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Las 7 características principales del Zenmuse L1

Todo lo que necesitas saber el primer sensor de mapeo LiDAR de DJI

By Ishveena Singh Ishveena Singh
marzo 15, 2021

El Zenmuse L1 surge en respuesta a la demanda candente de los usuarios de DJI en el sector de la construcción y la topografía de una solución de drones LiDAR potente pero accesible.

Aunque la tecnología lleva existiendo desde hace más de medio siglo, la naturaleza disruptiva de los datos de detección y rango de luz (LiDAR) ha adquirido protagonismo en varios sectores apenas en la última década. En el sector de la topografía, la tecnología LiDAR es ampliamente aceptada como una pieza importante del rompecabezas de los modelos de realidad precisos.

¿Y por qué no? En condiciones de poca iluminación o en áreas con una densa cubierta vegetal, los métodos de fotogrametría aérea no pueden determinar la verdadera superficie terrestre. Por el contrario, 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. Bien por la escasez de sistemas LiDAR aéreos ligeros pero sumamente funcionales y económicos o bien por las dificultades del posprocesamiento y la clasificación de los datos superdensos, el hecho es que el momento de la tecnología LiDAR aérea aún no ha llegado.

Pero eso está a punto de cambiar. Cuando comience a comercializarse a principios de 2021, el primer sensor LiDAR de dron de DJI, el Zenmuse L1, supondrá un gran avance en la democratización de la tecnología LiDAR gracias a su eficiencia, precisión y rentabilidad. 

Estas son las 7 características principales del L1 que creemos que te van a entusiasmar:

1. IMU integrada para una precisión sin igual

La unidad de medición inercial (IMU) mide la aceleración de 3 ejes y la velocidad angular en tiempo real de un dron, lo que permite calcular la velocidad, la posición y el ángulo de altitud de la aeronave. Contar con una IMU de alta precisión es esencial para recopilar datos LiDAR de calidad porque, sin ella, la nube de puntos no será más que una colección arbitraria de puntos.

El Zenmuse L1 está diseñado con una IMU de categoría industrial. En escenarios operativos típicos, la precisión de IMU que ofrece el L1 es de 0,025° (rotación/inclinación)/0,15° (guiñada). Para mayor fiabilidad y precisión, se han incorporado a la solución un sensor de visión para un posicionamiento preciso y un receptor GNSS de doble frecuencia. Esto permite que el L1 ofrezca una precisión relativa de calidad topográfica de 5 cm y una precisión absoluta de 10 cm mientras vuela a una altitud de 50 m.

LiDAR IMU

2. Estabilizador de 3 ejes para eliminar brechas de datos

A diferencia de la mayoría de los sistemas de drones LiDAR en el mercado, que requieren que compres soluciones estabilizadoras por separado, el L1 viene con un estabilizador de 3 ejes incorporado. Esto significa que cualquier movimiento de rotación inadvertido del dron (inclinación, rotación y paneo) se estabiliza dinámicamente en ± 0,01°, lo que permite una distribución de puntos homogénea incluso a velocidades de escaneo muy elevadas. De ese modo, el riesgo de brechas de datos se reduce de forma significativa, lo que disminuye los costes asociados a volver a volar.

3 Axis Gimbal

Dado que el L1 está estrechamente integrado con el sistema de gestión de vuelo de DJI, se obtiene control de soporte totalmente automático, eficiencia de recopilación de datos mejorada e imágenes perfectamente alineadas para misiones precisas de recopilación de datos georreferenciados. 

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

Con casos de uso más exigentes que nunca, no es práctico obligar a los topógrafos a elegir entre imágenes LiDAR y RGB, ni es prudente gastar el doble de tiempo y dinero en obtener modelos de nubes de puntos de colores reales. Esta es la razón por la que la solución de cartografía LiDAR con drones versátil y rentable de DJI, el Zenmuse L1, integra un sensor CMOS de 20 MP de 1 pulgada a bordo para realizar funciones básicas como sacar fotos y grabar vídeos, así como para facilitar información en color en tiempo real para la nube de puntos durante el proceso de escaneado. Esto permite al L1 generar modelos de realidad y nubes de puntos de colores reales.

True-Color Point Clouds

El sensor CMOS de 20 MP y 1 pulgada incorpora con un obturador mecánico para eliminar la distorsión del obturador rodante. Los usuarios reconocerán que se trata del mismo sensor que utiliza nuestro dron de cartografía de categoría topográfica más popular, el Phantom 4 RTK. Y, al igual que el P4 RTK, el Zenmuse L1 puede ayudarte a lograr una distancia de muestra en tierra (GSD) de 2,74 cm a 100 metros de altitud de vuelo, en caso de que elijas usarlo para fotogrametría.

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4. Admite tres retornos para penetrar en vegetación densa

Con un alcance de detección de hasta 450 metros, el módulo LiDAR Livox del L1 ofrece una frecuencia de puntos efectiva de 240 000 puntos por segundo. Pero el L1 permite hasta tres retornos por disparo de láser, lo que significa que esta frecuencia 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 retornos múltiples también facilita que los analistas de datos elijan y clasifiquen diferentes tipos de objetos en una nube de puntos, como cables aéreos o diferentes activos en una obra en construcción. 

LiDAR Foliage Penetration

5. Modo de escaneado no repetitivo para una cobertura total

El L1 es el único sensor LiDAR aéreo que admite tanto un modo de escaneado de línea como un patrón de escaneado no repetitivo, una tecnología única desarrollada por Livox. En este modo, a medida que el tiempo de integración aumenta, también lo hace el área que se escanea dentro del campo de visión. Al adoptar 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 resolución adquieren los datos (en comparación con el escaneado de línea normal).

Non-Repetitive Scan Mode

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

El modo de escaneado no repetitivo permite que el DJI Zenmuse L1 ofrezca una cobertura completa del área de interés en un breve espacio de tiempo y hace posible que el sensor capture datos en cualquier dirección, en lugar de a lo largo de un plano definido.

 

6. Certificado IP54 para un rendimiento fiable

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El L1 ha obtenido un índice de protección de ingreso IP54, que le confiere la versatilidad necesaria para volar en una amplia variedad de condiciones climáticas adversas, incluidas nieve, humo y niebla. Además, el módulo LiDAR del L1 tiene una capacidad de detección activa, mediante la cual puede escanear terreno y recopilar nubes de puntos durante la noche o en condiciones de poca iluminación.

Consulta también: ¿Hasta qué punto resiste a la intemperie el M300 RTK?

7. Una solución completa para la cartografía LiDAR con drones sencilla

Combina el poderoso L1 con la plataforma dron comercial insignia de DJI, el Matrice 300 RTK, y el software de posprocesamiento DJI Terra, y se convertirá en una solución completa e integrada para adquirir datos 3D de forma precisa en tiempo real. A una altura de vuelo de 100 m y una velocidad de 10 m/s, un único vuelo con el M300 RTK y el L1 puede recopilar datos que abarquen un área de 2 km cuadrados.

Point Cloud Live View

Simplemente utiliza la función Vista en directo de la nube de puntos para confirmar que estás capturando los datos correctos sin tener que aterrizar o esperar al posprocesamiento, y evitar volver a volar y repetir el trabajo. Y una vez que tengas los datos correctos, DJI Terra se convertirá en tu solución posprocesamiento en una sola aplicación. El software fusionará a la perfección los datos de IMU y GNSS para cálculos de nubes de puntos y luz visible, además de realizar cálculos de datos POS para que puedas generar modelos reconstruidos e informes precisos sin esfuerzo.

¿Qué es lo próximo para la tecnología LiDAR aérea?

En DJI, estamos cada vez más comprometidos con poner en los cielos soluciones LiDAR asequibles y escalables. Cuando se pueda acceder con facilidad a las imágenes LiDAR, sus aplicaciones se extenderán mucho más allá de la construcción y la topografía. Por ejemplo, las agencias de gestión ambiental pueden aprovechar la tecnología LiDAR de drones para obtener información sobre la anchura y la densidad de la vegetación, el volumen de reservas y las tendencias de crecimiento. Los sectores de alto riesgo como el petrolífero, el gasístico, la minería y las telecomunicaciones pueden beneficiarse del modelado detallado de sus activos para la inspección automatizada, entre otras posibilidades. Y, entretanto, los servicios de emergencias pueden utilizar nubes de puntos de colores reales para conocer el entorno en tiempo real, incluso de noche con poca visibilidad.

Emergency Response

 

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Tags: Construcción y Topografía

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