Un drone à voilure fixe VTOL fait une cartographie LiDAR de 2200 km pour la construction de l'autoroute Trans-Sumatra en Indonésie

24 novembre 2020

Solutions eVTOL et LiDAR pour drone utilisées pour une cartographie à grande échelle à Sumatra

 

L'un des plus grands défis des levés LiDAR est la productivité. Dans ce qui suit, vous réaliserez à quel point la cartographie LiDAR peut être efficace lorsque vous utilisez et associez les bons outils : Drone et système LiDAR.

 

L'Indonésie a un grand programme de développement qui se termine en 2024. Le plan consiste à améliorer les liaisons routières dans tout le pays et ses principales îles. Hutama Karya, une entreprise publique qui construit des infrastructures, a été chargée de la construction de routes à péage, sur l'île de Sumatra.

Dans sa mise en œuvre, Hutama Karya a utilisé une solution drone de Quantum Systems drone eVTOL Tron qui a porté le Yellowscan Surveyor Ultra UAV LiDAR charge utile du capteur pour dresser la carte du plan des routes à péage le long de l'île de Sumatra.

Hutama Karya était chargé de cartographier et de construire l'ensemble du réseau autoroutier "Trans-Sumatra" long de 2200 km reliant la ville de Banda Aceh (nord-ouest) à la ville de Bandar Lampung (sud-est). Et ce n'est vraiment pas une mince affaire !

 

Construction de l'autoroute payant Trans-sumatra par Hutama Karya en Indonésie - Carte du projet

Carte de construction de l'autoroute à péage Trans-Sumatra - Crédit photo. Hutama Karya.

Hutama Karya - Construction de l'autoroute payant Trans-sumatra - photo

Construction de l'autoroute à péage Trans-Sumatra - photo aérienne - Crédit photo. Hutama Karya.

 

Regardez le décollage du drone Aile fixe VTOL Tron associé au Surveyor Ultra LiDAR au-dessus d'une forêt de palmiers

Comment réaliser la cartographie d'un corridor de 2 200 km pour la construction de routes ?

Le projet de cartographie du corridor a été divisé en sections de 10 km, ce qui a donné lieu à un plan minimum de 220 missions de vol (meilleur scénario) et un plan maximum de 350 missions de vol (pire scénario, c'est-à-dire incluant les mauvaises conditions météorologiques, les dommages potentiels aux drones ou aux capteurs et les réparations...).

Le Surveyor Ultra a été effectué à 150m AGL, repoussant les limites de ce système LiDAR (l'altitude de vol AGL recommandée par YellowScan pour le Surveyor Ultra est de 80m) mais répondant toujours aux exigences du projet. Voler à basse altitude au-dessus des forêts et des collines ou même de terrains extrêmes comme Muara Enim, Padang, Bengkulu et Pekanbaru est un véritable défi !

Dans la zone de "Muara Enim", le drone VTOL Tron avec le Surveyor Ultra a même été piloté au-delà de la ligne de visée visuelle (BVLOS) pour chaque section d'étude (30 km de long), comme la réglementation locale l'autorise en Indonésie. C'était la première fois qu'un eVTOL à voilure fixe avec un LiDAR était piloté en BVLOS en Indonésie !

En bref, la cartographie du couloir de 30 km à Muara Enim a été réalisée à partir de 3 points de décollage et d'atterrissage, en utilisant une station de base GPS Leica au sol. Même si l'exactitude répondait aux attentes du client, la partie la plus délicate a été de trouver le point de contrôle au sol initialement mis en place car une forêt tropicale dense le recouvrait.

 

Hutama Karya - Construction de l'autoroute payant Trans-sumatra - Cartographie par Drone avec YellowScan Surveyor Ultra et Aile fixe Tron de Quantum-Systems - Photo d'équipe

L'équipe chargée de la cartographie du corridoru de 2200 km de long - Crédit photo. Quantum-Systems.

Hutama Karya - Construction de l'autoroute payant Trans-sumatra - Cartographie par Drone avec YellowScan Surveyor Ultra et Aile fixe Tron de Quantum-Systems - intégration du cockpit

YellowScan Surveyor Ultra intégré dans le cockpit du drone VTOL Tron de Quantum-Systems - Crédit photo. Quantum-Systems.

Hutama Karya - Construction de l'autoroute payant Trans-sumatra - Cartographie par Drone avec YellowScan Surveyor Ultra et Aile fixe Tron de Quantum-Systems  - avant le décollage

YellowScan Surveyor UAV Tron de Ultra et Quantum-Systems- Crédit photo. Systèmes quantiques.

 

Pourquoi utiliser le drone à voilure fixe eVTOL associé au YellowScan Ultra dans ce projet énorme de levés LiDAR ?

Le LiDAR aérien a rapidement été écarté car l'utilisation d'avions pour la cartographie LiDAR ne répond pas aux attentes en matière de précision, de coûts ciblés et ne permet pas une acquisition partielle de données.

Hutama Karya a décidé de choisir la cartographie LiDAR par Drones pour répondre à leurs besoins et s'adapter à la taille du projet, à la végétation dense (feuilles de palmier) et aux reliefs du terrain.

Les drones à voilure fixe eVTOL permettent un décollage et un atterrissage vertical rapide et sûr. C'est un must lorsque vous travaillez dans des zones à végétation dense comme en Indonésie, vous n'avez pas besoin de beaucoup d'espace pour voler et la collecte de données commence rapidement. De plus, vous pouvez voler plus haut, plus vite et beaucoup plus longtemps qu'avec un drone multirotor. C'est la meilleure solution pour la productivité.

YellowScan Surveyor Ultra UAV LiDAR fournit une haute densité de points grâce à son capteur laser VLP-32 intégré de Velodyne (360° FOV, 32 faisceaux laser, 600.000 pts/sec, jusqu'à 2 échos/retours), qui est nécessaire pour travailler avec les forêts tropicales. Par conséquent, la collecte de données à grande vitesse de LiDAR à travers une végétation dense est rendue possible grâce à Surveyor Ultra. intégration LiDAR dans le nez du Tron de Quantum-Systems est facile et, par conséquent, la collecte de données est rapide et précise.

 

 

Paramètres de vol ?

  • Superficie couverte (longueur du couloir) : 2.200 km
  • Nombre de vols : 260
  • Durée de la mission : 10 mois
  • Exactitude obtenue : min 5cm (@80m AGL) - max 10cm (@150m AGL)
  • Longueur de couloir par vol : 10-12 km selon la configuration du couloir
  • Vitesse de vol : 20m/s
  • Altitude de vol : 100-150 m AGL
  • Résultats : 20 pts/m² avec une couverture sous la végétation

 

Hutama Karya - Construction de l'autoroute payant Trans-sumatra - Cartographie par Drone avec YellowScan Surveyor Ultra et Aile fixe Tron de Quantum-Systems  - photo d'intégration

YellowScan Surveyor Ultra intégré dans le cockpit du drone VTOL Tron de Quantum-Systems - Crédit photo. Quantum-Systems.

L'ensemble Route à péage Trans-Sumatra La mission d'acquisition de données LiDAR a été couronnée de succès, sans obstacles. Le YellowScan Surveyor Ultra fonctionne dans des conditions difficiles (utilisation intensive, altitude AGL dépassant notre recommandation, taux d'humidité...) et répond sans aucun doute aux contraintes des zones tropicales pour la cartographie par drones.

Le Surveyor Ultra est capable d'acquérir de très grandes quantités de données LiDAR pour les infrastructures linéaires (cartographie de corridors) et son association avec le Tron de Quantum-Systems est une solution éprouvée.

En fait, ce projet à grande échelle a montré au monde entier comment l'association des solutions de Quantum-Systems et de YellowScan ont permis de porter la cartographie par drone à un niveau supérieur. Le drone Tron de Quantum-Systems et le LiDAR YellowScan Surveyor Ultra ont atteint le niveau de productivité et couvert la taille de zone généralement atteints par des avions pilotés.

Ce n'est qu'un début, car nous nous attendons à de nouvelles améliorations grâce à de nouvelles Systèmes UAV LiDAR qui portera cette technologie à un niveau d'efficacité et de facilité d'utilisation sans précédent, à un coût moindre.

-Julien BO.
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