DV-LiDAR10 – Eine neue Innovation bei Lasern für große Entfernungen im Inland

DV-LiDAR10 nutzt inländische Langstreckenlaser für Vermessung und Kartierung mit unabhängigen Schutzrechten, integriert eine 42-Megapixel-Vollformatkamera und das von Foxtech Robots selbst entwickelte hochpräzise POS-System. Es kann auf der Hexacopter-Plattform Pegasus D20 und der Senkrechtstart- und Landeplattform V10 montiert werden. In Kombination mit der Punktwolken-Komplettlösung „UAV Manager (Surveying Edition)“ von Foxtech Robot erhalten Kunden ein umfassendes Angebot an Luftbildvermessungslösungen mit hoher Effizienz, Präzision, Zuverlässigkeit und geringen Wartungskosten.

Hohe Präzision

Die Laserentfernungsmessung erreicht eine Genauigkeit von 5 mm; das integrierte, hochpräzise und zuverlässige Trägheitsnavigationssystem weist eine Kursgenauigkeit von unter 0,017° auf. Laser, Kamera und das eigens entwickelte, hochpräzise POS-System wurden unabhängig voneinander konstruiert, um eine stabile und hochpräzise Punktwolkenerfassung zu gewährleisten und die Genauigkeit der Vermessung und Kartierung des Geräts in verschiedenen komplexen Umgebungen sicherzustellen.

Hochfrequenz

Die maximale Reichweite beträgt 1500 m (ρ > 80 %); die maximale Punktfrequenz liegt bei 1000 kHz; der effektive Sichtwinkel von 75° wird vollständig genutzt. Bei gleicher Flughöhe und Punktfrequenz ist die Punktdichte 4,8-mal höher als bei einem Laser mit 360°-Sichtfeld.

(Hinweis: Da die Laserentfernungsmessung mit 2000 kHz zu kurz ist und keine praktische Bedeutung hat, begrenzt die Software die maximale Punktfrequenz auf 1000 kHz.)

Hohe Effizienz

DV-LiDAR10 ist hochgradig in die UAV-Plattform Pegasus D20/V10 integriert, wodurch die Vorteile der Flugplattform und des Nutzlastsystems maximiert und hochpräzise Punktwolken effizienter erzeugt werden können.

Hohe Durchdringung

Die hochenergetischen Sieben-Echo-Eigenschaften des DV-LiDAR10-Lasers ermöglichen eine stärkere Durchdringung des Lichtflecks und verbessern so seine Eignung für Vermessungs- und Kartierungsarbeiten in den Bergregionen von Maolin erheblich.

Hochauflösend

Der Laserstrahl des DV-LiDAR10 weist einen Divergenzwinkel von nur 0,5 mrad auf. Er ist ein Vermessungslaser. Im Vergleich zu Navigationslasern erzeugt er einen kleineren Fokus und liefert präzisere Punktwolkendaten. Er eignet sich für Anwendungen, die höchste Genauigkeit erfordern, wie z. B. die Überwachung von Stromleitungen oder die 3D-Modellierung.

Multifunktionsgerät

DV-LiDAR10 kann nicht nur dreidimensionale Laserpunktwolken erzeugen, sondern auch Farbpunktwolken und Orthofotos fusionieren und ausgeben (unter gleichzeitiger Integration einer 42-Megapixel-Kamera für sichtbares Licht) und Bildmosaike in Bereichen mit schwacher Textur erstellen. Ist DV-LiDAR10 auf der Flugplattform D20 montiert, kann das Echtzeit-Videobild unterhalb des Fluggeräts über die tragbare Bodenstation HGS2000 angezeigt werden (das Bild stammt von einer 42-Megapixel-Kamera für sichtbares Licht).

Universelle Plattform

Die Nutzlast des DV-LiDAR10 ist mit der Hexacopter-Flugplattform D20 und der Senkrechtstart- und Landeplattform V10 kompatibel und lässt sich dank einer Schnellwechselkonstruktion einfach montieren und installieren, um einen schnellen Plattformwechsel zu ermöglichen. Die intelligenten Akkus beider Plattformen sind identisch, was den Bedienkomfort erhöht und gleichzeitig Kosten und Platzbedarf für den Materialtransport im Feld reduziert.

Vollautomatisch

Foxtech Robot setzt sein durchgängiges, integriertes Designkonzept fort: Das Modul „Smart Route“ des Drohnensteuerers berechnet automatisch die Route und die Parameter der DV-LiDAR10-Luftbildvermessung und liefert optimale Standardwerte für die Lastparameter während der Routenplanung. Der Flug wird vom Modul „Intelligent Flight“ der Mensch-Maschine-Schnittstelle gesteuert, das mit dem Flugsteuerungssystem D20/V10 zusammenarbeitet. Es unterstützt präzises Geländefolgen, steuert das Öffnen und Schließen des DV-LiDAR10 und teilt die Daten automatisch nach Flugzonen auf und benennt sie.

Wir haben D20 verwendet, um DV-LiDAR10 für einen Flug zu montieren und uns von der einfachen Handhabung und der hohen Qualität der Daten zu überzeugen.

Schritt 1: Eine Route entwerfen

Zeichnen Sie das Messgebiet mithilfe des Moduls „Intelligente Route“ des UAV-Managers. Wählen Sie die Flugplattform und das Nutzlastmodell aus, legen Sie die Flughöhe, die seitliche Überlappungsrate und die Laserpunktfrequenz fest. „Intelligente Route“ zeichnet automatisch präzise, ​​geländefolgende Routen (Routen mit variabler Flughöhe) und berechnet die voraussichtliche Flugzeit, die Anzahl der Fotopunkte, die durchschnittliche Punktdichte und weitere Informationen. Die Gesamtfläche des Flugmessgebiets beträgt 0,71 km², die relative Flughöhe 200 m und die erwartete durchschnittliche Punktdichte 114 Punkte/m².

Schritt 2: Zusammenbau des Flugzeugs im Feld

Nehmen Sie das D20-Flugzeug aus dem Karton, klappen Sie die Propellerarme auf und befestigen Sie sie, installieren Sie den DV-LiDAR10, installieren Sie die intelligente Batterie und schalten Sie das Gerät ein, um die Vorbereitung des Fluggeräts und der Nutzlast abzuschließen.

Schritt 3: Route hochladen/Startpunkt mit einem Klick

Im Modul „Intelligenter Flug“ des Drohnenmanagers wählen Sie die geplante Route aus, verbinden das Fluggerät, führen den vollständigen System-Selbsttest durch, laden die Route mit einem Klick hoch und starten mit einem weiteren Klick. Die Drohne kann die Datenerfassung selbstständig abschließen und am Startpunkt landen.

Schritt 4: Datenverarbeitung

Nachdem Sie die Lasertrajektorie mithilfe der „Intelligenten Karte“ des UAV Managers oder einer Drittanbietersoftware berechnet haben, wählen Sie die Kalibrierungsparameter der entsprechenden Last im Modul „Intelligenter Laser“ des UAV Managers aus oder laden Sie sie herunter, importieren Sie die Originaldaten und Sie können das Problem mit einer Ein-Klick-Berechnung lösen. Die berechneten Daten werden wie folgt angezeigt.

Schritt 5: Datenprüfung

Führen Sie mithilfe der Qualitäts- und Genauigkeitsprüfungsfunktionen im Modul „Smart Laser“ des Drone Managers Qualitätsprüfungen der Daten durch. Die Prüfergebnisse sind in der Abbildung unten dargestellt. Das Qualitätsprüfungsdiagramm zeigt, dass keine Überlagerungen zwischen den Datenflugstreifen vorliegen, und die Genauigkeitsprüfung ergibt einen Höhenfehler von 3,8 cm, der die Genauigkeitsanforderungen erfüllt.

Auf Basis der oben genannten Daten lassen sich viele Anwendungen entwickeln – wir verarbeiten diesen Datensatz und führen Sie durch die Anwendungsszenarien von DV-LiDAR10.

1. Topografische Vermessung und Kartierung

2. Topografische Vermessung und Kartierung sind ein grundlegendes Anwendungsgebiet der Vermessungs- und Kartierungsbranche. Die Erfassung hochpräziser, effizienter und hochdichter topografischer Daten ist das Ziel zahlreicher Hersteller. Das DV-LiDAR10 ist auf den Flugplattformen D20 und V10 montiert und maximiert so die Arbeitseffizienz und die Eindringtiefe des Sieben-Echo-Verfahrens. Es eignet sich für die meisten Umgebungen mit dichter Waldvegetation und liefert präzisere Oberflächeninformationen.

5. Stromleitungsinspektion

6. UAV-gestützte Laser erfassen präzise dreidimensionale Daten aus niedrigen Flughöhen und durchdringen Vegetation. Daher finden sie breite Anwendung in der Inspektion von Freileitungen. Diese Inspektionen umfassen sowohl Hochspannungsleitungen als auch Niederspannungsleitungen im Freien. Der kleine Lichtfleck und die hohe Präzision des DV-LiDAR10 eignen sich hervorragend für diese Inspektionsszenarien und liefern effizientere und genauere Messdaten.

Echtes 3D

Die DV-LiDAR10-Nutzlast erfasst hochpräzise dreidimensionale Daten und detaillierte Texturinformationen und kann realitätsnahe dreidimensionale Modelle am Computer reproduzieren. Dank ihrer Eigenschaften wie großer Flughöhe, hoher Effizienz und hoher Präzision eignet sie sich für die Erfassung großflächiger natürlicher Landformen und ökologischer Umgebungen sowie für die dreidimensionale Datenerfassung urbaner Szenen.

HD-Karte

Mit der Entwicklung autonomer Fahrzeuge steigt der Bedarf der Branche an hochpräzisen Karten der Straßenumgebung stetig. Solche Karten erfordern dreidimensionale Informationen im Zentimeterbereich sowie logische Beziehungen der Fahrbahnmarkierungen und müssen innerhalb eines bestimmten Zeitraums schnell aktualisiert werden können. Anhand der untenstehenden Abbildung, die auf Basis der Ergebnisse erstellte Farbpunktwolken, Graustufenpunktwolken und hochpräzisen Fahrbahnmarkierungen zeigt, dass die genaue Darstellung der Fahrbahnmarkierungen durch DV-LiDAR10 in bestimmten Fahrszenarien die LiDAR-Anwendungen ersetzen und so eine schnelle Erfassung hochpräziser Straßenkarten ermöglichen kann.

DV-LiDAR10 ist das erste inländische Langstrecken-Luftbild-Lidar-System von Foxtech Robot. Seine hohe Präzision und sein breites Anwendungsspektrum werden sich mit der Zeit sicherlich bewähren. Vereinbaren Sie gerne einen Termin und erleben Sie das System über das offizielle Vertriebssystem von Foxtech Robot. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Ihnen, um Anwendungen in weiteren Bereichen zu entwickeln.