DV-LiDAR600 - Carga útil LiDAR de médio alcance de nova geração

Atualmente, existem dois tipos principais de lidar aerotransportado para UAVs. Um deles é o laser de curto alcance, com cerca de 250 m, que é de baixo custo, tem alcance limitado e é adequado para aquisição de dados de terreno em pequena escala. O outro é o laser de longo alcance, com alcance de 1500 m ou mais, que é pesado, grande, de alto custo e adequado para aquisição de dados de terreno em grande escala para modelos de grande porte.

O desenvolvimento bem-sucedido do DV-LiDAR600 preencheu a lacuna no mercado de lidars leves de médio alcance. O dispositivo pesa apenas 2345g e tem um alcance máximo de 1000m. Ele pode ser montado nos sistemas de drones inteligentes V10/D20/D500 para operações eficientes. O DV-LiDAR600 integra um módulo de câmera full-frame. Utilizando uma lente asférica com distância focal de 28mm, ele permite a aquisição de dados a laser e, simultaneamente, a obtenção de dados ortofotográficos de alta resolução.

Corpo de radar leve, alcance a laser de até 1000m; algoritmo de processamento de forma de onda completa em tempo real, capaz de frequência de medição de 1000kHz e resolução de eco ilimitada: a frequência do ponto laser é continuamente ajustável, equipado com 9 níveis opcionais para facilitar o controle.

A precisão de medição a laser repetível é de 3 mm. O sistema integra um sistema de navegação inercial MEMS de alta precisão e utiliza algoritmos de processamento e otimização de nuvem de pontos de nível especializado para garantir a qualidade dos dados. A precisão do resultado pode atingir um erro médio de 5 cm a uma altitude de 200 m. O ângulo de divergência do laser é de 0,35 mrad, o que permite que a energia do laser seja mais focada nos detalhes, proporcionando melhor desempenho e garantindo efetivamente a qualidade e a precisão da nuvem de pontos.

Campo de visão a laser de 100°, cobertura de nuvem de pontos mais ampla em uma única faixa de voo, operação mais eficiente, design com abertura para baixo, utilização de 100% da nuvem de pontos, utilizando a tecnologia de voo de imitação de solo Pegasus para garantir uma densidade de pontos mais uniforme e maximizar o efeito de frequência de pontos para alcançar uma densidade de pontos mais alta.

A nuvem de pontos com velocidade de radar adaptativa apresenta uma distribuição mais uniforme. A distribuição irregular da nuvem de pontos não afeta apenas a estética dos resultados, mas também a precisão da representação do terreno. Essa distribuição é estimada por meio de parâmetros como frequência de pontos, altitude de voo e velocidade. O software ajusta a velocidade do radar de forma adaptativa, de acordo com a área de medição, para garantir uma distribuição uniforme da nuvem de pontos.

Integra uma câmera full-frame de 42 megapixels e utiliza uma lente asférica para mapeamento ortofotográfico, com distorção inferior a 1%. Para garantir imagens nítidas e melhorar a precisão dos resultados, a distância focal da lente é de 28 mm, permitindo obter imagens com resolução adequada em altitudes típicas, como imagens com resolução de 5,4 cm a 300 m de altitude.

Pode ser montado na plataforma de voo D500. O DV-LiDAR600 tem um peso total de 2345g e pode ser montado no sistema de drone inteligente D500 para operações, reduzindo custos operacionais e de transporte em campo e oferecendo aos clientes mais opções.

A aquisição de dados em terrenos montanhosos ainda é o principal cenário de aplicação para sistemas LiDAR aerotransportados em UAVs. Nesse cenário, tanto a asa composta quanto a plataforma de rotor do Pegasus podem ser utilizadas para voos em solo, e o DV-LiDAR600 possui capacidade de resposta ilimitada, sem o risco de colisões com terrenos de grande altura. Sua capacidade de propagação por ondas, com um ponto de laser pequeno e energia concentrada, proporciona forte penetração na vegetação montanhosa. Neste projeto, uma plataforma de voo D500 foi utilizada para montar um DV-LiDAR600, com uma altitude de voo de 200 metros acima do solo. A coleta de dados do terreno foi realizada em uma área montanhosa de Guangdong, em julho.

Nas áreas montanhosas de Guangdong, durante o verão, a vegetação ainda pode ser facilmente penetrada. A figura a seguir mostra o desempenho da penetração, os dados da nuvem de pontos antes e depois da filtragem e os resultados.

O DV-LiDAR600 possui uma frequência máxima de pontos de até 1000 kHz. Com uma plataforma de voo de excelente desempenho, ele pode voar com segurança em baixas altitudes ou imitar o solo com precisão. Permite operações de alta precisão e alta densidade de pontos para setores como ferrovias, rodovias e transporte inteligente. A plataforma de voo D500 é utilizada para montar o DV-LiDAR600 em operações a 65 m de altitude. A velocidade de voo é de 8 m/s, a densidade média de pontos é de 3200 pts/m² e a espessura média da nuvem de pontos é de 1 cm. Os detalhes dos objetos no solo nos dados resultantes são nítidos, e a precisão absoluta pode ser alcançada com controles mais rigorosos, com erro inferior a 2 cm.

A densidade da nuvem de pontos em ambos os lados da estrada e na superfície da estrada no vídeo é alta, e o nível de restauração dos dados é próximo ao nível do veículo.

A imagem abaixo é uma representação de um tanque de peixes abandonado no local. Tubos de aço, barras de madeira, baldes e outros objetos empilhados no local são claramente visíveis. Ao mesmo tempo, ortofotos com resolução de 1 cm podem ser obtidas nessa altitude.

nuvem de pontos

Nuvem de pontos colorida

Com o avanço da construção 3D na China, há um número crescente de projetos de cidades digitais. O DV-LiDAR600 lida facilmente com a aquisição de dados digitais devido à sua alta frequência de pontos, alta definição e alta precisão. Neste projeto, o D500 foi utilizado para montar o DV-LiDAR600, a altitude de voo foi de 200 m, a densidade média de pontos foi de 200 pts/m², pontos de controle foram dispostos no local e o erro na elevação da nuvem de pontos foi verificado em 3,2 cm.

O processo de processamento dos dados e geração de um modelo digital é mostrado abaixo: