Lidar DJI Zenmuse L1 z DJI Care

Opis

Lidar DJI Zenmuse L1 z DJI Care to zintegrowane rozwiązanie, na które składa się głowica skanująca LiDAR Livox, wysoko precyzyjne IMU oraz kamera RGB z mechaniczną migawką. Całość znajduje się na 3-osiowym gimbalu gwarantującym stabilność urządzenia na pokładzie bezzałogowego statku powietrznego. W połączeniu z DJI Matrice 300 oraz oprogramowaniem DJI Terra (od wersji 2.4) stanowi gotowy system ALS (ang. Airborne Laser Scanning – lotniczy skaning laserowy), który pozwala uzyskać barwną chmurę punktów w czasie rzeczywistym. Swoje zastosowanie znajdzie w energetyce, architekturze, inżynierii budowlanej i leśnictwie.

Zasada działania

Główną zasadą działania systemów LiDAR jest pomiar kierunku oraz czasu pomiędzy emisją, a powrotem wiązki laserowej. Na podstawie różnicy czasu wyliczana jest odległość od celu. Lokalizacja platformy jest wyznaczana za pomocą systemu GNSS RTK, a jej orientacja za pomocą jednostki inercyjnej IMU. Znając lokalizacje i orientację platformy oraz kierunek i odległość od celu, można wyznaczyć współrzędne XYZ każdego punktu. DJI L1 potrafi wyznaczyć współrzędne aż 240 000 punktów na sekundę, a pole widzenia (FOV) wynosi 70°.

Zintegrowana kamera RGB

Chmura punktów, w przypadku skanowania laserowego „kolorowana” jest na podstawie zdjęć. Dzięki temu do każdego punktu, oprócz współrzędnych X, Y i Z, dodajemy atrybuty R, G i B. W tym przypadku zintegrowana jest kamera o takiej samej specyfikacji, znanej z Phantoma 4 RTK, czyli o rozdzielczości 20MP i jednocalowej matrycy. Jakość, którą zapewnia ten sensor, w zupełności wystarcza, aby chmura punktów miała rzeczywistą barwę.

Rejestracja aż 3 odbić

Kolejnym parametrem na który należy zwrócić uwagę jest ilość odbić, którą rejestruje dana głowica skanująca. Livox rejestruje aż trzy odbicia, co pozwala to na przenikanie wiązki laserowej do samego podłoża, pomimo gęstej roślinności. Dzięki tej właściwości, nawet w okresach letnich, jesteśmy w stanie uzyskać dokładny numeryczny model terenu obszaru leśnego lub obliczyć wysokość drzewostanu.

Wizualna kamera pomocnicza

Wizualna kamera pomocnicza przyda się, gdy niespodziewanie stracimy połączenie GNSS. Dzięki niej możemy odbierać dane dotyczące orientacji platformy i utrzymywać dokładność systemu przez krótki czas (60 sekund).

IMU, a rzeczywiste dokładności

Wysokiej klasy jednostka inercyjna IMU jest podstawą do uzyskiwania wysokich dokładności całego systemu. Do wyznaczenia prawidłowych danych orientacji platformy, DJI L1 korzysta zarówno z IMU jak i z kamery pomocniczej.

Podgląd w czasie rzeczywistym

Oprogramowanie DJI Pilot pozwala nam na wyświetlanie chmury punktów w czasie rzeczywistym. Dzięki temu już podczas akwizycji danych, jesteśmy w stanie sprawdzić ich poprawność oraz czy uzyskujemy zakładaną gęstość skanowania. Na tym etapie można również dokonywać pierwszych pomiarów.

Utrzymywanie stałej wysokości nad terenem

LiDAR przekazuje do platformy dane o wysokości bezzałogowego statku powietrznego nad terenem w czasie rzeczywistym. Dzięki temu cały system zachowuje stałą odległość od skanowanego obszaru. Przekłada się to na spójność pozyskiwanych danych oraz na bezpieczeństwo wykonywanej misji pomiarowej.

Raport końcowy

Po zakończeniu nalotu, w aplikacji pojawia się raport, w którym można znaleźć informacje na temat jakości chmury punktów, liczby wykonanych zdjęć oraz połączenia RTK podczas trwania misji. Dzięki temu, operator wykonujący nalot może potwierdzić jakość zebranych danych, tuż po zakończeniu nalotu.