O que há de tão bom em Lidar?

2023-03-01 23:34:38

Acredito que você que se preocupa com ciência e tecnologia e campos de levantamento e mapeamento deve ter se preenchido com a palavra "lidar" recentemente.

"É lançado o lidar de estado sólido de 256 linhas no nível do veículo", "Modelos de direção autônoma equipados com lidar são produzidos em massa", "um grande fabricante lança uma declaração de 'açougueiro de preços' para o mercado LiDAR pré-instalado"... sobre a importância do lidar As novidades são infinitas.

O LiDAR está recebendo cada vez mais atenção, mas a maioria das pessoas que comem melão não tem um entendimento abrangente do LiDAR. De fato, além dos mais conhecidos e discutidosnavegação automóvel LiDAR, também existem LiDAR aerotransportados "voando no céu" e LiDAR "segurando a mão".

Xiaohui levará todos neste artigo para dar uma olhada nas várias formas de lidar e como eles funcionam sob a evolução contínua do desempenho do produto e a expansão repetida dos cenários de aplicativos.


Lidar é a melhor escolha para equipamentos de levantamento e mapeamento


Entre as três principais formas de produtos lidar hoje, o lidar aerotransportado "voando no céu" tem a história mais longa. No final dos anos 1980 e início dos anos 1990, a Universidade de Stuttgart, na Alemanha, combinou a tecnologia de varredura a laser com GPS e sistemas de posicionamento inercial para desenvolver o primeiro scanner a laser aerotransportado do mundo, o Ackermann-19. Isso abriu o glorioso "Caminho para o Rei" do lidar aerotransportado até agora.

A partir de 1995, o lidar aerotransportado começou a ser comercializado. Comparado com levantamentos aéreos tradicionais que dependem de câmeras, câmeras, sensores remotos e outros equipamentos, o lidar tem as vantagens de alta densidade de ponto original, alta precisão de elevação e forte penetração na vegetação.


Airborne LiDAR pode pesquisar e mapear a área-alvo da "perspectiva de Deus"


Além disso, devido à “medição ativa” que emite e recebe lasers de alta frequência, em comparação com levantamentos aéreos tradicionais, os lidars aerotransportados são minimamente restringidos pelas condições climáticas. Com o suporte da modelagem de nuvem de pontos 3D, o lidar aerotransportado pode concluir operações de levantamento e mapeamento de forma verdadeira e precisa sem medição de ponto de controle de imagem de campo e pode realizar com eficiência operações de longa distância e grandes áreas, tornando-se a melhor escolha em levantamento topográfico e outros Campos.

Nos últimos trinta anos, o lidar aerotransportado não foi "empurrado para o trono" por retardatários, mas continuou a evoluir sob a evolução contínua da tecnologia. Veja o Fengdie magic pro lançado pela Surestar em abril deste ano: este produto com um peso inferior a 1,25 kg está posicionado no início do design como um "poderoso micro LiDAR de 360° no ar sem prancha curta". Fengdie tem uma precisão de elevação de 5 cm, uma altura operacional máxima de 200 m e uma densidade de ponto efetiva de 200/m² para um único cinto de vôo. A área de medição para um único voo atingiu 6km².


Fengdie magic pro (versão de câmera dupla) lidar micro-UAV


Ao fazer avanços contínuos em desempenho, a gama de aplicações do lidar aerotransportado também se expandiu. Hoje em dia, é indispensável em muitos campos, como inspeção de energia elétrica, investigação agrícola e florestal, pesquisa de conservação de água, pesquisa de minas, etc., e continua a penetrar em mais campos. O lidar aerotransportado, em constante evolução ao longo do tempo, é suficiente para ser chamado de "rei" dos equipamentos de levantamento e mapeamento.


Lidar aerotransportado está crescendo


Como os lidars aerotransportados, os lidars de veículos "no solo" também foram inicialmente usados para pesquisar e mapear direções. A combinação de lidar + veículos terrestres moveu o lidar mais primitivo do tipo local, o que melhorou muito a eficiência das operações de levantamento terrestre na época.


Ângulo RMóvelscanner a laser 3D


Embora os produtos LiDAR para levantamento e mapeamento de veículos ainda tenham espaço considerável para sobreviver no mercado, agora nos referimos ao lidar de veículos e, mais frequentemente, eles se referem a lidar de navegação de veículos.

Por causa de seus recursos de detecção eficientes e precisos, o lidar é conhecido como o "olho da direção autônoma". Beneficiando-se do fato de que o lidar continuamente quebrou os grilhões que atormentaram e impediram o desenvolvimento do lidar no passado, como alto preço, tamanho grande e dificuldade na produção em massa nos últimos anos, o lidar foi amplamente reconhecido pela indústria como um sensor central essencial para veículos autônomos de última geração.

O enorme potencial de desenvolvimento da direção autônoma torna os jogadores dentro e fora da pista prontos para se mover. Na “corrida armamentista” cada vez mais acirrada das montadoras em direção autônoma, o lidar deu início a uma oportunidade de desenvolvimento sem precedentes. Por um tempo, pode-se dizer que a pista LiDAR de navegação automotiva está em pleno andamento. No início de 2021, os estoques de conceito LiDAR se fortalecerão coletivamente, e muitos fabricantes LiDAR no país e no exterior também criaram seus próprios novos produtos de nível automotivo.


Lidar-C-Fans-256 de estado sólido de resolução ultra-alta em nível de imagem


Por exemplo, o fabricante doméstico lidarcerteza, seus produtos da série C-Fans são os primeiros lidars montados na frente com um design completo em escala de carro na China. Os produtos da série C-Fans adotam chips e tecnologia de semicondutores com direitos de propriedade intelectual independentes e possuem recursos excelentes, como baixo custo, alta confiabilidade, baixo atraso, alta resolução e amplo campo de visão. Nesta série, o C-Fans-256 é o primeiro lidar de estado sólido de 256 linhas de nível automotivo do mundo, e outro produto, o C-Fans-32, é atualmente o único produto lidar que passou na certificação “intrinsecamente seguro”.


Handheld Lidar é a estrela do futuro


Se é dito que voar no céu é "eterna juventude" e correr no chão é "prosperar", então o lidar portátil "portátil" é a "estrela do futuro" absoluta em toda a categoria lidar.

O entusiasmo das faixas de subdivisão LiDAR portáteis começou a surgir. A Surestar está profundamente envolvida no campo de lidar há muitos anos, e fabricantes fortes estabelecidos com profunda acumulação no campo de lidar aerotransportado e veicular lançaram sucessivamente produtos lidar portáteis autodesenvolvidos. . Novos fabricantes de equipamentos de visão industrial e fabricantes de lidar também apresentaram aqui um após o outro. Como um segmento relativamente novo do campo de batalha em LiDAR, a feroz batalha no mercado de LiDAR portátil está prestes a começar.

No momento em que a cena do gêmeo digital tridimensional real é extremamente rica, a complexidade do ambiente operacional de levantamento, mapeamento e digitalização aumentou muito. As pessoas descobrem que cada vez mais locais não podem ser acessados por levantamentos montados em veículos e mapeamento LiDAR. Diante de áreas de trabalho subterrâneas e tridimensionais, o LiDAR aerotransportado com uma "perspectiva de Deus" não é uma panaceia.

A maior e mais proeminente característica do equipamento portátil LiDAR é sua portabilidade. Levar a "StarScan” desenvolvido independentemente pela Surestar como exemplo. Este scanner a laser 3D portátil pesa apenas 1,3 kg e pode entrar facilmente em quase todos os locais de trabalho. .

Em cenários como investigação florestal, escaneamento do espaço subterrâneo, modelagem de instalações ambientais de campo, medição de volume, etc., o "StarScan" pode entrar no campo suavemente com sua figura pequena, para que o excelente desempenho de detecção e medição do lidar possa ser totalmente utilizado , econômica e eficiente. Complete as operações de levantamento e mapeamento de forma econômica e eficiente.


Imagem de nuvem de pontos de garagem subterrânea LiDAR portátil "StarScan"


Por exemplo, em operações de levantamento e mapeamento de energia em pequena escala ou cenários de levantamento suplementar de energia, os UAVs são suscetíveis a ventos fortes e requerem um ambiente climático relativamente estável para realizar operações de levantamento e mapeamento com sucesso. Em termos de custo, operações de pequena escala não valem a pena voar novamente com drones. O uso de LiDAR aerotransportado para as operações acima, sem dúvida, levará ao aumento dos custos operacionais e ao desperdício de mão de obra.

No entanto, nesta situação, o "StarScan" é muito útil. O LiDAR portátil não é apenas menos afetado pelo ambiente climático, mas também é simples de operar. Uma única pessoa pode concluir o levantamento e o mapeamento. Não só melhora muito a flexibilidade das operações de pequena escala, mas também reduz significativamente o custo de operações repetidas.


Uma única pessoa "StarScan" conduz com eficiência levantamentos de energia elétrica em pequena escala e operações de mapeamento


No link de medição de volume indispensável em projetos de infraestrutura, o desempenho do "StarScan" também chama a atenção. Tome como exemplo a medição de pilhas: "StarScan" pode rapidamente se basear na nuvem de pontos do alvo detectado sem coordenadas absolutas. Estabeleça diretamente o DSM (modelo de superfície digital) do alvo de detecção e obtenha o volume da pilha comparando o DSM alvo com a superfície inicial (superfície de base).


Imagens de nuvens de pontos 3D LiDAR portáteis "StarScan" da pilha e do ambiente circundante


E no processo de obtenção da nuvem de pontos de destino, o "StarScan" não precisa de orientação de destino ou posicionamento assistido por GPS. Os dados coletados originais podem ser resolvidos e registrados por meio do software de processamento de nuvem de pontos para obter dados de nuvem de pontos de registro de alta precisão.

Além disso, graças ao design ergonômico do “StarScan” e à duração de 90 minutos de uma única operação, o pequeno “scout” fácil de operar pode ajudar o pessoal de levantamento e mapeamento a perceber o verdadeiro “equipamento leve”-- Você pode medir onde quer que vá.

Hand-held LiDAR herda o alto desempenho consistente dos produtos lidar. No nível perceptivo, o alcance 3D central de 200 m e a precisão dos dados em nível de centímetro do "StarScan", combinados com sua velocidade de varredura de 320.000 pontos por segundo e campo de visão omnidirecional, podem realizar varreduras 3D de 5.000 m² em 10 minutos, e concluir a modelagem de dados coletados de alta precisão e outros processamentos.



Atualmente, os cenários de aplicação do escaneamento 3D já ultrapassaram o escopo do levantamento topográfico e do levantamento industrial. Construção de espaço subterrâneo e aceitação de conclusão, manutenção e demolição de arranha-céus, jardim e administração municipal, medição de volume de projeto de construção e outras tarefas são inseparáveis do equipamento lidar.

É apenas uma questão de tempo até que produtos lidar portáteis de alto desempenho e pequenos como o "StarScan" se tornem populares. A futura trilha de subdivisão LiDAR portátil também, como seus dois "predecessores", dará início a um rápido crescimento de longo prazo.

Embora pareça que, mesmo nos últimos dois anos, o tamanho do mercado de LiDAR portátil dificilmente pode crescer para o tamanho da pista LiDAR montada no ar ou em veículo, mas na inundação digital imparável de toda a sociedade, o digital 3D da vida real a cena gêmea eventualmente se expandirá Cobrindo todos os detalhes da sociedade, os cenários de aplicação e o escopo do LiDAR portátil podem até ser equivalentes a "toda a sociedade" em teoria, e se tornará uma estrela LiDAR extremamente brilhante no futuro.(www.isurestar.net)