Az olyan változatos iparágakban, mint az építőipar, a segélyszolgálatok, a mezőgazdaság és a közművek, a drónok hozzáadott értéket képviselnek.
A pilóta nélküli légi járművek (UAV) szenzortechnológiája folyamatosan fejlődik, ami azt jelenti, hogy ezek a járművek nem csak szabványos videókat készítenek.
Az UAV hasznos teherrel kapcsolatos legújabb fejlesztések egyike az egyre fejlettebb fényérzékelő és fénymérő (LiDAR) rendszerek alkalmazása.
A LiDAR érzékelővel felszerelt drónok bevetésével a vállalatok pontosabb légi leolvasást végezhetnek, centiméteres pontossággal 3D modelleket hozhatnak létre, olyan funkciókat észlelhetnek, amelyek a kevésbé kifinomult módszereknél láthatatlanok lennének.
A LiDAR minden olyan iparágat elér, amelyeknek térképszolgáltatásra és térinformatikai adatgyűjtésre van szükségük. A LiDAR szenzoros drónok legújabb felhasználási módjainak követésével megállapíthatják a cégek, hogy ezek a hasznos drónok illeszkednek-e az üzleti terveikbe.
Mi az a LiDAR?
A LiDAR a távérzékelési technológia egyik formája. A hagyományos kamerák használata helyett a LiDAR érzékelők gyors lézerimpulzusokat küldenek és rögzítik a válaszokat – ezen adatpontok segítségével nagy pontossággal és precízitással térképeznek fel egy adott területet.
A LiDAR rendszer egy pontfelhőt hoz létre, a ping adatokkal a földön lévő objektumokról, ezek a pontok a 3D modellek alapanyagai.
Míg ezeknek a modelleknek az összeállítása speciális szoftvert igényel, a folyamat viszonylag gyors, kiváló minőségű térképeket hoz létre kis fájlmérettel.
Meg kell azonban jegyezni, hogy ezek a 3D képek nem tartalmaznak fényképes részleteket. Például maguk a lézerimpulzusok nem adják meg a földön lévő tárgyak színét. Ezeknek az adatoknak alternatív forrásból, például egy további érzékelőből kell származniuk.
Az érzékelőmodulok egyre olcsóbbak és jelentősen könnyebbek. Ez lehetővé tette a LiDAR drónrendszerek gyors fejlődését, új modellek megjelenésével lehetővé tette a vállalatok számára, hogy több felhasználási esetben alkalmazzák a technológiát.
A LiDAR rendszereket számos beszállító fejleszti, köztük a Livox és a Velodyne. Az olyan rendszerintegrátorok, mint a GreenValley, a YellowScan, az Emescent és a LiDARUSA felelősek a technológiai komponensek kereskedelmileg használható modulokká történő átalakításáért.
Ha ilyen feladatok előtt állnak a vállalatok, fontolóra vehetik a LiDAR alkalmazását a fotogrammetriában. Más esetekben a korábban földi LiDAR-méréseket alkalmazó cégek drónokkal emelkedhetnek levegőben.
Mindenhol, ahol centiméter szintű topográfia és modellezés szükséges, a LiDAR lehet a választott új technológia. Az elkövetkező néhány évben a könnyebb elérhetőségük révén az alkalmazásuk új iparágakra és felhasználási esetekre terjedhet ki.
LiDAR vs. fotogrammetria: mi a különbség?
Azok a szervezetek, amelyek már most is használják a légifotogrammetriát mint felmérési és térképezési módszert, elgondolkodhatnak azon, hogy milyen előnyei lennének a LiDAR-ra való átállással.
Először is fontos meghatározni a fotogrammetriát és elmagyarázni annak lehetséges felhasználásait, korlátait.
A fotogrammetria az a folyamat, amelyben számos fényképet használnak a távolság meghatározására. A fotogrammetriás drónok egy táj vagy építmény felett repülnek és fényképeket készítenek, amelyeket szoftverrel 2D vagy 3D modellekké állítanak össze.
Ezeket a modelleket az építőiparban, a mezőgazdaságban, a bányászatban és minden olyan iparágban használják, amely gyakori feltérképezést igényel.
Fotogrammetriai rendszereknek nehézségei lehetnek a nagyon kicsi és finoman részletezett objektumok azonosításában, például míg a LiDAR impulzusok képesek felvenni az elektromos vezetékeket, a fotogrammetriai modulok által készített fényképek esetleg nem érzékelik a vezetékeket. A LiDAR képes áthatolni a növényzeten is, hogy megragadja az alatta lévő terep alakját, és még sötétben is működik.
A fotogrammetria választásának fő oka annak viszonylagos hozzáférhetősége volt. Könnyebb és megfizethetőbb modulokkal ez olyan cégek számára készült, akiknek nincs szükségük a LiDAR adatok által kínált további pontosságra. Ezenkívül a nyers fotogrammetriai adatokból pontfelhőket összeállító szoftver elterjedtebb és gyakrabban használt, mint a LiDAR.
Miért érdemes LiDAR szenzoros drónt használni?
A LiDAR szenzoros drón repülése egy módja annak, hogy gyorsan és biztonságosan gyűjtsön információkat bármilyen típusú helyszínről vagy funkcióról a földön.
Ez számos felhasználási területet ölel fel – a biztonsági ellenőrzések elvégzésétől a bányászat vagy a gazdálkodás előrehaladásának ellenőrzéséig, vagy akár az erőforráskészlet méretének levegőből történő becsléséig.
A tájak, építmények pontos 3D-s modelljeinek elkészítése a LiDAR drónok flottáját üzemeltető vállalatok számára egyszerű feladat.
Idővel frissítéseket is kaphatnak, például nyomon követhetik egy épülő épület előrehaladását, és összemérhetik azt a tervekhez képest.
A LiDAR olyan forgatókönyveket tesz lehetővé, amelyek túlságosan nagy pontosságot igényeltek a fotogrammetriai rendszereknél.
A kezelők például most már feltérképezhetik az elektromos vezetékeket és rekonstruálhatják a baleseti helyszíneket a LiDAR modulok által generált, rendkívül részletes 3D pontfelhők segítségével.
Vannak olyan helyzetek is, amikor a vállalatok nem választják a fotogrammetria helyett a LiDAR-t.
Inkább mindkét típusú megoldást alkalmazzák, hogy mindig az adott feladathoz megfelelő típusú érzékelőjük legyen. Ez egyre könnyebbé válik, mivel a szervezetek olyan sokoldalú és alkalmas drónokba fektetnek be, amelyek több szenzormodult is támogathatnak.
LiDAR Szenzorral kompatibilis drónok
DJI Matrice 300 RTK + DJI Zenmuse P1
Ez a kombó a DJI zászlóshajója fotogrammetriai megoldása. A P1 egy fejlett fotogrammetriai szenzor, teljes keretes érzékelővel és cserélhető fixfókuszos objektívekkel. A szoftverfunkciók, köztük a Smart Oblique Capture ideálissá teszik a nagyméretű fotogrammetriás repülésekhez. Az M300 RTK segítségével a P1 lehetővé teszi a földmérők számára, hogy egyetlen repüléssel 3 km2-t tegyenek meg és GCP nélkül 3 cm vízszintes / 5 cm függőleges, pontos eredményeket érjenek el.
DJI Matrice 300 RTK + DJI Zenmuse L1
Az L1 egy Livox LiDAR modult, egy nagy pontosságú IMU-t és egy 1 hüvelykes CMOS-t tartalmazó kamerát tartalmaz egy 3 tengelyes stabilizált gimbalon. Az M300 RTK, az L1 és a DJI Terra 5 cm-es függőleges és 10 cm-es vízszintes pontossággal, valamint egyetlen repüléssel 2 km2-t lefedő kapacitással együtt átfogó földmérési megoldást alkot, amely 3D-s adatokat, összetett szerkezetek részleteit, ill. pontos vizuális rekonstrukciót biztosít.
LiDAR drónok működés közben: legnépszerűbb használati esetek
A LiDAR drónok hozzáadása nagyszerű módja annak, hogy a vállalatok minden iparágban hatékonyabban térképezzenek fel és végezzenek felmérést. Lenyűgöző, hogy hány egyedi telepítési forgatókönyv támogatja a LiDAR technológiát.
Földmérés kis telkekre
Amikor egy terep pontos légi felmérésére van szükség, a LiDAR drón ideális eszköz lehet. Míg egy nagy földterület alkalmasabb lehet egy repülőgép vagy helikopter átrepülésére, addig a dróntechnológia ideális kis telkekhez.
Könnyen készíthet pontos domborzati térképeket, hogy tájékozott tereprendezési döntéseket hozzon.
A drón földmérő eszközként való használata megfizethetőbb, mint egy szabványos repülőgép üzembe helyezése, személyzettel való ellátása és üzemanyaggal való ellátása.
Ezenkívül a drónok egy kis UAV-t használnak, amelynél nincs szükség pilótákra, hogy átrepüljenek a helyszín felett, így ez egy biztonságosabb lehetőség. A földön állomásozó néhány kezelő gyorsan és biztonságosan feltérképezheti a területet, és továbbléphet.
A terep digitális modellezése munka előtt
Amikor a cégek nagy szennyeződésmentesítési munkákra készülnek, fontos, hogy rendelkezzenek 3D-s oldaltérképpel.
Itt lehet nélkülözhetetlen egy pontos digitális terepmodell (DTM), amelyet egy 3D LiDAR pontfelhőn keresztül hoztak létre.
Erdészet
A szirup-, papír- vagy faanyag előállítására használt erdő leltárának mérése nehéz vagy időigényes lehet a nagy területek miatt. Azoknak a cégeknek, amelyek nem használnak LiDAR drónokat, előfordulhat, hogy a dolgozók találgatásán alapuló becslésekre kell támaszkodniuk.
A LiDAR képes mérni a fa magasságát és sűrűségét
A LiDAR drón nem csak a mérőszámok pontos leolvasását tudja biztosítani, például a fa magasságát és sűrűségét, de az érintett érzékelők elég pontosak ahhoz, hogy leolvassák az egyes fákat. A LiDAR drónok még gyenge fényviszonyok mellett is működhetnek, ha a látási viszonyok korlátozottak.
Precíziós mezőgazdaság
A mezőgazdasági gyakorlatok pontos adatokra alapozása az elmúlt években egyre népszerűbbé vált, a fotós drónok a terméstervezéstől az állatállomány nyomon követéséig mindenben segítenek. A LiDAR drónok új pontosságot adhatnak az előrejelzésekhez, lehetővé téve a gazdálkodók számára, hogy reagáljanak a földjük körülményeire.
Egy másik felhasználási terület a növények fejlődésének mérése, lehetővé téve a gazdálkodók számára a műtrágyák célzottabb felhasználását.
