Die Zenmuse L1 ist eine Reaktion auf die große Nachfrage von DJI-Kunden in der Architektur-, Ingenieur-, Bau- und Vermessungsbranche, die nach einer leistungsstarken und dennoch zugänglichen LiDAR-Drohnenlösung gesucht haben.
Obwohl es die Technologie seit mehr als einem halben Jahrhundert gibt, hat die revolutionäre Eigenschaft von LiDAR-Daten (Light Detection and Ranging) erst in den letzten zehn Jahren in verschiedenen Branchen an Bedeutung gewonnen. In der Vermessungsbranche ist die LiDAR-Technologie bereits als wichtiger Bestandteil für genaue Realitätsmodelle anerkannt.
Und warum auch nicht? Bei schlechten Lichtverhältnissen oder in Gebieten mit dichter Vegetation können herkömmliche Methoden der Fotogrammetrie aus der Luft nicht die wahre Erdoberfläche bestimmen. Währenddessen kann ein von einer Drohne getragener LiDAR-Sensor präzise Punktwolkendarstellungen komplexer Strukturen und Umgebungen erzeugen.
Im Vergleich zur Luftbild-Fotogrammetrie war die Einführung der kommerziellen LiDAR-Technologie bei Drohnen jedoch auffällig langsam. Schuld daran ist der Mangel an leichten, aber hochfunktionellen und kostengünstigen LiDAR-Systemen in der Luft oder die Komplexität der Nachbearbeitung und Klassifizierung von hochverdichten Daten. Die Tatsache bleibt, dass die LiDAR-Technologie noch auf ihren Durchbruch bei Lufteinsätzen wartet.
Aber all das wird sich jetzt ändern. Mit der Auslieferung Anfang 2021 wird der erste LiDAR-Sensor für Drohnen von DJI, die Zenmuse L1, einen großen Durchbruch bei der Demokratisierung der LiDAR-Technologie durch Effektivität, Genauigkeit und Kosteneffizienz erzielen.
Hier sind die 7 besten Funktionen der DJI L1, von denen wir glauben, dass sie Sie begeistern werden:
1. Integrierte IMU für beispiellose Genauigkeit
Das Trägheitsnavigationssystem (Inertial Measurement Unit, IMU) misst die Beschleunigung auf drei Achsen und die Winkelgeschwindigkeit einer Drohne in Echtzeit und berechnet so die Geschwindigkeit, Position und den Erhebungswinkel des Fluggeräts. Eine hochpräzise IMU ist für eine qualitativ hochwertige LiDAR-Datenerfassung von entscheidender Bedeutung, da Ihre Punktwolke ohne sie nur eine willkürliche Erfassung von Punkten wäre.
Die Zenmuse L1 ist mit einer IMU in Industriequalität ausgestattet. In typischen Einsatzszenarien liefert die L1 eine IMU-Genauigkeit von 0,025° (Rollen/Nicken) / 0,08° (Gieren). Für weitere Zuverlässigkeit und Präzision wurden ein Sichtsensor für die Positionsgenauigkeit und ein Dualfrequenz-GNSS-Empfänger in die Lösung integriert. Dies ermöglicht es der L1, eine relative Vermessungsgenauigkeit von 5 cm und eine absolute Genauigkeit von 10 cm zu liefern, während sie in einer Höhe von 50 m fliegt.
2. Gimbal mit 3-Achsen-Stabilisierung zur Eliminierung von Datenlücken
Während die meisten anderen LiDAR-Systeme auf dem Markt erfordern, dass Sie Stabilisierungslösungen separat kaufen, enthält die L1 einen 3-Achsen-stabilisierten Gimbal im Lieferumfang. Dies bedeutet, dass jede unbeabsichtigte Rotationsbewegung Ihrer Drohne (Neigen, Rollen und Schwenken) innerhalb von ±0,01° dynamisch stabilisiert wird und eine homogene Punktverteilung auch bei sehr hohen Abtastraten ermöglicht. Dadurch sinkt das Risiko für Datenlücken erheblich und es werden auch die Kosten gesenkt, da verwertbare Ergebnisse nach nur einem Flug erstellt werden können und unnötige Zusatzflüge, um Datenlücken zu schließen, vermieden werden.
Da die L1 eng in das Flugmanagementsystem von DJI integriert ist, erhalten Sie eine vollautomatische Steuerung, eine verbesserte Datenerfassungseffizienz und perfekt ausgerichtete Bilder für genaue georeferenzierte Datenerfassung bei Ihren Einsätzen.
3. 20 MP 1-Zoll CMOS-Sensor für hochauflösende Fotogrammetrie
Da Anwendungen mit der Zeit immer anspruchsvoller werden, ist es weder praktisch, Vermessungsingenieure zu zwingen, zwischen LiDAR- oder RGB-Bildern zu wählen, noch ist es ratsam, doppelt so viel Zeit und Geld zu investieren, um Echtfarben-Punktwolkenmodelle zu erhalten. Aus diesem Grund integriert die Zenmuse L1, die vielseitige und kostengünstige LiDAR-Kartierungslösung für Drohnen von DJI, einen 20 MP CMOS-Sensor (1-Zoll), um grundlegende Funktionen wie das Aufnehmen von Fotos und Videos sowie Farbinformationen in Echtzeit für Punktwolkedaten während des Abtastvorgangs bereitzustellen. Dadurch kann die L1 Echtfarben-Punktwolken und Realitätsmodelle erstellen.
Der 20 MP 1-Zoll CMOS-Sensor wird mit einem mechanischen Verschluss geliefert, um Rolling-Shutter-Verzerrungen zu vermeiden. Unsere Bestandskunden werden erkennen, dass dies derselbe Sensor ist, der von unserer beliebtesten Enterprise-Drohne mit Vermessungsqualität, der P4 RTK, genutzt wird. Und wie bei der P4 RTK kann Ihnen die Zenmuse L1 dabei helfen, eine Bodenauflösung (Ground Sample Distance, GSD) von 2,74 cm in 100 Meter Flughöhe zu erreichen, falls Sie diese für die Fotogrammetrie verwenden.
4. Drei Rückläufe für Durchblick auch bei dichter Vegetation
Mit einer Erfassungsreichweite von bis zu 450 Metern liefert das Livox LiDAR-Modul der L1 eine effektive Punktrate von 240.000 Punkten pro Sekunde. Die L1 ermöglicht jedoch bis zu 3 Rückläufe pro Laserschuss, was bedeutet, dass diese Punktrate bei Operationen mit zwei oder drei Rückläufen bis zu 480.000 Punkte pro Sekunde betragen kann.
Mit diesen Mehrfach-Rückläufen können Drohnenpiloten mit der L1 und LiDAR die Höhendaten auf einfache Weise auch in dicht bewachsenen Waldfeldern generieren und in DEM- und DSM-Dateien extrahieren. Die Verwendung mehrerer Rückläufe erleichtert es Datenanalysten auch, verschiedene Objekttypen in einer Punktwolke auszuwählen und zu klassifizieren, z. B. Oberleitungen oder verschiedene Anlagegüter auf einer Baustelle.
5. Nicht-repetitiver Scanmodus für vollständige Abdeckung
The L1 is the only aerial LiDAR sensor to support both a line scan mode and a non-repetitive scanning pattern – a unique technology developed by Livox. In this mode, as the integration time grows, so does the area being scanned inside the field-of-view (FOV). Following this methodology increases the likelihood of objects and other details within the FOV being detected. And the longer the drone LiDAR sensor scans an area, the higher the resolution of the data becomes (when compared to regular line scan).
Erfahren Sie mehr zum nicht-repetitiven Scanmodus: https://www.livoxtech.com/mid-40-and-mid-100
Dies ermöglicht eine vollständige Abdeckung des Beobachtungsbereichs in sehr kurzer Zeit und ermöglicht es dem Sensor, Daten in jede Richtung anstatt entlang einer definierten Ebene zu erfassen.
6. Schutzart IP44 für zuverlässige Leistung
Die L1 hat die Schutzart IP44, die ihr die Vielseitigkeit bietet, unter zahlreichen widrigen Wetterbedingungen wie Schnee, Rauch und Nebel geflogen zu werden. Darüber hinaus verfügt das LiDAR-Modul der L1 über eine aktive Erkennungsfunktion, mit der es das Gelände scannen und Punktwolken auch bei Nacht oder bei schlechten Lichtverhältnissen sammeln kann.
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7. Komplettlösung für einfache LiDAR-Kartierung mit Drohnen
Kombinieren Sie die mächtige L1 mit DJIs Flaggschiff-Plattform für kommerzielle Drohnen, der Matrice 300 RTK und der Nachbearbeitungssoftware DJI Terra, und Sie erhalten eine vollständig integrierte Komplettlösung für die genaue 3D-Datenerfassung in Echtzeit. Bei einer Flughöhe von 100 m und einer Geschwindigkeit von 10 m/s kann ein einzelner Flug mit der M300 RTK und der L1 Daten für eine Fläche von 2 km² erfassen.
Verwenden Sie einfach die Punktwolken-Liveansicht, um sicher zu sein, dass Sie die richtigen Daten erfasst haben. Dazu müssen Sie nicht einmal landen oder auf die Nachbearbeitung warten. Und sobald Sie die richtigen Daten haben, ist DJI Terra die einzige Softwarelösung, die Sie für all Ihre Nachbearbeitung benötigen. Die Software verbindet die IMU- und GNSS-Daten nahtlos für Punktwolken- und RGB-Berechnungen und führt zusätzlich POS-Datenberechnungen durch, sodass Sie mühelos rekonstruierte Modelle und Genauigkeitsberichte erstellen können.
Was ist die nächste Entwicklungsstufe für luftgestütztes LiDAR?
Bei DJI setzen wir uns zunehmend dafür ein, erschwingliche und skalierbare LiDAR-Lösungen in den Himmel zu bringen. Wenn LiDAR-Bilder leicht zugänglich sind, werden ihre Anwendungen weit über Luftvermessung und die Architektur-, Ingenieur- und Baubranche hinausgehen. Beispielsweise können Umweltbehörden LiDAR-Drohne nutzen, um Einblicke in die Breite von Bodenbedeckung, Vegetationsdichte, Bestandsvolumen und Wachstumstrends zu erhalten. Hochrisikobranchen wie Öl und Gas, Bergbau und Telekommunikation können unter anderem von einer detaillierten Modellierung ihrer Vermögenswerte profitieren, die mithilfe automatisierter Inspektionen erstellt werden können. Und Rettungskräfte können auch nachts und bei schlechten Sichtverhältnissen farbechte Punktwolken für die Situationserkennung in Echtzeit verwenden.
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