作者：安德鲁·哈里森，硬件工程经理，Emesent

当我们开始着手开发后来成为Emesent GX1 的产品时，我们的第一反应并不是去关注竞争对手在开发什么，而是倾听——真正地倾听——那些将来会实际使用它的人。

在GX1 的开发过程中，我们采访了来自世界各地的25多位测量员、测量公司负责人、工程师和地理空间领域专业人士。我们询问了他们的工作流程，记录了他们的困扰、应对之策以及功能需求。最终得出的并非一份技术规格表，而是一幅关于专为专业测量员打造的移动扫描仪究竟应该是什么样子的清晰蓝图。

这就是这个故事。

1.Emesent SLAM ：值得信赖的精准度

我们收到的反馈中，最一致且最强烈的就是关于精度的。测绘人员不仅希望扫描速度更快，更需要能够支撑其专业声誉的数据。

Emesent SLAM 早已在世界上最严苛的环境中经受了考验——在无法使用 GPS 的地下矿井中引导自主无人机飞行，而这种环境下，失败绝无可能。对于GX1 ，我们在此基础上进一步加大力度。 我们升级了传感器套件，优化了视野以实现SLAM 特征检测的最大化，并对算法本身进行了开创性的改进——包括提高精度、减少漂移以及增强重复性。最终实现了使用地面控制点（GCPs）时5–10毫米的整体精度：这是我们迄今为止制造过的最精准的移动扫描仪。

“当我们说精度是10米时，这10米与现实世界的差距究竟有多大？”——加里·埃拉利（Garry Elali），Geotwin

2. 集成RTK：实地作业中的实时可靠性

在GX1 的开发初期，我们就做出了一个深思熟虑的决定：RTK必须从头开始集成，而不是事后作为附加功能硬塞进去。对于测绘人员而言——与Emesent 技术最初面向的采矿行业不同——RTK绝非可有可无。 这是他们工作流程中不可或缺的核心部分。

此前，若要在移动扫描工作流程中集成 RTK，就意味着需要管理独立的接收器、独立的充电、独立的配置，并且在进行单次扫描前还需完成更为复杂的设置。我们希望彻底消除这些繁琐环节。

GX1 将一款高端的 448 通道 RTK 接收器直接集成到扫描仪中，通过Commander 处理 NTRIP 配置，并在整个扫描过程中实时显示 RTK 质量监控数据。一台设备，一个生态系统，一个工作流程。

3. 4 台 2000 万像素集成摄像头：与数据相匹配的图像质量

色彩处理和图像质量是另一个我们深知必须提高标准的领域。测量人员越来越常被要求不仅要提供点云数据，还要提供丰富、详细的视觉记录——用于BIM项目、资产文档编制以及客户报告。颗粒感强、光线不足的图像根本无法满足要求。

在此我们做了一些颇具挑战性的权衡：在传感器尺寸与低光性能之间取得平衡，并为实现高分辨率和更佳的色彩还原效果而选择了滚动快门补偿技术。

最终，这四台2000万像素相机可提供360度水平视场角、142度垂直视场角，且在1米距离下，每个像素对应的地面采样距离为0.96毫米。即使在光照条件较差的情况下，GX1 也能提供出色的图像和彩色点云。 

4. 360度LiDAR 视野：更多功能，更少漂移

我们做出的一个不太引人注目但影响深远的决策，是关于LiDAR 驱动系统和堆叠式结构设计。通过将LiDAR 以45度角定位，并实现完整的360度水平视野，GX1 在扫描时能捕捉到更广阔的环境范围，从而使SLAM 能够生成更多特征点——这直接带来了更小的偏移和更高的精度。

这不仅仅是一种工程设计上的偏好。我们的用户告诉我们，在大型或开阔的户外环境中，扫描精度下降是他们试用过的扫描仪所面临的实际限制。虽然堆叠式设计有别于“指哪拍哪”的手持式设计，但为了确保数据质量——同时也为了打造一款在视觉和功能上都与“室内SLAM ”类竞品截然不同的产品——这一设计决策是正确的。

“[其他SLAM 扫描仪] 扫描建筑物还算可以，但当我需要同时扫描室内和室外时，它们就会出现问题。”——布鲁斯·林，林贸易公司

5. 四种安装方式：一台扫描仪，适用于任何项目

测绘人员的工作环境并非固定不变。这一周他们在高速公路上，下一周在建筑物内，再下一周又在地下作业。一款只能在单一环境下正常工作的扫描仪既不适合专业用途，也无法为寻求发展的企业提供可扩展的解决方案。

我们设计了GX1 ，支持四种部署方式：用于通用扫描的可调节高度人体工学背包、兼容标准5/8英寸螺纹的测量杆（用于稳定、精确的工作）、用于大面积道路测量的车载支架，以及适用于狭窄或复杂室内环境的手持式背带。每种安装方式都经过了现场专业人员的广泛测试，并根据实际反馈进行了迭代优化。 对于正在将其与价格昂贵且用途单一的高端系统进行对比的企业而言，这种多功能性是一个反复被提及的亮点。

“其优势在于——价格远低于高端系统，且用途广泛，因此只需一次投资即可完成多项任务。”——John Philipp，Orion Spatial

6. 内置可拆卸电池：告别线缆

这听起来很简单，但实际并非如此。

我们采访过的每一位使用过配备外接电池组的移动扫描仪的测量员，都提到了线缆的问题——线缆容易缠绕、卡住，增加了设置时间，还多了一个可能出问题的环节。 我们经过深思熟虑，决定将电池直接集成到GX1 中，无需任何外部线缆。标配三块电池，每块可提供1小时的扫描时间，且在Commander 和扫描仪本身上均可显示电量低和电量临界警告。

“我遇到的唯一问题就是电池上的线缆脱落。”——皮特·凯尔西（Pete Kelsey），VCTO Labs

7. 《Commander 》应用：专为现场工作打造的用户体验

从一开始，我们的核心设计目标之一就是让GX1 易于使用——不仅面向经验丰富的移动扫描专业人员，也面向测绘行业日益依赖的初级员工和新团队成员。

为此，我们为GX1 投入资源，打造了“Commander ”体验。用户将看到内置的入门引导流程，帮助新用户完成首次扫描。整个过程中，RTK质量、电量、剩余存储空间以及摄像头画面均可实时查看——因此操作员能够随时准确掌握每个阶段的情况。我们的目标很简单：让初级测量员在几天内（而非几周内）就能自信地进行操作。

“对于非测绘企业而言，简单易用是关键——它们并不想花时间学习如何使用全站仪。”——布鲁斯·林，林贸易公司

8. 轻松的数据卸载：细节虽小，影响巨大

我们特别关注了工作流程中那些看似不起眼、却会造成日常操作障碍的环节。数据导出便是其中之一。在之前的系统中，相机数据和LiDAR 数据是分开处理的，文件命名不统一，且处理速度远低于预期。对于一位竣工图专家而言，之前的Hovermap 工作流程能在不到一分钟内导出LiDAR 数据——但单独处理相机文件仍是整个流程中唯一会造成卡顿的地方。

“唯一会变慢的时候，就是从GoPro相机中导出文件的时候。”——尼尔·海耶特（Neil Hyatt），Prairies Edge公司

借助GX1 ，相机和LiDAR 数据可同时导出——通过U盘、USB-C连接电脑、SD卡、RJ45以太网端口甚至Wi-Fi——且文件会自动进行合理整理和命名，以便在Aura 中进行处理。这虽是个小细节，但正是这类细节在整个工作周中能带来显著的效率提升。

9. 堆叠式设计：全方位考量

“GX1 的外形设计正是功能驱动设计的绝佳例证。每一个设计决策都旨在提升数据质量、保护关键传感器，并打造出一款专为测绘人员量身定制的产品。”——安德鲁·哈里森，硬件工程经理，Emesent

硬件设计充满了权衡取舍。扫描仪的外形看似只是美学上的考量，但对于GX1 而言，其外观设计的每个细节都由功能决定——而要做到恰到好处，我们必须仔细思考优化目标究竟是什么。

这种堆叠式设计——将LiDAR 、摄像头、RTK天线和电池垂直排列——并非显而易见的选择。但它一举解决了多个问题。这种组件布局既能保护LiDAR ，又不阻碍RTK天线的工作；使摄像头能够捕捉完整的360度全景图像，且扫描仪的任何部分都不会造成遮挡；同时提供了我们所需的LiDAR 水平视场，从而减少漂移并提高SLAM 精度。 

它还传递出一个清晰的视觉信号。GX1 专为户外专业测绘工作而设计——其外观也完全符合这一定位。在当前市场上，许多竞争对手的产品本质上只是将手持式室内扫描仪改装后用于更广泛的应用，而我们希望GX1 能让人一眼就能从外观上辨识出来。 

“这只是一个更精巧的设备……在点云密度方面，它依然具备同样强大的SLAM 功能和出色的数据采集能力，只是在设计上更加周到、高效。”——亚当·怀利（Adam Wylie），Sonto交付经理

10. 测点杆：给测量员的信号

我们本可以开发一款能彰显“我们懂技术”的扫描仪。但我们想要开发一款能彰显“我们懂测绘人员”的扫描仪。

这款测绘杆安装座——兼容标准 5/8 英寸螺纹，专为舒适的肩扛使用而设计，兼具背包般的稳定性和手持设备的灵活性——既是一项实用功能，也是一种宣言。测绘人员离不开测绘杆，他们信赖测绘杆。当他们看到GX1 安装在测绘杆上时，便会意识到这是专为他们量身定制的产品。

“[这根测绘杆]对于进行常规测量的测量员来说，是一种更优的设计。如果我们要进行地形测量，我会更倾向于采用这种测绘杆方案。”——马克·海耶斯，SEP Survey

与您共同打造。为您而造。

GX1 这款产品之所以能成为今天的样子，是因为超过25位专业人士花时间向我们坦率而诚实地指出了哪些地方行不通，以及他们真正需要什么。本文中每一项决策——从堆叠式结构到测杆螺纹，再到电池设计——都源于我们与一线工作人员的对话。

这并非营销噱头，而是我们打造这款产品的真实过程。

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