Хотя технология существует уже более полувека, впечатляющий характер данных обнаружения и определения дальности (LiDAR) занял центральное место в различных отраслях только в последнее десятилетие. В геодезической индустрии технология LiDAR широко признана важной частью, связанной с точными моделями рельефа.
В условиях низкой освещенности или в районах с плотным покровом растительности методы аэрофотограмметрии не могут определить истинную поверхность Земли. Между тем, датчик LiDAR, установленный на дроне, может создавать точные изображения облаков точек сложных структур и окружающей среды.
И все же, по сравнению с аэрофотограмметрией, внедрение технологии LiDAR для коммерческих дронов было заметно медленней. Во всем виноваты нехватка легких, но высокофункциональных и недорогих бортовых LiDAR-систем или сложность постобработки и классификации сверхплотных данных, но факт остается фактом: воздушным LiDAR-технологиям еще только предстоит найти свое применение.
Но все это скоро изменится. Первый в мире датчик LiDAR для дронов от DJI, Zenmuse L1, поступивший в продажу в начале 2021 года, станет серьезным прорывом в демократизации технологии LiDAR благодаря своей эффективности, точности и рентабельности.
Вот 7 основных функций L1, которые, по нашему мнению, должны вас заинтересовать:
1. Встроенный IMU для непревзойденной точности
Инерциальный измерительный блок (IMU) измеряет в реальном времени трехосное ускорение и угловую скорость дрона, тем самым вычисляя скорость, положение и угол высоты полета дрона. Высокоточный IMU имеет решающее значение для сбора качественных данных LiDAR, потому что без него ваше облако точек было бы не чем иным, как произвольным набором точек.
Zenmuse L1 разработан с IMU промышленного уровня. В типичных сценариях эксплуатации L1 обеспечивает точность IMU 0,025 ° (крен / тангаж) / 0,15 ° (рыскание). Для большей надежности и точности в решение были включены видеодатчик для точного позиционирования и двухчастотный приемник GNSS. Это позволяет L1 обеспечивать относительную точность геодезического класса 5 см и абсолютную точность 10 см при полете на высоте 50 м.
2. Трехосевой стабилизатор
В то время как большинство других систем LiDAR для дронов на рынке требуют, чтобы вы покупали решения для стабилизации отдельно, L1 поставляется с 3-осевым стабилизированным подвесом в коробке. Это означает, что любое непреднамеренное вращательное движение вашего дрона (наклон, крен и панорамирование) динамически стабилизируется в пределах ± 0,01°, обеспечивая однородное распределение точек даже при очень высокой скорости сканирования. Таким образом, риск пробелов в данных значительно снижается, что снижает расходы, связанные с повторным перелетом.
Поскольку L1 тесно интегрирован с системой управления полетом DJI, вы получаете полностью автоматическое управление установкой, повышенную эффективность сбора данных и идеально согласованные изображения для точных миссий по сбору данных с географической привязкой.
3. 1-дюймовый CMOS-датчик 20 МП для фотограмметрии с высоким разрешением.
Поскольку сценарии использования становятся все более требовательными, чем когда-либо, непрактично заставлять геодезистов выбирать между изображениями LiDAR и RGB. Вот почему универсальное и экономичное решение для картографирования LiDAR для дронов от DJI, Zenmuse L1, объединяет 1-дюймовый 20-мегапиксельный CMOS-датчик на борту для выполнения основных функций, таких как фотосъемка и запись видео, а также для предоставления информации о цвете в реальном времени. Это позволяет L1 выводить истинные цветные облака точек в ЦМР.
1-дюймовый CMOS-сенсор 20 МП поставляется с механическим затвором, который исключает его искажение. Наши пользователи поймут, что это тот же датчик, который используется в нашем самом популярном картографическом дроне Phantom 4 RTK. И, как и P4 RTK, Zenmuse L1 может помочь вам достичь расстояния от земли (GSD) до 2,74 см на высоте полета 100 метров, если вы решите использовать его для фотограмметрии.
4. Поддерживает 3 режима для проникновения через густую листву.
Имея дальность обнаружения до 450 метров, модуль Livox LiDAR L1 обеспечивает эффективную скорость 240000 точек в секунду. Также L1 допускает до 3-х излучений импульсов на лазерный выстрел, что означает, что эта скорость может достигать 480 000 точек в секунду при операциях с двумя или тремя импульсами.
Эта возможность многократного возврата позволяет пользователям LiDAR L1 легко генерировать данные о высоте в районах густого леса. Использование нескольких возвратов также позволяет аналитикам данных легко выбирать и классифицировать различные типы объектов в облаке точек, такие как провода или различные объекты на строительной площадке.
5. Режим неповторяющегося сканирования для полного охвата
L1 - единственный воздушный датчик LiDAR, поддерживающий как режим линейного сканирования, так и режим неповторяющегося сканирования - уникальную технологию, разработанную Livox. В этом режиме с увеличением времени интегрирования сканируемая область внутри поля обзора (FOV) увеличивается. Следование этой методике увеличивает вероятность обнаружения объектов и других деталей в пределах поля зрения. И чем дольше датчик LiDAR дрона сканирует область, тем выше становится разрешение данных (по сравнению с обычным линейным сканированием). Говоря о FOV, режим непериодического сканирования L1 охватывает 70,4 ° (по горизонтали) × 77,2 ° (по вертикали).
Режим неповторяющегося сканирования позволяет DJI Zenmuse L1 обеспечить полное покрытие интересующей области за очень короткое время и позволяет датчику собирать данные в любом направлении, а не вдоль определенной плоскости.
6. Сертификат IP54 для надежной работы.
DJI Zenmuse L1 получил степень защиты IP54, что дает ему возможность летать в самых разных неблагоприятных погодных условиях, включая снег, дым и туман. Кроме того, модуль LiDAR L1 имеет активную способность обнаружения, благодаря которой он может сканировать местность и собирать облака точек в ночное время или в других условиях низкой освещенности.
7. Комплексное решение для LiDAR-картографирования с дронов.
Объедините мощный L1 с флагманской коммерческой платформой дронов DJI, Matrice 300 RTK и программным обеспечением для постобработки DJI Terra, и он станет полностью интегрированным, завершенным решением для точного сбора трехмерных данных в реальном времени. При высоте полета 100 м и скорости 10 м/с за один полет с M300 RTK и L1 можно собирать данные на площади 2 кв. км.
Автор: Андрей Савельев
