Разработка оптического сканера подземных объектов
Введение
Важность картографирования (сканирования) подземных объектов часто недооценивается, а потому спелеологи и спелестологи редко получают достаточное финансирование и передовое оборудование. На самом деле наличие актуальных топографических карт полостей оказывает большое влияние на самые разные отрасли начиная с градостроения и заканчивая такими научными дисциплинами как антропология, археология и палеонтология. Карты, наложенные на план местности, помогут предотвратить возможные провалы зданий в подземные полости еще на этапе подготовки плана застройки. Такие провалы достаточно часто происходят, например, в Нижегородской области-там под землю уходят целые заводы. А в южном Подмосковье (г. о. Подольск, Ленинский и Домодедовский районы), такие населенные пункты как д. Новосъяново, д .Старосъяново, Девятское ОСНТ и многие другие стоят прямо над бывшими каменоломнями.
Все актуальные методы создания топографических карт очень трудоёмкие и дорогие, вследствие чего топосъёмка пещер продвигается очень медленно, большинство объектов не отсняты полностью, а многие пещеры не отсняты вовсе.
Для решения вышеуказанных проблем будет создан оптический сканер, который существенно упростит картографирование пещер, шахт, катакомб и т.п.
Основная часть
Прибор будет основан на микроконтроллере ESP32 оборудованным Wi-fi модулем, с помощью которого можно будет передавать собранную информацию. Для ориентации в пространстве будет использоваться модуль инерционной навигации MPU9250, который будет показывать углы поворота и наклона. Для сканирования пространства планируется использовать оптический дальномер TF-Luna, обеспечивающий необходимую точность при сравнительно невысокой стоимости.
Принцип картографирования заключается в том, чтобы сканировать одну стену привязывая свои координаты к другой. Картографирование производится в следующем порядке:
- На одной из стен подземной полости ставится точка обзора.
- От поставленной точки обзора сканируется противоположная стена.
- Точка обзора переносится на другую стену.
- Сканируется первая стена.
- Цикл повторяется пока, пока картографирование не будет завершено.
Все данные, получаемые с прибора, передаются по Wi-fi на телефон. Мобильное приложение обрабатывает полученные данные и строит топографическую карту в режиме онлайн.
