禪思L1可見光融合無人機負載

DJI L1 激光可見光融合解決方案，方案由Livox 激光雷達、測繪相機、高精度慣導(dǎo)、三軸云臺等模塊組成，搭配經(jīng)緯 M300 RTK 和大疆智圖，形成一體化航測解決方案。

激光雷達的原理

激光是一種特殊的光，在生活中充滿了對光的運用，上網(wǎng)時離不開光纖，光纖使用光脈沖傳輸數(shù)據(jù)。今天Livox激光雷達帶來一種應(yīng)用——激光成像。

Livox激光雷達的特點

Livox激光雷達使用框幅式設(shè)計

測量距離 450 m （反射率 80%，0 klx）

有效點云數(shù)據(jù)率 240000 點/秒（一秒鐘內(nèi)可發(fā)射240000個激光點）

支持線性掃描模式與花瓣掃描模式

L1集成 Livox 激光雷達有效點云比例可達到100%，搭配三軸云臺可實現(xiàn)各角度點云數(shù)據(jù)采集。

激光如何測距

Livox激光雷達主要由三大模塊組成：發(fā)射、掃描和接收。首先發(fā)射模塊的激光器發(fā)射激光，通過反射鏡和透鏡使之變成平行光，然后通過掃描模塊的兩個旋轉(zhuǎn)棱鏡改變光路，使激光從某個角度發(fā)射出去。

激光打到物體上，會沿原光路反射回來，被光電轉(zhuǎn)換模塊接收。在已知光速的前提下，通過激光從發(fā)射到接收的飛行時間，計算得到與目標(biāo)物體之間的距離。

什么是點云數(shù)據(jù)

通過持續(xù)對目標(biāo)在各角度上進行照射，并結(jié)合高精度慣導(dǎo)數(shù)據(jù)，可得到目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)。

與相機拍攝的照片不同，得到的數(shù)據(jù)是由點組成的，這些點一般包含位置信息（X、Y、Z）、光強、回波數(shù)等信息。我們把這些點組成的數(shù)據(jù)稱之為點云。

激光與可見光數(shù)據(jù)融合

真彩點云

DJI L1還加入了測繪相機，激光雷達能呈現(xiàn)物體結(jié)構(gòu)，但不能獲取物體的色彩及紋理。測繪相機的集成正是為了解決這一問題，它給激光雷達獲取的點云數(shù)據(jù)添加色彩及紋理信息，生成真彩色點云。

實景模型

還不止這些，通過大疆智圖后處理還能生成三維實景模型。并且大疆智圖整合POS 解算、點云與可見光數(shù)據(jù)融合、模型生成、作業(yè)報告輸出，實現(xiàn)一鍵式操作。

激光雷達的應(yīng)用

樹障分析

激光雷達能生成線路與樹木的三維點云模型，在模型上即可測量導(dǎo)線與樹木的距離，為樹障分析提供準(zhǔn)確依據(jù)。

農(nóng)林調(diào)查

激光在照射到物體時能探測到多次回波。在多個回波中**回波可獲取測量對象的高程信息，中間的回波通常對應(yīng)物體的結(jié)構(gòu)，而后的回波則對應(yīng)裸露地表。

在植被茂密的區(qū)域，通過多回波就可以獲取樹木的數(shù)量、冠幅、樹高等信息。

地形測繪

如何獲取植被覆蓋下的地形數(shù)據(jù)？就需要一種設(shè)備能夠“穿透"植被層進行測量。激光可“穿透"植被層，這樣就可獲取地形表面的數(shù)據(jù)。

技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品名稱                                    DJI L1

尺寸                                          152×110×169mm

重量                                          930±10g

系統(tǒng)功耗                                   30W（典型值），60W（大值）

防護等級                                   IP54

支持機型                                   經(jīng)緯 M300 RTK

工作溫度                                   -20℃ 至 50℃（測繪相機工作溫度為 0℃至 50℃）

存儲溫度                                   -20℃ 至 60℃

系統(tǒng)性能

量程                                          450m @ 80%，0 klx；

190m @ 10%，100 klx

點云數(shù)據(jù)率                                單回波：大240000點/秒；

多回波：大480000點/秒

系統(tǒng)精度（RMS 1σ）1             平面精度：10cm @ 50m；

高程精度：5cm @ 50m

實時點云上色模式                     反射率，高度，距離，真彩

激光雷達

測距精度（RMS 1σ）2            3cm @ 100m

多支持回波數(shù)量                    3

掃描模式                                  非重復(fù)掃描，重復(fù)掃描

FOV                                        重復(fù)掃描：70.4°×4.5°；

非重復(fù)掃描：70.4°×77.2°

激光安全等級                         Class 1 （IEC 60825-1:2014）（人眼安全）

慣導(dǎo)系統(tǒng)

IMU更新頻率                         200Hz

加速度計量程                         ±8g

角速度計量程                         ±2000dps

航向精度（RMS 1σ）1          實時：0.3°，后處理：0.15°

俯仰/橫滾精度（RMS 1σ）1 實時：0.05°，后處理：0.025°

輔助定位相機

分辨率                                   1280×960

FOV                                       95°

測繪相機

傳感器尺寸                            1 英寸

有效像素                               2000 萬

圖像尺寸                               5472×3078（16:9）；4864×3648（4:3）；5472×3648（3:2）

焦距                                      8.8mm / 24mm（等效）

快門速度                               機械快門：1/2000 - 8 秒；

電子快門：1/8000 - 8 秒

ISO                                       視頻：100 - 3200（自動），100 - 6400（手動）；

照片：100 - 3200（自動），100 - 12800（手動）；

光圈                                      f/2.8 - f/11

支持文件系統(tǒng)                        FAT（≤32 GB）；exFAT（>32 GB）

圖片格式                               JPEG

視頻格式                               MOV，MP4

錄像分辨率                            H.264，4K：3840×2160 30p

云臺參數(shù)

穩(wěn)定系統(tǒng)                                3 軸（俯仰，橫滾，平移）

角度抖動量                            0.01°

安裝方式                                DJI SKYPORT 快拆

可控轉(zhuǎn)動范圍                         俯仰：-120°至+30°；平移：±320°

工作模式                                跟隨/自由/回中

數(shù)據(jù)存儲

原始數(shù)據(jù)存儲                         照片/IMU/點云數(shù)據(jù)存儲/GNSS 數(shù)據(jù)/標(biāo)定文件

點云數(shù)據(jù)存儲                         實時建模數(shù)據(jù)存儲

支持的存儲卡類型                  microSD 卡；大支持 256 GB 容量，順序?qū)懭胨俣?≥50

MB/s, 傳輸速度達到 UHS-I Speed Grade 3，請使用**

推薦用卡。

推薦存儲卡類型                      SanDisk Extreme 128GB UHS-I Speed Grade 3

SanDisk Extreme 64GB UHS-I Speed Grade 3

SanDisk Extreme 32GB UHS-I Speed Grade 3

SanDisk Extreme 16GB UHS-I Speed Grade 3

Lexar 1066x 128GB U3

Samsung EVO Plus 128GB

后處理軟件

支持軟件                              大疆智圖

數(shù)據(jù)格式                              大疆智圖支持標(biāo)準(zhǔn)格式點云模型導(dǎo)出：

點云格式：PNTS/LAS/PLY/PCD/S3MB 格式

禪思L1可見光融合無人機負載