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无人机激光雷达测量如何在行业市场大显身手?

2021年09月14日 15:36南京跃飞智能科技有限公司点击量:184

  什么是激光雷达?
 
  机载激光雷达(LiDAR)是一种集激光扫描与定位定姿系统于一身的测量装备,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。LiDAR系统包括激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,就可以准确地计算出每一个地面光斑的三维坐标X,Y,Z。
 
  激光雷达具有穿透植被的能力,可以测量植被覆盖下的地形。同时,激光雷达获取的高精度点云数据测量精度很高,适合做高精度地形测量与工程勘测、输电线路及通道三维测量与建模、以及对精度要求很高的工程测量应用。
 
  激光雷达系统
 
  自主研发的硬件传感器为核心,配套全流程的行业级别解决方案软件,总重量只有1.2kg,操作简单,携带方便,无需专用起降场所,能方便安装在各类飞行平台上,为测绘、电力、林业、矿山等提供交钥匙的解决方案。
 
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       激光雷达数据采集原理
 
  由激光回波测距原理测量距离、由POS系统测量飞机飞行姿态及激光束扫描角度,即可获得激光光束在地面撞击点的三维坐标和信息。
 
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       系统特色
 
  轻重量:系统仅重1.2kg,可搭载大多的飞行平台。
 
  长测距:最远测距250m,航高可达150m,高落差区域依然可以保证作业效果。
 
  高精度:系统高程精度优于10cm,满足1:500比例尺地形测绘的要求。
 
  双回波:系统高程精度优于10cm,满足1:500比例尺地形测绘的要求系统高程精度优于10cm。
 
  高穿透性:双次回波可穿透植被密集区域获取地面数据,使地形轮廓更清晰。
 
  单兵作业:系统操作简单,一键启动即可作业,无需其他操作,支持PP-RTX解算,无需地面基准站,使外出作业更轻松。
 
  多平台搭载:可将系统搭载在无人机、汽车上采集道路及其两侧地物的三维激光点云
 
  可为高精度地图提供优质的点云数据。
 
  激光雷达测量系统在行业市场的应用
 
  地形测绘
 
  传统测量:传统人工测量技术或者航测技术所获得的原始数据点密度低、地形轮廓不清晰;植被高覆盖地区,测量人员通过估计树高进行地表测量,无法获取高精度的地形表面数据;
 
  外出作业周期长,跋山涉水,人员投入大,人工成本高;采用航测需进行野外踏勘、布设大量像控点、对植被覆盖区效果较差;数据生产周期长、外出作业调绘工作量大,人为误差大。
 
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  激光雷达测量系统:多:点云数据全面,细节丰富;快:扫描速度迅速,比常规方案快5天时间;好:设备安装及操作方式简单,最终数据成果质量高;省:比常规方法快,作业人员从10人缩减至2人;一次飞行即可交付多种数据成果。
 
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电力巡检
 
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       基于激光点云精细化巡检
 
  快速获取输电线路通道的高精度三维点云数据,可实现对通道内树木、地形以及杆塔、导线等的精确建模,高精度三维点云数据为无人机自动化巡检提供了精确的飞行导航三维地图。
 
  无人机全自主飞行的航线就是利用激光LiDAR采集的输电线路高精度三维点云数据来规划设计的,其输出高精度地理坐标的航线以供多旋翼无人机进行自主导航飞行作业。
 
  高精度
 
  无控制情况下获取的激光点云数据除了满足巡检要求外,还可以用于多旋翼无人机自动驾驶巡检航点规划;精度优于10cm;
 
  低成本,高效率,直接经济效益明显
 
  系统成本可控,作业风险可控,直接经济效益明显。
 
  林业调查
 
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  应用场景:植被覆盖率调查;反演森林参数;数字树冠模型和单木探测;点云数据聚类的单木参数估测;蓄积量反演。
 
  水利勘测与分析
 
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  获取不同开采阶段工程量;DEM/等高线成果;利用原始地形图与本次测量地形图进行套合
 
  确定开采变化边界,计算区域方量;模拟水文分析:河道清淤、航道标识、居民搬迁、河岸植被清理、水文线监测等。
 
  矿山测量
 
  激光雷达可快速、无限制获取高精度、接近真实地表模型的点云数据,相比于RTK、全站仪等传统测量手段具有不可替代的优势。
 
  获取不同开采阶段工程量;DEM/等高线成果;利用原始地形图与本次测量地形图进行套合;确定开采变化边界,计算区域方量。
 
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  激光雷达测量系统应用总结
 
  性能优异:硬件参数优秀,测程长、精度高、双回波
 
  稳定可靠:在复杂测区环境下,仍能保证较高数据精度,确保成果质量
 
  高效便捷:设备集成度高,搭载便捷,多种平台搭载均能保证作业效率
 
  应用广阔:数据形式多样,数据成果丰富,应用领域广阔
 
  解决方案:软硬件配套成熟,久经市场考验,在众多行业应用表现突出
 
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