DV-LiDAR10 - 国内長距離レーザーにおける新たなイノベーション

DV-LiDAR10は、独自の知的財産権を持つ国内製の長距離測量・マッピンググレードレーザーを使用し、42メガピクセルのフルフレームカメラとFoxtech Robot社が独自開発した高精度POSシステムを統合しています。Pegasus D20ヘキサコプタープラットフォームとV10垂直離着陸固定翼プラットフォームに搭載可能です。Foxtech Robot社の「UAV Manager（測量版）」の点群ワンストップソリューションと組み合わせることで、高効率、高精度、高信頼性、低メンテナンスコストの航空測量ソリューションをご利用いただけます。

高精度

レーザー測距精度は5mmに達し、統合された高精度・高信頼性慣性航法システムは0.017°未満の方位精度を実現しています。レーザー、カメラ、および高精度自社開発POSシステムはそれぞれ独立して設計されており、安定した高精度点群データの取得を実現し、様々な複雑な環境下でも機器の測量・地図作成精度を保証します。

高周波

最大測距能力は1500m（ρ>80%）、最大点周波数は1000kHz、有効視野角75°で利用率は100%です。同じ高度、同じ点周波数において、360°視野レーザーの4.8倍の点密度を実現しています。

（注：2000kHzのレーザー距離測定は短すぎて実用的な意味がないため、ソフトウェアは最大ポイント周波数を1000kHzに制限しています。）

高効率

DV-LiDAR10はPegasus D20/V10 UAVプラットフォームと高度に統合されており、飛行プラットフォームとペイロードシステムの利点を最大限に活用し、高精度の点群データをより効率的に取得できます。

高い浸透力

DV-LiDAR10レーザーの高エネルギー、7エコー特性により、その光スポットはより強力な透過性能を発揮し、茂林山岳地帯における測量および地図作成への適応性を大幅に向上させる。

高解像度

DV-LiDAR10レーザーのスポット発散角はわずか0.5mradです。これは測量グレードのレーザーであり、航法用レーザーよりもスポットが小さく、取得される点群データはより高精度です。送電線巡回や3Dモデリングなど、高い精度が求められる場面に適しています。

多機能

DV-LiDAR10は、3次元レーザー点群を生成できるだけでなく、カラー点群とオルソフォトを融合して出力することもでき（42メガピクセルの可視光カメラを同時に統合）、テクスチャの弱い領域での画像モザイク処理も可能です。さらに、DV-LiDAR10をD20飛行プラットフォームに搭載した場合、HGS2000ハンドヘルド地上局を通して、機体下のリアルタイムビデオ画像（42メガピクセルの可視光カメラからの画像）を表示することもできます。

ユニバーサルプラットフォーム

DV-LiDAR10ペイロード設計は、D20ヘキサコプター飛行プラットフォームとV10垂直離着陸固定翼プラットフォームに対応しており、クイックリリース構造により迅速なプラットフォーム切り替えが可能です。両プラットフォームのスマートバッテリーは共通であるため、顧客の利便性が向上するとともに、コスト投資と現場資材輸送のためのスペースコストを削減できます。

全自動

Foxtech Robotの一貫した統合設計コンセプトを継承し、ドローン操縦者の「スマートルート」モジュールは、ルートとDV-LiDAR10航空測量パラメータの計算を自動的に完了し、ルート設計中に最適なデフォルトの負荷パラメータ値を提供します。飛行プロセスは、ヒューマンマシンバトラーの「インテリジェントフライト」モジュールによって制御され、D20/V10飛行制御システムと共同で制御されます。正確な地形追従飛行をサポートしながら、DV-LiDAR10の開閉を制御し、飛行ゾーンに応じてデータを自動的に分割して名前を付けます。

私たちは、D20を使用してDV-LiDAR10を飛行試験に搭載し、その使いやすさと高品質なデータ結果を評価しました。

ステップ1：ルートを設計する

UAV Managerの「インテリジェントルート」モジュールを使用して測定エリアを描画し、飛行プラットフォームとペイロードモデルを選択し、飛行高度、サイドオーバーラップ率、レーザーポイント周波数を設定すると、「インテリジェントルート」が自動的に正確な地形追従ルート（可変高度ルート）を描画し、推定飛行時間、撮影ポイント数、平均ポイント密度などの情報を推定します。飛行測定エリアの総面積は0.71km²、相対高度は200mで、測定エリア内の平均ポイント密度は114pts/m²になると予想されます。

ステップ2：現地での航空機の組み立て

D20航空機を梱包箱から取り出し、プロペラアームを広げて固定し、DV-LiDAR10を取り付け、スマートバッテリーを取り付け、電源を入れることで、航空機とペイロードの準備が完了します。

ステップ3：ワンクリックでルート/離陸をアップロード

ドローンマネージャーの「インテリジェントフライト」モジュールで、設計済みのルートを選択し、機体を接続し、システム全体の自己診断を実行し、ワンクリックでルートをアップロードして、ワンクリックで離陸します。ドローンはデータ取得を自律的に完了し、離陸地点に着陸できます。

ステップ4：データ処理

UAV Managerの「インテリジェントマップ」またはサードパーティ製ソフトウェアを使用してレーザー軌道を解決した後、UAV Managerの「インテリジェントレーザー」モジュールで対応する負荷の校正パラメータを選択またはダウンロードし、元のデータをインポートすると、ワンクリックで計算して問題を解決できます。計算されたデータは以下のとおりです。

ステップ5：データチェック

Drone Managerの「スマートレーザー」モジュールにある品質チェック機能と精度チェック機能を使用して、データの品質チェックを実行します。チェック結果は下図に示されています。品質検査チャートでは、データ飛行ストリップ間に重なりがないことが示されており、精度チェックでは、高度の誤差が3.8cmであり、精度要件を満たしていることが示されています。

上記のデータに基づいて様々なアプリケーションを作成できます。弊社ではこのデータセットを処理し、DV-LiDAR10のアプリケーションシナリオについてご説明します。

1. 地形測量と地図作成

2. 地形測量と地図作成は、測量・地図作成業界における基本的な応用分野です。高精度、高効率、高密度の地形データ取得は、様々なメーカーが追求する目標です。DV-LiDAR10は、D20およびV10飛行プラットフォームに搭載され、作業効率と7エコー透過率を最大限に高めます。密林植生のあるほとんどの環境で使用でき、より正確な地表面情報を取得できます。

5. 送電線点検

6. UAV搭載レーザーは低高度で高精度な三次元情報を収集でき、植生を透過できるため、送電線検査業界で広く利用されています。送電線検査には、高圧送電線と屋外低圧送電線の両方の検査が含まれます。DV-LiDAR10の小さな光スポットと高精度は、送電線検査のシナリオに非常に適しており、より効率的で正確な線路検査データを提供できます。

リアルな3D

DV-LiDAR10ペイロードは、高精度な三次元データと微細なテクスチャ情報を取得でき、コンピュータ上で実物の三次元モデルを再現できます。高高度、高効率、高精度という特性は、大規模な自然地形や生態環境の測量、および都市の三次元実シーンデータの取得に適しています。

HDマップ

自動運転車の開発に伴い、道路環境の高精度マップに対する業界の需要はますます高まっています。高精度マップには、センチメートルレベルの3次元情報と路面標示線の論理的な関係性が必要であり、一定期間内に迅速に更新できる必要があります。下の図の結果に基づいて収集された道路カラー点群、グレースケール点群、および高精度路面標示から、DV-LiDAR10による路面標示の正確な表現が、一部の車両シナリオにおいてLiDARアプリケーションを置き換え、高精度道路マップの迅速な取得を実現できることが容易にわかります。

DV-LiDAR10は、Foxtech Robotが発売した初の国産長距離航空ライダーシステムです。その高精度と幅広い応用分野は、今後必ずや実証されることでしょう。Foxtech Robotの公式販売システムを通じて、ぜひ一度ご試用ください。皆様と共に、より多くの分野でのアプリケーション開発に取り組んでいけることを楽しみにしております。