DJI大疆行業全新雷射雷達負載禪思L2發表:新一代平民化航測工具

(2023年10月10日,深圳) DJI大疆正式發布全新一體化產業應用光達負載禪思L2,這是繼大疆首款光達負載禪思L1後的全面升級。禪思L2整合了框幅式雷射雷達、高精度自研慣導及可見光測繪相機,它賦予飛行平台更加精準高效的三維資料擷取能力,配合大疆智圖(DJI TERRA)軟體,為需要取得高精度三維資料的使用者提供可靠的一體化解決方案。

DJI 大疆創新高級策略總監兼對外新聞發言人張曉楠表示:「無人機掛載光達,是近幾年行業發展熱點,確切地說自動駕駛所需感測器的快速發展,催化了無人機光達平民化的進程。三年前大疆禪思L1的出現,為地理資訊、電力、林業等多個產業領域提供可靠、高性價比的三維數位化解決方案,如今全新禪思L2更標誌著新一代平民化航測工具的到來。大疆以推動產業發展為使命,不斷透過技術創新解決用戶痛點,重塑產業生產力。”

硬體效能更強,作業更有效率

機載雷射雷達技術透過飛行器飛行和雷射脈衝掃描完成偵測工作,能夠短時間內取得大範圍三維地標空間資訊。和傳統人工測量技術相比,它能大幅減少工作量,縮短外業測量時間,並提高探測效率。全新禪思L2正是在此原理基礎上,進一步採用一體化設計,整合了雷射雷達、高精度慣導及4/3 CMOS可見光測繪相機,並配備三軸雲台,搭載大疆M300 RTK [ 1 ]及M350 RTK產業無人機,即可開啟精準、高效率、可靠的三維資料空中採集作業任務。

自研高精度慣導系統無需預熱,開機即可作業,與飛行器RTK 定位系統進行資料融合處理,可為禪思L2提供更精確的絕對位置、速度與姿態資訊。與上一代相比,新一代雷射測距儀量程提升30% [2],典型作業航高可達150米,進一步提升作業安全性及作業效率。同時,光點更小,能量更集中,每秒可發射24萬個雷射點,可辨識更細小的目標物、取得更精細的模型;最大支持5次回波,可穿透更茂密的植被,採集更多地面點雲資訊。

可見光測繪相機具備2000萬有效像素,點雲著色細節更豐富,支援使用機械快門,壽命多達20萬次,作業成本進一步降低。無需擷取點雲時,可見光相機還可單獨擷取影像,用於可見光建圖。禪思L2搭載大疆旗艦飛行平台M350 RTK,單架次作業面積多達2.5平方公里[3],進一步提升作業效率。在150公尺典型作業高度下,禪思L2三維點雲模型高程精度可達4 厘米,平面精度達5 厘米,可滿足1:500 高精度地形測量要求[4 ]

軟體全面優化,作業更流暢

禪思L2讓立體數位測繪品質與效率實現全新跨越,作業體驗更進一步。作業過程中,DJI Pilot 2 APP支援可見光、點雲、點雲及可見光分割畫面三種即時顯示及預覽,使用者可直接透過遙控器直觀取得作業效果。開啟雷射測距功能後,能取得雷達模組與畫面中心物體的距離訊息,讓飛行更安全。同時支援反射率、高度、距離和真彩四種點雲實時著色模式。不僅如此,作業人員還可快速預覽目前所錄製的點雲3D 模型,即時感知作業進程。

透過DJI Pilot 2,禪思L2在航線任務結束後可自動產生航線作業品質報告,同時配合點雲回放及拼接功能,可在作業現場快速預覽點雲成果;如遇資料異常,還能及時補拍,避免重複外出作業。即便RTK受干擾,也能透過軟體雲端PPK功能[5]解算取得準確訊息,重建高精度模型。

透過大疆智圖軟體,禪思L2能夠實現高效可靠的一站式點雲後處理。經點雲軌跡解算、點雲精度最佳化,可一鍵直接產生標準格式的三維點雲;地麵點分類後,透過大疆智圖軟體輸出DEM 數位高程模型,可透過精度控制與檢驗功能分析點雲品質。

應用場景豐富,作業更安心

大疆機載雷射雷達技術可廣泛應用於測繪、電力、林業、工程基建等多種行業,為不同客戶提供精準、高效的三維資料整合解決方案。

在地形測繪中,利用禪思L2可快速進行大面積點雲測繪,幫助作業人員有效率地完成地形測量作業。點雲資料完成擷取後,經過自動化處理,還能產生許多成果應用,如標準格式的三維點雲、DEM數位高程模型及土方量測量等。

得益於雷射雷達穿透能力及多回波特性,禪思L2在植被茂密的地形上可穿透樹層,從而分析樹木的冠幅、生長密度、面積、蓄積量及生長趨勢等,動態監測植物的生長情形。去除樹木還可精準獲取林下的地形信息,為地形分析提供更準確的決策依據。

在電力產業,對於桿塔金具、電線或絕緣子這種細小的物體,使用攝影測量進行重建一直都是難點,透過無人機搭載禪思L2進行雷射雷達三維點雲資料獲取,可精準識別線路上的細小物體,經過點雲分類,還能輸出樹障分析、風偏分析及覆冰分析報告。此外,基於電塔點雲,還可實現離線航線規劃,產生自主飛行路線,輔助電力部門進行精細的電力設施巡檢。

這次發布的禪思L2雷射雷達負載,擁有多項自主研發技術,在滿足高精度、高效率的基礎上,配合國產化工業軟體大疆智圖,進一步降低了操作門檻、提高產品易用性、實現作業流程從硬體到軟體的全方位閉環。大疆將持續解決產業用戶痛點,不斷推動產品效率革新,為各行各業提供便利高效、安全可靠、性價比高的技術與服務,讓無人機技術發揮更大的社會價值。

[1]需配合DJI RC Plus遙控器使用;

[2] L2 量程達250 公尺(反射率10%,100 klx)、450 公尺(反射率50%,100 klx);

[3]在禪思L2 搭載於Matrice 350 RTK、飛行速度為15 公尺/秒、飛行高度為150 公尺、旁向重疊率為20%、開啟慣導標定、關閉高程最佳化、未開啟仿地飛行時測得;

[4]在大疆室外實驗場地和以下條件下測得:禪思L2 掛載於Matrice 350 RTK 並開機,使用DJI Pilot 2 的面狀航線規劃航線(開啟慣導標定),使用重複掃描模式, RTK 狀態為FIX,相對飛行高度為150 米,飛行速度為15 米/秒,雲台俯仰為-90°,航線中每個直線段不超過1500 米,地物棱角特徵明顯,使用符合漫反射模型的裸露硬質檢查點。使用大疆智圖進行後處理,處理時開啟點雲精度最佳化。同樣條件下,若未開啟點雲精度優化,高程精度為4 厘米,平面精度為8 厘米;

[5]雲PPK 功能僅適用於中國大陸地區,且僅可在中國移動RTK 地面服務覆蓋區域使用,同時僅支援拉取中國大陸範圍的三個月內的作業資料。除支援雲端PPK 方案,中國大陸地區也支援離線基地台PPK 資料解算。