信頼性の高い UAV LiDAR マッピング
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どのように LiDAR 仕事。

植生を通じてマッピングを可能にするこのレーザー技術は何ですか、
低コントラストまたは影の状況で?

2018年8月7日

光の検出と測距

光検出と測距 ( LiDAR )はレーザーベースのリモートセンシング技術です。背後にあるアイデア LiDAR 非常に簡単です:表面に小さなレーザーを指し、それがそのソースに戻るためにレーザーを要する時間を測定します。

この技術は、地理情報システム (GIS) で、3D マッピング用のデジタル標高モデル (DEM) またはデジタル地形モデル (DTM) を生成するために使用されます。

LiDAR 動作原理

  • レーザーパルスの放射
  • 反射信号の記録
  • 距離測定 (走行時間 x 光の速度)
  • 平面の位置と高度を取得する
  • 正確なエコー位置の計算

LiDAR ドローンは完全に一致します:

  • 飛ぶ小さな領域 (<10 sq. km or 100 km linear) sq.="" km="" or="" 100="" km="">
  • 植生下のマッピング
  • アクセスが難しいゾーン
  • ほぼリアルタイムまたは頻繁に必要なデータ
  • 2.5から10の間で必要な精度の範囲 cm

どのように LiDAR 仕事。

あなたはすでに聞いたことがあるかもしれません LiDAR しかし、この技術についての手がかりを持っていません。あなたは、背後にある基本的な原則に従うもので学びます LiDAR .また、無人航空機(UAV、UAS、またはドローンとも呼ばれる)を使用した3Dレーザーマッピングのアプリケーションもいくつか見つけられます。

方法を理解する LiDAR 作品

光検出と測距 ( LiDAR )はレーダーに似た技術で、電波の代わりにレーザーを使用します。
LiDAR 原則は、理解することは非常に簡単です。

  1. それは表面にレーザーパルスを発する
  2. 反射したレーザーをキャッチバック LiDAR センサーを使用したパルスソース
  3. レーザーが移動した時間を測定する
  4. 「距離 = (光の速度 x 経過時間)」の式でソースからの距離を計算します/ 2

このプロセスは、100万回繰り返されます。 LiDAR 計測器を使用して、3D 点群と呼ばれる測量領域の複雑なマップを作成します。

の方法を理解する LiDAR システムが構築されています

センサーからサーフェス ポイントまでの距離を 100 万の距離で測定するために必要な装置は、 LiDAR システム。この高度な技術は、その間の距離を計算することができるので、本当に高速に動作します LiDAR センサーとその目標(リマインダーとして光の速度は毎秒300,000キロメートルです)。 LiDAR システムは、自動車、航空機、ドローンに搭載されている場合でも、3つの主要コンポーネントを統合します。

1. レーザースキャナー
LiDAR システムは、空気と植生(空中レーザー)、さらには水(水位測定レーザー)を通して、様々なモバイルシステム(自動車、飛行機、ドローン..)からのレーザー光をパルスします。スキャナーは、光のバック(エコー)を受け取り、距離と角度を測定します。スキャン速度は、計測されるポイント数とエコー数に影響を与えます。 LiDAR システム。光学およびスキャナの選択は、解像度と、操作可能な範囲に大きく影響します。 LiDAR システム。

2. ナビゲーションおよびポジショニングシステム
かどうか LiDAR センサーは、航空機、車やUAS(無人航空機システム)に搭載され、キャプチャされたデータが使用できるデータであることを確認するために、センサーの絶対位置と方向を決定することが重要です。グローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)は、センサーの位置(緯度、経度、高さ)に関する正確な地理情報を提供し、慣性計測ユニット(IMU)は、この位置でセンサーの正確な向きを定義します(ピッチ、ロール、ヨー)。これらの2つのデバイスによって記録されたデータは、静的ポイントにデータを生成するために使用されます:3Dマッピング点群の基礎。

3. コンピューティング技術
データを最大限に活用するためには、計算が必要です。 LiDAR 正確なエコー位置を定義することによってシステムの仕事。3D マッピング点群で提供される精度と精度を向上させるためには、オンフライトデータの視覚化や後処理にも必要です。

プロジェクトニーズとの適合を定義し、 LiDAR 仕様

レーザースキャナ: 精度、精度のレベル、ポイント密度、範囲、あなたのプロジェクトのニーズに合ったスワスのレベルは何ですか?

gnss: gnss リファレンスステーション (陸上) + gnss レシーバー (移動) は、使用される gnss (GPS、GLONASS、ベイドウまたはガリレオ) と互換性がありますか。地上局は必要ですか?

電池: 内部または外部の電池はありますか?マップしたいサーフェスをカバーするために必要な自律性は何ですか?

取り付け: LiDAR システムは、簡単に使用する空中プラットフォーム(航空機、ドローン)や自動車プラットフォーム(車)に搭載されていますか?

データファイル: 生成された情報の形式は何ですか?

データ後処理: データを使用して、最適な 3D マッピング ポイント クラウドをエンド カスタマーに提供するのはどのくらい簡単ですか?分類、着色、DTM 生成、orl ?後処理されたデータをどうするか?

UAV を発見する LiDAR アプリケーション

パワーユーティリティ:ラインのたるみの問題を検出したり、トリミング活動を計画するための電力線調査

鉱業: 採掘工程を最適化するための表面/容積計算 (備蓄、掘削) または地雷延長の決定

石油: パイプライン調査による運用とメンテナンスの最適化

土木: マッピングの平準化、計画とインフラストラクチャの最適化 (道路、鉄道、橋梁、パイプライン、ゴルフコース) または自然災害後の改修、ビーチ侵食調査は、緊急計画を構築するために

考古学: 森の天蓋を通して発見をスピードアップするためのマッピング

林業: アクティビティまたはヘルプツリーのカウントを最適化するためのフォレストのマッピング

環境研究: 成長速度の測定、病気の拡散

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