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3D Target

La progettazione della rete wireless 5G si basa su rilievi aerofotogrammetrici 3D

Lo sviluppo della tecnologia wireless di quinta generazione (5G) si sta diffondendo rapidamente in tutto il mondo. Il miglioramento iniziale delle trasmissioni (attualmente previsto fino a 10 volte in velocità e 400 volte in latenza), oltre a una capacità maggiore nel colloquio tra utenti simultanei, creerà infinite opportunità per veicoli autonomi, realtà virtuale, Smart Cities e Internet of Things. In futuro, utilizzando uno spettro aggiuntivo, i miglioramenti della velocità potrebbero raggiungere prestazioni 100 volte più potenti di quelle attuali e abilitare applicazioni che oggi non abbiamo ancora immaginato. Si ripete anche questa volta, come all'inizio dell'epoca della trasmissione cellulare, la necessità degli operatori di telecomunicazioni di avere dati 3D del territorio e del costruito ad alta risoluzione, massimizzando le prestazioni delle nuove reti 5g, per sviluppare piani di propagazione del segnale e selezionare posizioni ideali per sistemi di piccole antenne.

La tecnologia wireless opererà nei domini ad alta e altissima frequenza, con il 5G a banda bassa su base nazionale e il 5G a banda alta (noto anche come onda millimetrica) offerto nelle aree urbane dense e nei centri con grandi raduni di folla come negli stadi sportivi. Questi segnali in banda alta sono facilmente bloccati da ostacoli, come edifici e alberi, quindi la rete deve essere composta da molte piccole celle (apparecchiature radio / antenne delle dimensioni di una scatola per pizza) posizionate all'interno della linea di vista per fornire la massima copertura e capacità.

I modelli di ingegneria a radiofrequenza (RF), basati su dati geografici tra cui immagini aeree e modelli di superficie digitale (DSM), vengono utilizzati per identificare le posizioni migliori per le antenne per ottimizzare le prestazioni della rete. Ad oggi le immagini aeree fotogrammetriche ad alta risoluzione (con GSD ≤ 15 cm) sono la migliore fonte di dati per raggiungere i livelli di dettaglio e precisione richiesti per le reti 5G ad alta frequenza.

I grandi player internazionali hanno iniziato ad acquisire immagini a questa risoluzione delle città, come ad esempio la Land Info Worldwide Mapping LLC statunitense che è finita proprio per questo nell'elenco delle 5.000 società private in più rapida crescita negli Stati Uniti del 2019. Per soddisfare i requisiti di dati specifici per le reti 5G, Land Info ha investito molto nell'analisi delle immagini basata su oggetti e nell'intelligenza artificiale per costruire modelli utilizzati dai grandi vettori 5G. Il flusso di lavoro efficiente e automatizzato è stato sviluppato utilizzando immagini aeree ad alta risoluzione dai programmi realizzati dalla Hexagon Geospatial.

Attualmente Hexagon è molto focalizzata nel realizzare immagini di alta qualità e modelli digitali della superficie (DSM Digital Surface Model) che consentono di produrre impronte 3D accurate degli edifici, alberi e mappe di copertura del suolo che soddisfano i severi requisiti per lo sviluppo della rete wireless 5G.
Negli Stati Uniti le città con una popolazione superiore a 50.000 sono disponibili a 15 cm.
La risoluzione da un contributo esponenziale: la risoluzione da 15 cm ha nove volte più dettaglio rispetto al satellite da 50 cm e il dettaglio extra offre una definizione dei bordi notevolmente migliorata, permettendo di segmentare al meglio le caratteristiche più piccole e multilivello (cambio di altezza) di un edificio.

I provider wireless stanno investendo ingenti somme di denaro per rivendicare un diritto nel mercato wireless 5G. Avranno la copertura più veloce per il maggior numero di persone, il che rende fondamentale la pianificazione della propagazione del segnale. Soprattutto nelle aree urbane, il posizionamento di piccole celle deve essere ravvicinato per evitare ostruzioni, il che aumenta la complessità e il costo della rete.

A causa della maggiore sensibilità dei segnali 5G agli ostacoli, che riducono le prestazioni, le reti richiedono i dati più accurati disponibili. I livelli di dati devono identificare l'altezza precisa dal suolo per i singoli edifici e alberi. Le immagini a foglia a quattro bande e il DSM associato vengono utilizzati per eseguire l'analisi della vegetazione e dell'ostruzione. Land Info produce i modelli di edifici 3D più dettagliati utilizzando immagini aeree ad alta fedeltà di 15 cm e DSM dal programma di contenuti HxGN.

L'aerofotogrammetria viene sempre acquisita vicino al nadir, ovvero guardando verso il basso, che è ciò che offre una migliore visibilità rispetto ai satelliti per mappare tutte le caratteristiche degli ambienti urbani. Ma è anche importante avere una copertura coerente dell'area di interesse. La acquisizione aerea inoltre garantisce la coerenza attraverso finestre di raccolta ove la multi-visione (immagini prese da punti di vista diversi) è garantita dal progetto del volo.
Le immagini aeree ad alta risoluzione e il DSM offrono la migliore definizione dei bordi, consentendo a Land Info di mappare edifici e alberi in 3D con il massimo dettaglio. Gli edifici possono essere segmentati per catturare diversi livelli di altezza, compresi gli ostacoli sul tetto (quello che si definisce LOD2 del BIM). I vettori degli alberi 3D possono essere sagomati per rappresentare i diversi livelli di altezza degli alberi e l'elaborazione di informazioni sul terreno a valore aggiunto come anche le tettoie, i tronchi e il sottobosco degli alberi.

 

Il settore delle telecomunicazioni è fortemente investito nell'introduzione di una copertura wireless ad altissima velocità in tutto il mondo e per soddisfare la domanda di mappe 3D dettagliate (3D City Model) che siano in grado di supportare la modellazione della rete, i fornitori di geodati stanno sviluppando processi più efficienti ed efficaci che estraggono accuratamente edifici 3D e vegetazione sfruttando immagini aeree ad alta risoluzione e modelli digitali della superficie del terreno.

 


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