În ultimii ani, un tip numit Lidar a intrat în diferite domenii de topografie și cartografiere. Mulți oameni se simt foarte necunoscuți. De fapt, este un bătrân. Distanța dintre pământ și lună, așa cum o știm, este atinsă prin tehnologia laser. . Principiul variației laserului este foarte simplu, adică prin măsurarea timpului de la care laserul este emis până la momentul în care lumina reflectată de pe lună ajunge pe pământ, înmulțindu-l cu viteza luminii și împărțind la 2, este distanța dintre pământ și lună. Pentru a se asigura că lumina laserului poate fi bine reflectată înapoi, americanii care au aterizat pe Lună au plasat special o astfel de oglindă pe Lună pentru a se asigura că lumina laserului este bine reflectată înapoi.
Aterizarea umană pe lună
Odată cu dezvoltarea GPS și IMU (tehnologie de navigație inerțială), este posibilă o poziționare precisă în timp real și determinarea atitudinii. Mulți producători au descoperit că acest tip este foarte potrivit pentru supravegherea uscată și cartografiere, așa că în ultimii ani, Lidar a fost împins către tine. Când cineva vede lidar, va apărea o îndoială în mintea lor:
Care este diferența dintre lidar și radar?
Lidar este un radar?
raspunsul este!
Dacă nu ne credeți, priviți imaginea de mai jos:
Diferența dintre lidar și radar
Diferența dintre ele este la fel de simplă și de înțeles ca și numele. Lidar este un radar care emite lumină laser. Principiul este practic similar, cu excepția faptului că lidarul emite un fascicul drept, în timp ce radarul emite un fascicul de unde electromagnetice în formă de con.
Conform scopului, putem împărți senzorii laser în două categorii, și anume, nivelul de evitare a obstacolelor și nivelul de topografie și cartografiere de înaltă precizie. Prin comparație, putem constata că unii parametri cheie, cum ar fi rezoluția unghiulară, câmpul vizual, distanța de măsurare, rata de măsurare, precizia măsurării, tehnologia de ecou multiplu, tehnologia de ecou cu mai multe cicluri etc., aceste două tipuri de senzori laser sunt destul de diferit. În continuare, ne vom concentra pe topografie și cartografiere lidar.
Supravegherea și cartarea lidar este un sistem care integrează senzori laser, GNSS, IMU și camere. Prin calibrarea parametrilor fiecărui senzor, abaterea de poziție între senzori și unghiul de rotație utilizat pentru conversia între diferite sisteme de coordonate poate fi calculată cu precizie. În acest fel, coordonatele relative ale datelor din norul de puncte dobândite sunt convertite în coordonate geodezice. Pe scurt, puteți scana în timp ce mergeți, iar punctele pe care le scanați sunt toate coordonate geodezice! Este atât de cool!
Măsurarea compoziției sistemului lidar
Măsurarea compoziției sistemului lidar
Atunci când folosim lidar pentru topografie și cartografiere, putem folosi, în general, platforme mobile, cum ar fi mașini, vehicule aeriene fără pilot și avioane cu echipaj ca transportatori. Datele laser brute, datele GNSS și datele IMU în mișcare pot fi obținute prin postprocesare în modul postprocesare. Datele POS de precizie la nivel de centimetru se bazează pe date POS și laser brut pentru a genera rezultate în cloud punct de laser pe care le vedem deseori.
Deci, care sunt diferențele dintre diferitele platforme și cum să alegeți?
Urmăriți eficiența și instalați-o direct pe un elicopter sau un avion cu aripi fixe!
Eficiența măsurării este direct plină, dar, deoarece zborul cu elicopterul sau cu aripile fixe este mai mare, precizia este mai slabă, în general în jurul valorii de 10CM, această metodă poate fi selectată pentru supravegherea topografică pe suprafață mare.
Zona de inspecție este potrivită pentru zbor și este necesară precizia, deci utilizați un UAV cu aripi rotative.
Eficiența utilizării UAV-urilor cu aripi rotative este puțin mai mică decât cea a UAV-urilor cu aripi fixe, dar este mai utilă în ceea ce privește controlul de precizie, care poate atinge o precizie de 5 cm. Liderul aerian este o combinație de panaceu, care își poate arăta abilitățile indiferent de teren.
Pentru anumite zone urbane sau medii stradale, selectați modul on-board lidar on-board mode.
Poate scana date numai la 200 de metri de ambele părți ale drumului, iar zona de scanare este limitată. Acest mod de funcționare poate fi utilizat în proiecte generale de reconstrucție și extindere a drumurilor sau în proiecte de hărți topografice, iar acuratețea la 100 de metri este de 5 cm.
Rucsacul ca mijloc suplimentar pentru a umple ultimul gol
Deoarece suntem un lidar multi-platformă, putem chiar să efectuăm măsurători pe spate. Existența modului de rucsac este de a completa deficiențele mai multor metode de operare de mai sus. Se folosește pentru a măsura unele locuri în care mașinile și avioanele nu pot intra, cum ar fi măsurarea spațiului subteran, măsurarea minelor, calculul volumului pătrat și așa mai departe. Deoarece există o anumită cantitate de nervozitate artificială atunci când oamenii merg cu echipamentul pe spate, aceasta este, în general, la aproximativ 10 cm după procesare.
În ultimii ani, un tip numit Lidar a intrat în diferite domenii de topografie și cartografiere. Mulți oameni se simt foarte necunoscuți. De fapt, este un bătrân. Distanța dintre pământ și lună, așa cum o știm, este atinsă prin tehnologia laser. . Principiul variației laserului este foarte simplu, adică prin măsurarea timpului de la care laserul este emis până la momentul în care lumina reflectată de pe lună ajunge pe pământ, înmulțindu-l cu viteza luminii și împărțind la 2, este distanța dintre pământ și lună. Pentru a se asigura că lumina laserului poate fi bine reflectată înapoi, americanii care au aterizat pe Lună au plasat special o astfel de oglindă pe Lună pentru a se asigura că lumina laserului este bine reflectată înapoi.
Odată cu dezvoltarea GPS și IMU (tehnologie de navigație inerțială), este posibilă o poziționare precisă în timp real și determinarea atitudinii. Mulți producători au descoperit că acest tip este foarte potrivit pentru supravegherea uscată și cartografiere, așa că în ultimii ani, Lidar a fost împins către tine. Când cineva vede lidar, va apărea o îndoială în mintea lor:
Care este diferența dintre lidar și radar?
Lidar este un radar?
Diferența dintre lidar și radar
Diferența dintre ele este la fel de simplă și ușor de înțeles ca și numele. Lidar este un radar care emite laser, cum ar fi seria TOF-05D a CYNDAR. Principiul este practic similar, cu excepția faptului că lidarul emite un fascicul drept, în timp ce radarul emite un fascicul de unde electromagnetice în formă de con.
Conform scopului, putem împărți senzorii laser în două categorii, și anume, nivelul de evitare a obstacolelor și nivelul de topografie și cartografiere de înaltă precizie. Prin comparație, putem constata că unii parametri cheie, cum ar fi rezoluția unghiulară, câmpul vizual, distanța de măsurare, rata de măsurare, precizia măsurării, tehnologia de ecou multiplu, tehnologia de ecou cu mai multe cicluri etc., aceste două tipuri de senzori laser sunt destul de diferit. În continuare, ne vom concentra pe topografie și cartografiere lidar.
Supravegherea și cartarea lidar este un sistem care integrează senzori laser, GNSS, IMU și camere. Prin calibrarea parametrilor fiecărui senzor, abaterea de poziție între senzori și unghiul de rotație utilizat pentru conversia între diferite sisteme de coordonate poate fi calculată cu precizie. În acest fel, coordonatele relative ale datelor din norul de puncte dobândite sunt convertite în coordonate geodezice. Pe scurt, puteți scana în timp ce mergeți, iar punctele pe care le scanați sunt toate coordonate geodezice! Este atât de cool!
Atunci când folosim lidar pentru topografie și cartografiere, putem folosi, în general, platforme mobile, cum ar fi mașini, vehicule aeriene fără pilot și avioane cu echipaj ca transportatori. Datele laser brute, datele GNSS și datele IMU în mișcare pot fi obținute prin postprocesare în modul postprocesare. Datele POS de precizie la nivel de centimetru se bazează pe date POS și laser brut pentru a genera rezultate în cloud punct de laser pe care le vedem deseori.
Deci, care sunt diferențele dintre diferitele platforme și cum să alegeți?
Urmăriți eficiența și instalați-o direct pe un elicopter sau un avion cu aripi fixe!
Eficiența măsurării este direct plină, dar, deoarece zborul cu elicopterul sau cu aripile fixe este mai mare, precizia este mai slabă, în general în jurul valorii de 10CM, această metodă poate fi selectată pentru supravegherea topografică pe suprafață mare.
Zona de inspecție este potrivită pentru zbor și este necesară precizia, deci utilizați un UAV cu aripi rotative.
Eficiența utilizării UAV-urilor cu aripi rotative este puțin mai mică decât cea a UAV-urilor cu aripi fixe, dar este mai utilă în ceea ce privește controlul de precizie, care poate atinge o precizie de 5 cm. Liderul aerian este o combinație de panaceu, care își poate arăta abilitățile indiferent de teren.
Radar aerian UAV, Lidar aerian
Modul de funcționare a dronelor cu rotor
Pentru anumite zone urbane sau medii stradale, selectați modul on-board lidar on-board mode.
Poate scana date numai la 200 de metri de ambele părți ale drumului, iar zona de scanare este limitată. Acest mod de funcționare poate fi utilizat în proiecte generale de reconstrucție și extindere a drumurilor sau în proiecte de hărți topografice, iar acuratețea la 100 de metri este de 5 cm.
Rucsacul ca mijloc suplimentar pentru a umple ultimul gol
Deoarece suntem un lidar multi-platformă, putem chiar să efectuăm măsurători pe spate. Existența modului de rucsac este de a completa deficiențele mai multor metode de operare de mai sus. Se folosește pentru a măsura unele locuri în care mașinile și avioanele nu pot intra, cum ar fi măsurarea spațiului subteran, măsurarea minelor, calculul volumului pătrat și așa mai departe. Deoarece există o anumită cantitate de nervozitate artificială atunci când oamenii merg cu echipamentul pe spate, aceasta este, în general, la aproximativ 10 cm după procesare.
Cu atât de mulți parametri de lidar, la ce indicatori ar trebui să fiu atent?
1. Rezoluția unghiulară, care este precizia măsurării unghiului
Rezoluția unghiulară este capacitatea scanerului de a distinge ținta. Cu cât este mai mică rezoluția unghiulară, cu atât ținta poate fi mai mică și cu atât mai delicate sunt datele măsurate ale norilor de puncte. În general, acuratețea măsurării unghiului senzorilor laser de evitare a obstacolelor este de numai aproximativ 0,1 °, în timp ce rezoluția unghiulară a senzorilor laser de supraveghere și cartografiere este în general de 0,001 ° sau chiar mai mică.
2. Măsurarea distanței
Distanța de măsurare este legată de frecvența de emisie a laserului și de reflectivitatea obiectelor terestre reale. Distanța maximă de măsurare este legată de reflectivitate. În general, se referă la distanța maximă de scanare sub condiția de ρ ≧ 60% (parțial chiar până la ρ ≧ 90%). Frecvența de emisie a laserului este invers proporțională. Cu cât frecvența de emisie este mai mare, cu atât distanța de măsurare este mai mică. Diferite obiecte (munți, vegetație, clădiri din ciment, țevi metalice, minerale din sol, cărbune etc.) au reflectivitate diferită, iar majoritatea clădirilor au reflectivitate. Aproximativ 50%, pavajul cu cărbune și asfalt este de aproximativ 20%, deci, în aplicații practice, trebuie să reducem gama maximă a echipamentului.
3. Viteza de măsurare
În general, este reflectată de frecvența maximă de emisie a impulsului laser. De exemplu, frecvența maximă de emisie laser a RIEGL' s VUX-1UAV este de 550.000 de puncte / sec, în timp ce mini VUX-1UAV este de 100.000 de puncte / sec.
4. Precizia măsurării
Se referă la adevărata valoare obținută după măsurarea unei anumite cantități. Este gradul de coerență cu adevărul. Repetabilitatea se mai numește reproductibilitate sau repetabilitate, care este o cantitate utilizată pentru a exprima posibilitatea de a obține același rezultat din măsurători multiple. În general, acuratețea măsurării senzorilor laser la nivel de topografie și cartografiere este de aproximativ 1cm.
5. Câmp vizual
Câmpul vizual=unghiul de scanare al fasciculului laser, care se referă la domeniul unghiului maxim pe care îl poate atinge fasciculul laser prin dispozitivul de scanare, iar câmpul vizual efectiv este în general legat de altitudine și distanța efectivă de măsurare în timpul funcționării efective. . Deși câmpul vizual orizontal al multor senzori laser este de 360 °, în general folosim doar 90 ° -120 ° în aplicațiile reale.
Beneficiile s-au spus atât de mult, deci care sunt neajunsurile lidarului?
1. Afectat de vreme și mediu.
Indiferent de modul de lucru al lidarului, datorită limitării caracteristicilor fizice ale laserului, senzorul laser este foarte afectat de factori de mediu și nu este stabil și fiabil în aer liber și în mediul de fum, praf, ploaie, zăpadă , nisip și lumină puternică. A munci.
2. Scump
Prețul produselor industriale este rațional, iar costurile sale de cercetare și dezvoltare sunt ridicate, iar acest lucru poate fi diluat doar prin producția de masă. În acest stadiu, cererea de lidar nu este atât de mare, ceea ce face dificilă reducerea costurilor. Celălalt este costul marginal. Lidar este o mașină de înaltă precizie. Capul laser care poate fi utilizat pentru topografie și cartografiere este mult mai scump decât nivelul de evitare a obstacolelor. Producția de produse nu este ușoară, iar costul de producție în sine este foarte mare.
Deși actualul lidar nu este perfect, datorită capacității sale de a transmite vegetație, poate măsura direct suprafața solului și poate rezolva bine problema măsurării pădurilor dense, așa că este favorizat de mulți clienți. În viitor, odată cu avansarea tehnologiei și creșterea producției în serie, problema costurilor excesive poate fi redusă în mod eficient. Deși Lidar nu este perfect în prezent, se poate aștepta în viitor!
Cu atât de mulți parametri de lidar, la ce indicatori ar trebui să fiu atent?
1. Rezoluția unghiulară, care este precizia măsurării unghiului
Rezoluția unghiulară este capacitatea scanerului de a distinge ținta. Cu cât este mai mică rezoluția unghiulară, cu atât ținta poate fi mai mică și cu atât mai delicate sunt datele măsurate ale norilor de puncte. În general, acuratețea măsurării unghiului senzorilor laser de evitare a obstacolelor este de numai aproximativ 0,1 °, în timp ce rezoluția unghiulară a senzorilor laser de supraveghere și cartografiere este în general de 0,001 ° sau chiar mai mică.
2. Măsurarea distanței
Distanța de măsurare este legată de frecvența de emisie a laserului și de reflectivitatea obiectelor terestre reale. Distanța maximă de măsurare este legată de reflectivitate. În general, se referă la distanța maximă de scanare sub condiția de ρ ≧ 60% (parțial chiar până la ρ ≧ 90%). Frecvența de emisie a laserului este invers proporțională. Cu cât frecvența de emisie este mai mare, cu atât distanța de măsurare este mai mică. Diferite obiecte (munți, vegetație, clădiri din ciment, țevi metalice, minerale din sol, cărbune etc.) au reflectivitate diferită, iar majoritatea clădirilor au reflectivitate. Aproximativ 50%, pavajul cu cărbune și asfalt este de aproximativ 20%, deci, în aplicații practice, trebuie să reducem gama maximă a echipamentului.
3. Viteza de măsurare
În general, este reflectată de frecvența maximă de emisie a impulsului laser. De exemplu, frecvența maximă de emisie laser a RIEGL' s VUX-1UAV este de 550.000 de puncte / sec, în timp ce mini VUX-1UAV este de 100.000 de puncte / sec.
4. Precizia măsurării
Se referă la adevărata valoare obținută după măsurarea unei anumite cantități. Este gradul de coerență cu adevărul. Repetabilitatea se mai numește reproductibilitate sau repetabilitate, care este o cantitate utilizată pentru a exprima posibilitatea de a obține același rezultat din măsurători multiple. În general, acuratețea măsurării senzorilor laser la nivel de topografie și cartografiere este de aproximativ 1cm.
5. Câmp vizual
Câmpul vizual=unghiul de scanare al fasciculului laser, care se referă la domeniul unghiului maxim pe care îl poate atinge fasciculul laser prin dispozitivul de scanare, iar câmpul vizual efectiv este în general legat de altitudine și distanța efectivă de măsurare în timpul funcționării efective. . Deși câmpul vizual orizontal al multor senzori laser este de 360 °, în general folosim doar 90 ° -120 ° în aplicațiile reale.
Beneficiile s-au spus atât de mult, deci care sunt neajunsurile lidarului?
1. Afectat de vreme și mediu.
Indiferent de modul de lucru al lidarului, datorită limitării caracteristicilor fizice ale laserului, senzorul laser este foarte afectat de factori de mediu și nu este stabil și fiabil în aer liber și în mediul de fum, praf, ploaie, zăpadă , nisip și lumină puternică. A munci.
2. Scump
Prețul produselor industriale este rațional, iar costurile sale de cercetare și dezvoltare sunt ridicate, iar acest lucru poate fi diluat doar prin producția de masă. În acest stadiu, cererea de lidar nu este atât de mare, ceea ce face dificilă reducerea costurilor. Celălalt este costul marginal. Lidar este o mașină de înaltă precizie. Capul laser care poate fi utilizat pentru topografie și cartografiere este mult mai scump decât nivelul de evitare a obstacolelor. Producția de produse nu este ușoară, iar costul de producție în sine este foarte mare.
Deși actualul lidar nu este perfect, datorită capacității sale de a transmite vegetație, poate măsura direct suprafața solului și poate rezolva bine problema măsurării pădurilor dense, așa că este favorizat de mulți clienți. În viitor, odată cu avansarea tehnologiei și creșterea producției în serie, problema costurilor excesive poate fi redusă în mod eficient. Deși Lidar nu este perfect în prezent, se poate aștepta în viitor!
