Cartographie 3D sans GPS pour les mines souterraines
Toute méthode de cartographie qui fonctionne en surface suppose un signal venu du ciel. Sous terre, il n'y en a pas, donc les méthodes qui en dépendent s'arrêtent au portail — et la mine est cartographiée avec des instruments à installer à chaque position, ou pas cartographiée du tout.
Un scanner qui se positionne à partir de la roche n'a pas cette limite. Il cartographie la galerie qu'il parcourt, le chantier où il est envoyé en vol et le puits où il est descendu, à ±10 mm, et le résultat est rattaché aux coordonnées mine par le contrôle que la mine possède déjà.
Comment cartographier sous terre sans GPS ?
Avec un scanner qui se positionne à partir de la géométrie qu'il enregistre — SLAM à ±0,03 % de dérive — pour que galeries, chantiers et puits soient cartographiés à ±10 mm en coordonnées mine.
Aucun signal requisLa position vient de la géométrie autour du scanner, pas d'en haut.
Fonctionne là où rien d'autre ne fonctionneChantiers, puits, cheminées à minerai et anciens niveaux — les endroits les moins cartographiés de la mine.
Toujours en coordonnées mineLe contrôle topographique rattache la carte au système de coordonnées du plan.
Une carte complèteToute l'excavation, pas les points qu'une mise en station pouvait voir.
Pourquoi le portail a été un mur pour la cartographie
En surface, un instrument de mesure qui se déplace peut savoir où il est grâce au GNSS, et un drone peut voler en grille avec lui. Sous terre, le signal s'arrête au portail, et avec lui toute méthode qui en dépend. Il reste l'instrument statique — mis en station, calé, orienté sur des points connus, déplacé, recommencé — qui est précis et lent, et qui ne peut pas être installé dans un chantier, un puits ou un ancien niveau. Le résultat est une mine cartographiée en détail le long des galeries où un topographe peut se tenir, et par déduction partout ailleurs.
Les parties de la mine où personne ne peut se tenir sont celles dont la géométrie compte le plus : le chantier à réconcilier, la cheminée à minerai qui s'use jusqu'à percer, le puits à inspecter, les anciens travaux que le développement actuel doit éviter. L'absence de GPS n'est pas un cas limite sous terre ; c'est tout l'environnement, et le problème de cartographie qu'elle crée est le plus grand de la mine.
Un scanner qui se positionne lui-même n'a pas de portail. Artec Jet construit sa propre carte à partir de la géométrie qu'il enregistre et se localise par rapport à elle — le SLAM — en tenant ±0,03 % de dérive de position sans signal d'aucune sorte, et enregistre à ±10 mm sur 360° × 290° dans l'obscurité totale. Il est porté le long de la galerie, envoyé en vol dans le chantier par un drone qui navigue lui aussi grâce au scan, descendu dans le puits. Artec Twins rattache toute la capture au contrôle topographique que la mine possède déjà, et la carte sans GPS se place en coordonnées mine comme tout le reste.
Du portail vers l'intérieur
Le même positionnement fonctionne que le scanner soit porté, en vol ou descendu.
- 1. Rattacher au portail ou à une stationLa capture démarre sur des coordonnées connues — GNSS au portail ou station topographique au fond.
- 2. La position à partir de la rocheLe SLAM suit le scanner dans la galerie à ±0,03 % de dérive ; aucun signal n'est nécessaire à partir de là.
3. Aller là où la galerie ne va pasEnvoyé en vol dans le chantier, descendu dans le puits ou la cheminée, porté dans l'ancien niveau.
4. Fermer les boucles, passer le contrôleChaque retour sur un lieu déjà scanné et chaque station corrigent la trajectoire et remettent la dérive à zéro.
5. Livrer en coordonnées mineTwins recale la capture sur le contrôle et exporte LAS, LAZ ou E57 vers le logiciel de planification.
Quel scanner pour ce travail
La cartographie sans GPS est un problème de positionnement, et un appareil ici est construit pour le résoudre.
Artec Jet
- Idéal pour
- Chaque excavation souterraine, cartographiée sans aucun signal de la surface
- Type
- LiDAR SLAM multimodal
- Précision, jusqu'à
- ±10 mm sous terre, ±15 mm en général
- Détection de changement
- ±5 mm
- Portée
- 0,5–300 m
- Dérive de position
- ±0,03 %
- Déploiement
- Portable, sac à dos, perche, drone, véhicule, cage, robot
Le positionnement SLAM du Jet tient ±0,03 % de dérive à partir de la seule géométrie, ce qui en fait un scanner de cartographie sans GPS plutôt qu'un scanner de surface qui cesse de fonctionner au portail. À ±10 mm sous terre, avec sa propre lumière, un champ de vision de 360° × 290° et des montages à la main, sur perche, en cage, sur véhicule ou sur drone, il cartographie galeries, chantiers, puits et anciens travaux et les rattache aux coordonnées mine par le contrôle.
Artec Ray II
- Idéal pour
- Portails, recettes et excavations de référence en qualité topographique
- Type
- Laser longue portée stationnaire, monté sur trépied
- Précision, jusqu'à
- 1,9 mm à 10 m, 2,9 mm à 20 m, 5,3 mm à 40 m
- Bruit de mesure
- 0,4 mm à 10 m
- Portée
- 0,5–130 m
- Durée de scan
- 1 min 42 s à 3 mm, 10 m, sans texture
- Champ de vision
- 360° × 300°
Ray II sur trépied enregistre le portail, les recettes de puits et toute excavation de référence à 1,9 mm à 10 m, rattachés au contrôle topographique, et ces captures sont le cadre fixe sur lequel le relevé Jet sans GPS se recale. Le scanner SLAM cartographie entre elles ; le scanner sur trépied épingle la carte aux coordonnées mine.
Voyez un chantier, sa galerie d'accès et le puits qui les dessert cartographiés sans le moindre signal satellite, en coordonnées mine — demandez une démo pour vos équipes topographie et services techniques.
Demander une démoLes questions que posent les topographes
Comment le scanner sait-il où il est sans GPS ?
Par SLAM : il apparie chaque nouveau scan au précédent sur la géométrie commune, donc le décalage entre eux est le déplacement, et il les accumule en une trajectoire et une carte en même temps. La roche est la référence.
Comment la carte est-elle mise en coordonnées mine ?
Par le contrôle topographique. La capture commence à un point connu et se rattache à chaque station traversée ; Artec Twins recale toute la trajectoire sur ce contrôle, donc la carte sans GPS a les mêmes coordonnées que le plan.
Quelle est la précision sans aucun contrôle ?
La dérive est de ±0,03 % de la distance parcourue — environ 0,3 m sur un kilomètre sans contrôle ni fermeture de boucle, ce qui est le pire cas. Un chantier survolé depuis un point de soutirage contrôlé, ou une galerie avec des stations, est bien en deçà.
Le drone se passe-t-il aussi de GPS ?
Exact — le drone navigue grâce au SLAM du scanner, planifie sa propre trajectoire et évite des obstacles aussi fins que des fils de 2 mm, dans l'obscurité totale. C'est le même positionnement qui cartographie la galerie, appliqué au vol.
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Parlez-nous du terrain que vous ne pouvez pas cartographier aujourd'hui
Décrivez les excavations, le réseau de contrôle et ce qui n'est pas cartographié. Un spécialiste minier vous indiquera comment un relevé sans GPS se déroulerait et comment il se rattacherait à vos coordonnées.