Co musisz wiedzieć o pierwszej w historii głowicy wyposażonej w skaner LiDAR firmy DJI?
Zenmuse L1 jest odpowiedzią na palące zapotrzebowanie użytkowników DJI w branży AEC i geodezji. Jest potężnym i opłacalnym skanerem laserowym.
Chociaż technologia ta istnieje od ponad pół wieku, przełomowa natura danych laserowych (LiDAR) zyskała zastosowanie w różnych branżach dopiero w ciągu ostatniej dekady. W branży geodezyjnej technologia LiDAR jest powszechnie uznawana jako ważny element dokładnych modeli rzeczywistości.
Dlaczego miałoby być inaczej? W warunkach słabego oświetlenia lub na obszarach o gęstych koronach drzew metody fotogrametrii lotniczej nie są w stanie wyznaczyć rzeczywistej powierzchni Ziemi. Tymczasem czujnik LiDAR zamocowany na dronie może wygenerować precyzyjne chmury punktów złożonych struktur i środowisk.
A jednak, w porównaniu z fotogrametrią lotniczą, adaptacja komercyjnej technologii LiDAR dla dronów jest wyraźnie wolniejsze. Winić za to można niedostatek lekkich, ale funkcjonalnych i niedrogich systemów LiDAR albo złożoność postprodukcji i klasyfikowania obszernych danych, faktem pozostaje, że technologia LiDAR będzie jeszcze miała swoje 5 minut.
Ale wszystko to może ulec zmianie. Gdy na początku 2021 roku rozpocznie się sprzedaż, pierwszy w historii czujnik LiDAR firmy DJI, Zenmuse L1, zapoczątkuje znaczący przełom w technologii LiDAR dzięki swojej wydajności, dokładności i opłacalności.
Oto 7 najważniejszych funkcji L1, które naszym zdaniem powinny Cię zainteresować:
1. Zintegrowany IMU zapewniający niezrównaną dokładność
Inercyjna jednostka pomiarowa (IMU) mierzy przyspieszenie i prędkość kątową w 3 osiach drona w czasie rzeczywistym, obliczając w ten sposób prędkość, położenie i kąt wysokości. IMU o wysokiej dokładności ma kluczowe znaczenie dla gromadzenia wysokiej jakości danych LiDAR, ponieważ bez niego chmura punktów byłaby niczym innym jak zwykłym zbiorem punktów.
Zenmuse L1 został zaprojektowany z IMU klasy przemysłowej. W typowych scenariuszach operacyjnych L1 zapewnia dokładność IMU 0,025° (roll/pitch)/0,08° (yaw). Aby zwiększyć niezawodność i precyzję, w rozwiązaniu zastosowano czujnik optyczny zapewniający dokładność pozycjonowania oraz odbiornik GNSS o podwójnej częstotliwości. Dzięki temu L1 zapewnia względną dokładność do pomiarów geodezyjnych wynoszącą 5 cm i absolutną dokładność 10 cm podczas lotu na wysokości 50 m.
2. 3-osiowy stabilizowany gimbal do eliminacji luk w danych
Podczas gdy większość innych systemów LiDAR dostępnych na rynku wymaga oddzielnego zakupu rozwiązań stabilizujących, L1 jest wyposażony fabrycznie w 3-osiowy gimbal. Oznacza to, że każdy niezamierzony ruch twojego drona (w osi tilt, roll i pan) jest mechanicznie stabilizowany w zakresie ± 0,01 °, umożliwiając zbieranie informacji nawet przy bardzo wysokich szybkościach skanowania. W związku z tym ryzyko wystąpienia braków w zbiorze danych znacznie spada, zmniejszając koszty związane z ponownym lotem.
Ponieważ L1 jest ściśle zintegrowany z systemem zarządzania lotami DJI, otrzymujesz w pełni automatyczną kontrolę nad urządzeniem, zwiększoną wydajność zbierania danych i idealnie dopasowane obrazy dla dokładnych misji gromadzenia danych z odniesieniami geograficznymi.
3. 1-calowy czujnik CMOS o rozdzielczości 20 MP do fotogrametrii o wysokiej rozdzielczości
Ponieważ użytkownicy stają się bardziej wymagający niż kiedykolwiek, nie jest praktycznym zmuszanie geodetów do wyboru pomiędzy obrazami LiDAR i RGB, ani nie jest rozsądnym podwojenie potrzebnego czasu i środków na uzyskanie modeli chmur punktów z odwzorowaniem kolorów. Dlatego wszechstronne i ekonomiczne rozwiązanie DJI do skanowania laserowego, Zenmuse L1, posiada 1-calowy czujnik CMOS 20 MP, aby spełniać podstawowe funkcje, takie jak robienie zdjęć i nagrywanie filmów, ale także dostarczyć informacje o kolorze punktu w czasie rzeczywistym, podczas procesu skanowania. Dzięki temu L1 może konstruować prawdziwe kolorowe chmury punktów i rzeczywiste modele.
1-calowy czujnik CMOS 20 MP jest wyposażony w mechaniczną przesłonę, która eliminuje zniekształcenia wynikające z efektu zwanego Rolling Shutter. Nasi użytkownicy domyślą się, że jest to ten sam czujnik, z którego korzysta nasz najpopularniejszy dron do fotogrametrii, Phantom 4 RTK. Podobnie jak w przypadku P4 RTK, Zenmuse L1 jest w stanie zapewnić (GSD) wynoszące 2,74 cm z wysokości 100m.
4. Wspiera potrójne odbicie dla lepszej penetracji roślinności
Dzięki zasięgowi wykrywania do 450 metrów, moduł Livox LiDAR L1 zapewnia efektywną tempo pomiaru w ilości 240 000 punktów na sekundę. L1 umożliwia do 3 odbić na strzał wiązki, co powoduje, że tempo pomiaru może wynosić aż do 480 000 punktów na sekundę w operacjach z dwoma lub trzema odbiciami.
Funkcja wielu odbić daje operatorom LiDAR L1 możliwość łatwego generowania danych wysokościowych nad gęstymi lasami i polami oraz generowanie cyfrowych modeli terenu i powierzchni. Korzystanie z wielu odbić ułatwia również analitykom danych wybranie i klasyfikacje różnych typów obiektów w chmurze punktów, takich jak przewody lub różne zasoby na placu budowy.
5. Tryb Skanowania bez powtórzeń
L1 jest jedynym powietrznym czujnikiem LiDAR, który obsługuje zarówno tryb skanowania liniowego, jak i skanowanie bez powtórzeń – unikalną technologię opracowaną przez Livox. W tym trybie wraz ze wzrostem czasu pomiaru rośnie obszar skanowany wewnątrz pola widzenia (FOV). Używanie tej metody zwiększa prawdopodobieństwo wykrycia obiektów i innych szczegółów w polu widzenia. Im dłużej czujnik LiDAR skanuje obszar, tym wyższa jest rozdzielczość danych (w porównaniu do zwykłego skanowania liniowego).
Tryb skanowania bez powtórzeń pozwala DJI Zenmuse L1 zapewnić pełne pokrycie obszaru w bardzo krótkim czasie i umożliwia czujnikowi przechwytywanie danych w dowolnym kierunku, zamiast w określonej płaszczyźnie.
6. Certyfikat IP44 zapewniający niezawodne działanie
L1 posiada certyfikat IP44, który zapewnia mu możliwość latania w różnych, niekorzystnych warunkach pogodowych, np. w śniegu, dymie czy mgle. Co więcej, moduł LiDAR L1 ma funkcję aktywnej detekcji, dzięki której może skanować teren i zbierać chmury punktów w nocy i innych warunkach ze słabym oświetleniem.
7. Kompletne rozwiązanie do łatwego mapowania LiDAR dla dronów
Połącz L1 z flagową platformą DJI Matrice 300 RTK i oprogramowaniem do postprodukcji DJI Terra, a stanie się on kompletnym rozwiązaniem do dokładnego pozyskiwania danych 3D w czasie rzeczywistym. Na wysokości lotu 100 m i prędkości 10 m/s podczas pojedynczego lotu M300 RTK i L1 można zebrać dane obejmujące obszar 2 km2.
Po prostu skorzystaj z funkcji Point Cloud LiveView, aby upewnić się, że przechwytujesz właściwe dane bez konieczności lądowania czy czekania na przetwarzanie końcowe i uchronić się przed ponownym lotem i powtórką. A gdy już będziesz mieć odpowiednie dane, DJI Terra stanie się Twoim jednostopniowym rozwiązaniem do postprodukcji. Oprogramowanie bez problemu połączy dane IMU i GNSS dla obliczeń chmury punktów i światła widzialnego. Przeprowadzi też obliczenia danych POS, dzięki czemu można bez wysiłku generować modele i raporty dokładności.
Co dalej z LiDAR?
W DJI coraz bardziej angażujemy się w dostarczanie niedrogich i optymlanych rozwiązań LiDAR. Kiedy skaning laserowy będzie łatwo dostępny, jego zastosowanie będą znacznie szersze niż AEC i geodezja. Na przykład agencje zarządzania środowiskowego mogą wykorzystać drona ze skanerem laserowym, aby uzyskać podgląd gęstość roślinności, objętość drzewostanu i trendu wzrostu. Branże z infrastruktury krytycznej mogą skorzystać na szczegółowym modelowaniu swoich zasobów w celu automatycznej inspekcji. Służby ratownicze mogą korzystać z chmur punktów z odwzorowaniem koloru, aby monitorować akcje czasie rzeczywistym, nawet w nocy przy słabej widoczności.
