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禅思L1可见光融合无人机负载

  • 时   间:2022-05-19
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禅思L1可见光融合无人机负载
大疆创新发布了DJI L1 激光可见光融合解决方案,方案由Livox 激光雷达、测绘相机、高精度惯导、三轴云台等模块组成,搭配经纬 M300 RTK 和大疆智图,形成一体化航测解决方案。

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禅思L1可见光融合无人机负载

DJI L1 激光可见光融合解决方案,方案由Livox 激光雷达、测绘相机、高精度惯导、三轴云台等模块组成,搭配经纬 M300 RTK 和大疆智图,形成一体化航测解决方案。

激光雷达的原理

激光是一种特殊的光,在生活中充满了对光的运用,上网时离不开光纤,光纤使用光脉冲传输数据。今天Livox激光雷达带来一种应用——激光成像。

Livox激光雷达的特点

Livox激光雷达使用框幅式设计

测量距离 450 m (反射率 80%,0 klx)

有效点云数据率 240000 点/秒(一秒钟内可发射240000个激光点)

支持线性扫描模式与花瓣扫描模式


L1集成 Livox 激光雷达有效点云比例可达到100%,搭配三轴云台可实现各角度点云数据采集。


激光如何测距

Livox激光雷达主要由三大模块组成:发射、扫描和接收。首先发射模块的激光器发射激光,通过反射镜和透镜使之变成平行光,然后通过扫描模块的两个旋转棱镜改变光路,使激光从某个角度发射出去。



激光打到物体上,会沿原光路反射回来,被光电转换模块接收。在已知光速的前提下,通过激光从发射到接收的飞行时间,计算得到与目标物体之间的距离。

什么是点云数据

通过持续对目标在各角度上进行照射,并结合高精度惯导数据,可得到目标的三维数据。

与相机拍摄的照片不同,得到的数据是由点组成的,这些点一般包含位置信息(X、Y、Z)、光强、回波数等信息。我们把这些点组成的数据称之为点云。

激光与可见光数据融合

真彩点云

DJI L1还加入了测绘相机,激光雷达能呈现物体结构,但不能获取物体的色彩及纹理。测绘相机的集成正是为了解决这一问题,它给激光雷达获取的点云数据添加色彩及纹理信息,生成真彩色点云。

实景模型

还不止这些,通过大疆智图后处理还能生成三维实景模型。并且大疆智图整合POS 解算、点云与可见光数据融合、模型生成、作业报告输出,实现一键式操作。

激光雷达的应用

树障分析

激光雷达能生成线路与树木的三维点云模型,在模型上即可测量导线与树木的距离,为树障分析提供准确依据。

农林调查


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激光在照射到物体时能探测到多次回波。在多个回波中**回波可获取测量对象的高程信息,中间的回波通常对应物体的结构,而后的回波则对应裸露地表。

在植被茂密的区域,通过多回波就可以获取树木的数量、冠幅、树高等信息。

地形测绘

如何获取植被覆盖下的地形数据?就需要一种设备能够“穿透"植被层进行测量。激光可“穿透"植被层,这样就可获取地形表面的数据。

技术参数



产品名称                                    DJI L1

尺寸                                          152×110×169mm


重量                                          930±10g


系统功耗                                   30W(典型值),60W(最大值)


防护等级                                   IP54


支持机型                                   经纬 M300 RTK


工作温度                                   -20℃ 至 50℃(测绘相机工作温度为 0℃至 50℃)


存储温度                                   -20℃ 至 60℃


系统性能

量程                                          450m @ 80%,0 klx;

190m @ 10%,100 klx


点云数据率                                单回波:最大240000点/秒;

多回波:最大480000点/秒


系统精度(RMS 1σ)1             平面精度:10cm @ 50m;

高程精度:5cm @ 50m


实时点云上色模式                     反射率,高度,距离,真彩


激光雷达

测距精度(RMS 1σ)2            3cm @ 100m


最多支持回波数量                    3


扫描模式                                  非重复扫描,重复扫描


FOV                                        重复扫描:70.4°×4.5°;

非重复扫描:70.4°×77.2°


激光安全等级                         Class 1 (IEC 60825-1:2014)(人眼安全)

惯导系统

IMU更新频率                         200Hz


加速度计量程                         ±8g


角速度计量程                         ±2000dps


航向精度(RMS 1σ)1          实时:0.3°,后处理:0.15°


俯仰/横滚精度(RMS 1σ)1 实时:0.05°,后处理:0.025°


辅助定位相机

分辨率                                   1280×960


FOV                                       95°

测绘相机

传感器尺寸                            1 英寸


有效像素                               2000 万


图像尺寸                               5472×3078(16:9);4864×3648(4:3);5472×3648(3:2)


焦距                                      8.8mm / 24mm(等效)


快门速度                               机械快门:1/2000 - 8 秒;

电子快门:1/8000 - 8 秒


ISO                                       视频:100 - 3200(自动),100 - 6400(手动);

照片:100 - 3200(自动),100 - 12800(手动)


光圈                                      f/2.8 - f/11


支持文件系统                        FAT(≤32 GB);exFAT(>32 GB)


图片格式                               JPEG


视频格式                               MOV,MP4


录像分辨率                            H.264,4K:3840×2160 30p


云台参数

稳定系统                                3 轴(俯仰,横滚,平移)


角度抖动量                            0.01°


安装方式                                DJI SKYPORT 快拆


可控转动范围                         俯仰:-120°至+30°;平移:±320°


工作模式                                跟随/自由/回中


数据存储

原始数据存储                         照片/IMU/点云数据存储/GNSS 数据/标定文件


点云数据存储                         实时建模数据存储


支持的存储卡类型                  microSD 卡;最大支持 256 GB 容量,顺序写入速度 ≥50

MB/s, 传输速度达到 UHS-I Speed Grade 3,请使用**

推荐用卡。


推荐存储卡类型                      SanDisk Extreme 128GB UHS-I Speed Grade 3

SanDisk Extreme 64GB UHS-I Speed Grade 3

SanDisk Extreme 32GB UHS-I Speed Grade 3

SanDisk Extreme 16GB UHS-I Speed Grade 3

Lexar 1066x 128GB U3

Samsung EVO Plus 128GB


后处理软件

支持软件                              大疆智图


数据格式                              大疆智图支持标准格式点云模型导出:

点云格式:PNTS/LAS/PLY/PCD/S3MB 格式

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禅思L1可见光融合无人机负载


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