DV-LiDAR600 — полезная нагрузка для лидара среднего радиуса действия нового поколения.

В настоящее время существует два основных типа бортовых лидаров для БПЛА. Первый — это лазер ближнего действия (около 250 м), недорогой, маломощный и подходящий для сбора данных о рельефе местности в небольших масштабах. Второй — это лазер дальнего действия (1500 м и более), тяжелый, крупный и дорогостоящий, подходящий для сбора данных о рельефе местности в больших масштабах.

Успешная разработка DV-LiDAR600 заполнила пробел в сегменте легких лидаров средней дальности. Устройство весит 2345 г и имеет максимальную дальность действия 1000 м. Для эффективной работы его можно устанавливать на интеллектуальные дроны V10/D20/D500. DV-LiDAR600 интегрирует полнокадровый модуль камеры. Использование асферической линзы с фокусным расстоянием 28 мм позволяет получать лазерные данные одновременно с получением ортофотоснимков высокого разрешения.

Легкий корпус радара, дальность действия лазера до 1000 м; алгоритм обработки полного сигнала в реальном времени, обеспечивающий частоту измерения 1000 кГц и неограниченное разрешение эхо-сигнала: частота лазерной точки плавно регулируется, имеется 9 дополнительных режимов для удобства управления.

Точность измерения расстояния с помощью лазера составляет 3 мм. В нем интегрирована высокоточная инерциальная навигационная система MEMS, а также используются алгоритмы обработки и оптимизации облака точек экспертного уровня для обеспечения качества данных облака точек. Точность результата позволяет достичь средней погрешности в 5 см на высоте 200 м. Угол расходимости лазера составляет 0,35 мрад, что обеспечивает более точную фокусировку лазерной энергии на деталях и повышает эффективность, эффективно обеспечивая качество и точность измерения облака точек.

Лазерное поле зрения 100°, более широкое покрытие облака точек на одном полетном ремне, более эффективная работа, конструкция с нижним отверстием, 100% использование облака точек, использование технологии полета Pegasus, имитирующей наземный режим, для обеспечения более равномерной плотности точек и максимизации частотного эффекта для достижения более высокой плотности точек.

Адаптивное распределение скорости радара обеспечивает более равномерное распределение точек. Неравномерное распределение точек влияет не только на эстетику результатов, но и на точность отображения рельефа местности. Это оценивается с помощью таких параметров, как частота точек, высота полета и скорость. Программное обеспечение адаптивно устанавливает скорость радара в зависимости от области измерения, чтобы обеспечить равномерное распределение точек.

В нем интегрирована полнокадровая 42-мегапиксельная камера и используется асферическая линза для ортофотосъемки с искажениями менее 1%, что обеспечивает четкое качество изображения и повышает точность результатов: фокусное расстояние линзы составляет 28 мм, и можно получить изображения с соответствующим разрешением на типичных высотах, например, изображения с разрешением 5,4 см на высоте 300 м.

Может быть установлен на летную платформу D500. DV-LiDAR600 имеет общий вес 2345 г и может быть установлен на интеллектуальную систему дрона D500 для проведения операций, что снижает затраты на полевые работы и транспортировку, а также предоставляет клиентам больше возможностей выбора.

Сбор данных о горной местности по-прежнему является основным сценарием применения беспилотных летательных аппаратов с лидарными системами. В этом сценарии как композитное крыло, так и платформа с несущим винтом Pegasus могут использоваться для полетов над землей, а DV-LiDAR600 обладает неограниченной светоотдачей, не опасаясь падения с большой высоты. Благодаря волнообразным характеристикам, малому лазерному пятну, концентрации энергии и высокой проникающей способности в горную растительность, он способен создавать волны. В данном плане для установки полезной нагрузки DV-LiDAR600 используется летательная платформа D500, обеспечивающая высоту полета 200 м над землей. Исследование проводилось в июле в горном районе провинции Гуандун для сбора данных о местности.

В горных районах провинции Гуандун летом растительность легко проникает сквозь препятствия. На следующем рисунке показана эффективность проникновения, данные облака точек до и после фильтрации, а также полученные результаты.

DV-LiDAR600 имеет максимальную частоту точечного сканирования до 1000 кГц. Благодаря превосходной летной платформе он может безопасно летать на малых высотах или точно имитировать поверхность земли. Он может выполнять высокоточные операции с высокой плотностью точек для таких отраслей, как железнодорожный транспорт, автомагистрали и интеллектуальные транспортные системы. Для полетов на высоте до 65 м используется летная платформа D500. Скорость полета составляет 8 м/с, средняя плотность точек — 3200 точек/м², а средняя толщина облака точек — 1 см. Детали наземных объектов в полученных данных четкие, а абсолютная точность может быть достигнута после дальнейшего усиления контроля — менее 2 см.

Плотность облака точек по обеим сторонам дороги и на дорожном покрытии в видео высока, а уровень восстановления данных близок к уровню транспортного средства.

На изображении ниже представлен рендер заброшенного рыбного пруда из представленных данных. Четко видны стальные трубы, деревянные бруски, ведра и другие предметы, сложенные на участке. При этом с этой высоты можно получить ортофотоснимки с разрешением 1 см.

облако точек

Цветное облако точек

С развитием 3D-строительства в Китае растет число проектов цифровых городов. DV-LiDAR600 легко справляется с цифровым сбором данных благодаря высокой частоте точек, высокому разрешению и высокой точности. В данном проекте для установки DV-LiDAR600 используется платформа D500, высота полета составляет 200 м, средняя плотность точек — 200 точек/м², контрольные точки размещены на площадке, а погрешность в высоте облака точек составляет 3,2 см.

Процесс обработки данных и создания цифровой модели показан ниже: