El Zenmuse L1 surge en respuesta a la demanda constante de los usuarios de DJI en las industrias AEC y de topografía, la de una solución de drones LiDAR potente pero accesible.

Aunque la tecnología ha existido durante más de medio siglo, la naturaleza disruptiva de los datos de detección y rango de luz (LiDAR) ha ganado protagonismo en varias industrias solo en la última década.  En la industria de la topografía, la tecnología LiDAR es ampliamente aceptada como una pieza importante del rompecabezas de modelos de realidad precisos.

¿Y por qué no?  Durante situaciones de poca luz, o en áreas con una cubierta forestal densa, los métodos de fotogrametría aérea no pueden determinar la verdadera superficie de la tierra.  Mientras tanto, un sensor LiDAR transportado por un dron puede producir representaciones precisas de nubes de puntos de estructuras y entornos complejos.

Y, sin embargo, en comparación con la fotogrametría aérea, la adopción de la tecnología LiDAR de drones comerciales ha sido notablemente lenta.  Echele la culpa a la escasez de sistemas LiDAR aéreos livianos pero altamente funcionales y económicos o colóquelo en las complejidades del posprocesamiento y clasificación de los datos súper densos, el hecho es que la tecnología LiDAR aérea aún no ha tenido su día en el sol.

Pero todo eso está a punto de cambiar.  Cuando comience a enviarse a principios de 2021, el primer sensor LiDAR para drones de DJI, el Zenmuse L1, generará un gran avance en la democratización de la tecnología LiDAR a través de su eficiencia, precisión y rentabilidad.

Estas son las 7 características principales del L1 que creemos que deberían entusiasmarle:

1. IMU integrado para una precisión incomparable

La unidad de medición inercial (IMU) mide la aceleración de 3 ejes y la velocidad angular en tiempo real de un dron, calculando así la velocidad, la posición y el ángulo de altitud de la aeronave.  Una IMU de alta precisión es fundamental para la recopilación de datos LiDAR de calidad porque, sin ella, su nube de puntos no sería más que una colección arbitraria de puntos.

El Zenmuse L1 está diseñado con una IMU de grado industrial.  En escenarios operativos típicos, el L1 ofrece una precisión de IMU de 0.025 ° (balanceo / cabeceo) /0.08 ° (guiñada).  Para una mayor fiabilidad y precisión, se han incorporado a la solución un sensor de visión para la precisión de posicionamiento y un receptor GNSS de doble frecuencia.  Esto permite que el L1 ofrezca una precisión relativa de grado topográfico de 5 cm y una precisión absoluta de 10 cm mientras vuela a una altitud de 50 m.

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2. Gimbal estabilizado de 3 ejes para eliminación de brechas de datos

Si bien la mayoría de los otros sistemas de drones LiDAR en el mercado requieren que compre soluciones estabilizadoras por separado, el L1 se envía en un cardán estabilizado de 3 ejes en la caja.  Esto significa que cualquier movimiento de rotación inadvertido de su dron (inclinación, balanceo y giro) se estabiliza dinámicamente dentro de ± 0.01 °, lo que permite una distribución de puntos homogénea incluso a velocidades de escaneo muy altas.  Como tal, el riesgo de brechas de datos se reduce significativamente, lo que reduce los costos asociados con el re-vuelo.

Dado que el L1 está estrechamente integrado con el sistema de gestión de vuelo de DJI, recibe un control de montaje completamente automático, una mayor eficiencia de recopilación de datos e imágenes perfectamente alineadas para misiones precisas de recopilación de datos geo-referenciados.

El Zenmuse L1 está diseñado con una IMU de grado industrial.  En escenarios operativos típicos, el L1 ofrece una precisión de IMU de 0.025 ° (balanceo / cabeceo) /0.08 ° (guiñada).  Para una mayor fiabilidad y precisión, se han incorporado a la solución un sensor de visión para la precisión de posicionamiento y un receptor GNSS de doble frecuencia.  Esto permite que el L1 ofrezca una precisión relativa de grado topográfico de 5 cm y una precisión absoluta de 10 cm mientras vuela a una altitud de 50 m.

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3. Sensor CMOS de 1 pulgada y 20MP para fotogrametría de alta resolución

Con los casos de uso cada vez más exigentes, no es práctico obligar a los topógrafos a elegir entre imágenes LiDAR y RGB, ni es prudente gastar el doble de tiempo y dinero para obtener modelos de nubes de puntos de color verdadero.  Esta es la razón por la que la solución de mapeo LiDAR de drones versátil y rentable de DJI, Zenmuse L1, integra un sensor CMOS de 20MP de 1 pulgada a bordo para cumplir funciones básicas como tomar fotos y grabar videos, así como para proporcionar información de color en tiempo real para el punto  en la nube durante el proceso de escaneo.  Esto permite que el L1 genere nubes de puntos de color verdadero y modelos de realidad.

 El sensor CMOS de 1 pulgada y 20MP viene con un obturador mecánico para eliminar la distorsión del obturador rodante.  Nuestros usuarios reconocerán que este es el mismo sensor que utiliza nuestro dron de mapeo de grado topográfico más popular, el Phantom 4 RTK.  Y al igual que el P4 RTK, Zenmuse L1 puede ayudarlo a lograr una precisión del suelo (GSD) de 2,74 cm a 100 metros de altitud de vuelo, en caso de que elija usarlo para fotogrametría.

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4. Admite 3 retornos para la penetración en densa vegetación

Con un alcance de detección de hasta 450 metros, el módulo Livox LiDAR de L1 ofrece una tasa de puntos efectiva de 240.000 puntos por segundo.  Pero el L1 permite hasta 3 retornos por disparo de láser, lo que significa que esta tasa de puntos puede llegar hasta 480.000 puntos por segundo en operaciones con dos o tres retornos.

Esta capacidad de retorno múltiple permite a los usuarios de LiDAR de drones L1 generar fácilmente los datos de elevación en campos de bosques densos y extraerlos en DEM y DSM.  El uso de múltiples devoluciones también facilita que los analistas de datos seleccionen y clasifiquen diferentes tipos de objetos en una nube de puntos, como cables aéreos o diferentes activos en un sitio de construcción.

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5. Modo de escaneo no repetitivo para una cobertura total

El L1 es el único sensor LiDAR aéreo que admite tanto un modo de escaneo de línea como un patrón de escaneo no repetitivo, una tecnología única desarrollada por Livox.  En este modo, a medida que aumenta el tiempo de integración, también lo hace el área que se escanea dentro del campo de visión (FOV).  Seguir esta metodología aumenta la probabilidad de que se detecten objetos y otros detalles dentro del campo de visión.  Y cuanto más tiempo escanea un área el sensor LiDAR del dron, mayor es la resolución de los datos (en comparación con el escaneo de línea normal).

Obtenga más información sobre el modo de escaneo no repetitivo: https://www.livoxtech.com/mid-40-and-mid-100

El modo de escaneo no repetitivo permite que el DJI Zenmuse L1 brinde una cobertura completa del área de interés en períodos de tiempo muy cortos y permite que el sensor capture datos en cualquier dirección, en lugar de a lo largo de un plano definido.

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6. Certificado IP44 para un rendimiento confiable

El L1 ha recibido una clasificación de protección de ingreso IP44 que le da la versatilidad para volar en una amplia variedad de condiciones climáticas adversas, que incluyen nieve, humo y niebla.  Además, el módulo LiDAR del L1 tiene capacidad de detección activa a través de la cual puede escanear el terreno y recolectar nubes de puntos durante la noche u otras condiciones de poca luz.

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7. Una solución completa para el mapeo LiDAR con drones

Combine el poderoso L1 con la plataforma de drones comerciales insignia de DJI, Matrice 300 RTK y el software de posprocesamiento DJI Terra, y se convierte en una solución completa e integrada para la adquisición precisa de datos 3D en tiempo real.  A una altura de vuelo de 100 m y una velocidad de 10 m / s, un solo vuelo con el M300 RTK y el L1 puede recopilar datos que cubren un área de 2 kilómetros cuadrados.

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Simplemente use la función Point Cloud LiveView para confirmar que está capturando los datos correctos sin tener que aterrizar o esperar el posprocesamiento, y evitar volver a volar y volver a trabajar.  Y una vez que tenga los datos correctos, DJI Terra se convierte en su solución integral de posprocesamiento.  El software fusionará sin problemas los datos de IMU y GNSS para cálculos de nubes de puntos y luz visible, además de realizar cálculos de datos de POS para que pueda generar sin esfuerzo modelos reconstruidos e informes de precisión.

 ¿Qué sigue para LiDAR aéreo?

En DJI, estamos cada vez más comprometidos con llevar a los cielos soluciones LiDAR asequibles y escalables.  Cuando las imágenes LiDAR se vuelvan fácilmente accesibles, sus aplicaciones se extenderán mucho más allá de AEC y topografía.  Por ejemplo, las agencias de gestión ambiental pueden aprovechar el LiDAR de drones para obtener información sobre el ancho del dosel, la densidad de la vegetación, el volumen de existencias y las tendencias de crecimiento.  Las industrias de alto riesgo como el petróleo y el gas, la minería y las telecomunicaciones pueden beneficiarse del modelado detallado de sus activos para la inspección automatizada y más.  Y los servicios de emergencia, mientras tanto, pueden utilizar nubes de puntos de colores reales para conocer la situación en tiempo real, incluso de noche con poca visibilidad.

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