DV-LiDAR600 – Lidar-Nutzlast der neuen Generation im mittleren Leistungsbereich

Aktuell gibt es zwei Haupttypen von UAV-gestützten Lidar-Systemen. Der eine Typ ist ein Kurzstreckenlaser mit einer Reichweite von etwa 250 m, der kostengünstig ist und sich für die Datenerfassung in kleinem Gelände eignet. Der andere Typ ist ein Langstreckenlaser mit einer Reichweite von 1500 m und mehr, der schwer, groß und teuer ist und sich für die Datenerfassung in großem Gelände, insbesondere für große Modelle, eignet.

Die erfolgreiche Entwicklung des DV-LiDAR600 schließt die Lücke im Bereich leichter LiDAR-Systeme für mittlere Reichweiten. Das Gerät wiegt nur 2345 g und hat eine maximale Reichweite von 1000 m. Es lässt sich für effiziente Einsätze auf den intelligenten Drohnensystemen V10/D20/D500 montieren. Der DV-LiDAR600 verfügt über ein Vollformat-Kameramodul. Mithilfe einer asphärischen Linse mit 28 mm Brennweite erfasst er Laserdaten und gleichzeitig hochauflösende Orthofotos.

Leichtes Radargehäuse, Laserentfernungsmessung bis zu 1000 m; Echtzeit-Vollwellenformverarbeitungsalgorithmus, Messfrequenz bis zu 1000 kHz und unbegrenzte Echoauflösung möglich: Laserpunktfrequenz stufenlos einstellbar, ausgestattet mit 9 optionalen Gängen für einfache Bedienung.

Die Laser-Wiederholgenauigkeit beträgt 3 mm. Das System integriert ein hochpräzises MEMS-Trägheitsnavigationssystem und nutzt hochentwickelte Punktwolkenverarbeitungs- und Optimierungsalgorithmen, um die Qualität der Punktwolkendaten zu gewährleisten. Die Ergebnisgenauigkeit erreicht einen mittleren Fehler von 5 cm in einer Höhe von 200 m. Der Laser-Divergenzwinkel von 0,35 mrad fokussiert die Laserenergie präzise auf Details und optimiert so die Punktwolkenwirkung und -genauigkeit.

100° Laser-Sichtfeld, breitere Punktwolkenabdeckung in einem einzigen Flugband, effizienterer Betrieb, nach unten öffnendes Design, 100%ige Punktwolkennutzung, Nutzung der bodenimitierenden Flugtechnologie von Pegasus, um eine gleichmäßigere Punktdichte zu gewährleisten und den Punktfrequenzeffekt zu maximieren, um eine höhere Punktdichte zu erreichen.

Die adaptive Radargeschwindigkeits-Punktwolke ist gleichmäßiger verteilt. Eine ungleichmäßige Punktwolkenverteilung beeinträchtigt nicht nur die Ästhetik der Ergebnisse, sondern auch die Genauigkeit der Geländedarstellung. Sie wird anhand von Parametern wie Punkthäufigkeit, Flughöhe und Geschwindigkeit geschätzt. Die Software passt die Radargeschwindigkeit adaptiv an den Messbereich an, um eine gleichmäßige Punktwolkenverteilung zu gewährleisten.

Es verfügt über eine 42-Megapixel-Vollformatkamera und verwendet eine asphärische Linse für die Orthofoto-Kartierung mit einer Verzerrung von weniger als 1 %, um eine klare Bildqualität zu gewährleisten und die Genauigkeit der Ergebnisse zu verbessern: Die Brennweite der Linse beträgt 28 mm, und es können Bilder mit angemessener Auflösung in typischen Höhenlagen erzielt werden, z. B. Bilder mit einer Auflösung von 5,4 cm in einer Höhe von 300 m.

Kann auf der Flugplattform D500 montiert werden. Der DV-LiDAR600 wiegt insgesamt 2345 g und kann für den Einsatz auf dem intelligenten Drohnensystem D500 montiert werden, wodurch die Kosten für Feldeinsätze und Transport reduziert und den Kunden mehr Auswahlmöglichkeiten geboten werden.

Die Erfassung von Daten in gebirgigem Gelände ist nach wie vor das Hauptanwendungsgebiet für UAV-gestützte Lidar-Systeme. In diesem Szenario können sowohl die Verbundflügel- als auch die Rotorplattform von Pegasus für Bodenflüge genutzt werden, und das DV-LiDAR600 liefert unbegrenzte Reichweite ohne die Belastung durch steiles Gelände. Dank seiner Welleneigenschaften, des kleinen Laserflecks, der konzentrierten Energie und der hohen Durchdringungsfähigkeit durch dichte Vegetation ist es bestens geeignet. In diesem Projekt wurde eine D500-Flugplattform mit einer Nutzlast von 200 m über dem Boden verwendet. Die Geländedatenerfassung fand im Juli in einem Berggebiet in Guangdong statt.

In den Bergregionen Guangdongs ist die Vegetation im Sommer noch gut durchdringbar. Die folgende Abbildung zeigt die Durchdringungsleistung, die Punktwolkendaten vor und nach der Filterung sowie die Ergebnisse.

Der DV-LiDAR600 erreicht eine maximale Punktfrequenz von bis zu 1000 kHz. Dank seiner leistungsstarken Flugplattform kann er sicher in niedrigen Höhen fliegen und den Boden präzise simulieren. Er eignet sich für hochpräzise Messungen mit hoher Punktdichte, beispielsweise im Eisenbahn-, Straßen- und Verkehrswesen. Für Flüge in 65 m Höhe wird der DV-LiDAR600 auf der Flugplattform D500 montiert. Die Fluggeschwindigkeit beträgt 8 m/s, die durchschnittliche Punktdichte 3200 Punkte/m² und die durchschnittliche Punktwolkendicke 1 cm. Die Bodenobjekte in den Messdaten sind detailreich dargestellt, und durch weitere Optimierung der Steuerung lässt sich eine absolute Genauigkeit von unter 2 cm erreichen.

Die Punktwolkendichte auf beiden Seiten der Straße und auf der Fahrbahnoberfläche im Video ist hoch, und der Datenwiederherstellungsgrad liegt nahe am Fahrzeugniveau.

Die Abbildung unten zeigt eine Darstellung eines verlassenen Fischteichs aus den Falldaten. Stahlrohre, Holzstangen, Eimer und andere dort gestapelte Gegenstände sind deutlich zu erkennen. Gleichzeitig lassen sich in dieser Höhe Orthofotos mit einer Auflösung von 1 cm aufnehmen.

Punktwolke

Farbpunktwolke

Mit dem Fortschritt der 3D-Planung in China steigt die Zahl der Projekte zur digitalen Stadtentwicklung. Dank seiner hohen Punktfrequenz, Auflösung und Genauigkeit eignet sich der DV-LiDAR600 hervorragend zur digitalen Datenerfassung. In diesem Projekt wird der DV-LiDAR600 auf einer D500 montiert. Die Flughöhe beträgt 200 m, die durchschnittliche Punktdichte 200 Punkte/m². Kontrollpunkte sind auf dem Gelände festgelegt, und der Höhenfehler der Punktwolke wurde auf 3,2 cm überprüft.

Der Prozess der Datenverarbeitung und der Erstellung eines digitalen Modells ist wie folgt: