erkennbaren Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) exakte geographische Koordinaten zugewiesen werden, dadurch gekennzeichnet, dass momentane geographische Positionen der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) von jeweils zugeordneten GNSS-Modulen (20a-c) erfasst werden und von jeweils zugeordneten WWAN-Modulen (28a-c) drahtlos, insbesondere an ein externes Backend (50a-c), vorzugsweise im Anschluss an jede Erfassung automatisch, übermittelt werden, wobei zumindest eine der Passpunkt-Einheiten (12a-c, 14a-c, 16a-c) in ein zumindest temporär dem Areal (10a-c) zugeordnetes und eine von der Georeferenzierung verschiedene Hauptfunktion innerhalb des Areals (10a-c) ausführendes Funktionsobjekt (22a-c, 24a-c, 26a-c) integriert ist.

Description

Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Bodenstationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine smarte Baustellenblinkleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15. Es sind bereits Bodenstationssysteme zu einer Georeferenzierung von Luftbildern für eine Kalibrierung von Drohnen-Photogrammetriedaten von Arealen mit einer Mehrzahl an über das Areal verteilt anordenbaren Passpunkten, wobei jeder der Passpunkte auf wenigstens einer Oberfläche eine eindeutig aus der Luft identifizierbare optische Markierung aufweist, vorgeschlagen worden. Die Passpunkte der bekannten Systeme sind flache gemusterte Platten, welche in Arealen mit viel Aktivität, wie z.B. Erdbewegungen an Baustellen, leicht verdeckt, verschoben oder verkippt werden können. Die Passpunkte können dadurch unauffindbar werden und/oder ihre präzise Zuordnung zu Einmess-Koordinaten verlieren. Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Zuverlässigkeit und/oder einer Nutzerfreundlichkeit bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Vorteile der Erfindung Die Erfindung geht aus von einem Bodenstationssystem zu einer Georeferenzierung von Luftbildern, insbesondere für eine Kalibrierung und/oder Einmessung von Drohnen-Photogrammetriedaten, eines Areals, wie beispielsweise u.a. einer Baustelle, einer archäologischen Fund- und/oder Ausgrabungsstätte oder einer Infrastrukturanlage, mit einer Mehrzahl an über das Areal verteilt anordenbaren Passpunkt-Einheiten, wobei jede der Passpunkt-Einheiten auf wenigstens einer Oberfläche eine eindeutig aus der Luft identifizierbare optische Markierung aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass jeder der Passpunkt-Einheiten ein Globales-Navigationssatellitensystem (GNSS)-Modul zu einer Erfassung seiner momentanen geographischen Position und ein Weitverkehrsfunknetz (WWAN)-Modul zumindest zu einem drahtlosen Übermitteln der erfassten momentanen geographischen Position zugeordnet ist, wobei zumindest eine der Passpunkt-Einheiten in ein zumindest temporär dem Areal zugeordnetes und eine von der Georeferenzierung verschiedene Hauptfunktion innerhalb des Areals ausführendes, vorzugsweise mechanisches und/oder elektronisches, Funktionsobjekt integriert ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Nutzerfreundlichkeit erreicht werden, insbesondere indem eine initiale Positionierung erleichtert und/oder eine spätere Auffindbarkeit der Passpunkt-Einheiten verbessert werden kann. Vorteilhaft kann eine hohe Stabilität der Positionierung und/oder eine hohe Positionstreue ausgebrachter Passpunkt-Einheiten erreicht werden. Des Weiteren kann vorteilhaft eine hohe Positioniergenauigkeit auch nach (versehentlichen) Verschiebungen erreicht werden. Vorteilhaft kann eine zuverlässige Zuordnung zu geographischen Koordinaten über einen langen Zeitraum erreicht werden. Vorteilhaft kann ein besonders einfaches und nutzerfreundliches Einmessen, insbesondere mittels des integrierten GNSS-Moduls, und/oder ein besonders einfaches und/oder nutzerfreundliches (Fern-)Auslesen von Daten wie den aktuellen Positionsdaten, erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft auf ein händisches Einmessen von Passpunkten verzichtet werden. Außerdem kann vorteilhaft eine gute Sichtbarkeit vom Boden aus, insbesondere für Personen, die sich in dem Areal aufhalten oder auf dem Areal bewegen, wie z.B. Bauarbeiter, erreicht werden. Dadurch kommt es vorteilhaft zu weniger unbeabsichtigten Manipulationen oder Bedeckungen der Passpunkte. Der Begriff Georeferenzierung bezeichnet insbesondere einen Prozess, bei welchem geografische Daten aus Luft- oder Satellitenbildern mit realen Koordinaten eines geografischen Bezugssystems (z.B. dem WGS84-Koordinatensystem) verknüpft werden. Das Ziel der Georeferenzierung ist dabei insbesondere räumliche, z.B. photographische, Informationen so zu verarbeiten, dass sie in einem geographischen Koordinatensystem (z.B. in Längen-, Breitengrade und ggf. Altituden) korrekt dargestellt und vorzugsweise mit anderen räumlichen Daten übereingebracht werden können. Luftbilder können von bemannten oder unbemannten Luftfahrzeugen aufgenommen werden. Bevorzugt werden die Luftbilder heutzutage mittels einer Drohne oder mittels eines Drohnenschwarms aufgezeichnet. Die Drohnen-Photogrammetrie ist ein Verfahren, bei dem beispielsweise Luftaufnahmen, die von Drohnen gemacht werden, verwendet werden, um vorzugsweise dreidimensionale Modelle und/oder präzise Karten von Arealen, z.B. mit Landschaften, Objekten oder Bauwerken, zu erstellen. Die Drohne/n erfasst/erfassen dabei insbesondere eine Serie von überlappenden Bildern aus verschiedenen Blickwinkeln, die vorzugsweise mithilfe spezieller Software analysiert werden, um aus den zweidimensionalen