Чем хорош Лидар?

2023-03-01 23:34:51

Я считаю, что вы, кто заботится о науке и технике, геодезических и картографических полях, должны быть наполнены словом "лидар" недавно.

«Запущен твердотельный лидар с 256 строками для автомобилей», «Автономные модели вождения, оснащенные лидаром, выпускаются серийно», «крупный производитель выпускает декларацию о снижении цен на рынок предустановленных лидаров»… о важности лидара Новости бесконечны.

LiDAR привлекает все больше внимания, но большинство людей, которые едят дыню, не имеют полного представления о LiDAR. На самом деле, кроме самых знакомых и самых обсуждаемыхавтомобильная навигация LiDAR, есть ещё "летающие в небе" бортовые LiDAR и LiDAR "держит в руках".

Сяохуэй расскажет всем в этой статье о различных формах лидара и о том, как они работают в условиях непрерывного развития производительности продукта и постоянного расширения сценариев применения.


Лидар — лучший выбор для геодезического и картографического оборудования


Среди трех основных видов лидарных продуктов сегодня «летающий в небе» бортовой лидар имеет самую долгую историю. В конце 1980-х и начале 1990-х годов Штутгартский университет в Германии объединил технологию лазерного сканирования с GPS и инерциальными системами позиционирования для разработки первого в мире бортового лазерного сканера Ackermann-19. Это открыло славную «Дорогу к королю» бортового лидара.

Начиная с 1995 года, бортовой лидар начал коммерциализироваться. По сравнению с традиционными аэрофотосъемками, которые основаны на камерах, камерах, дистанционных датчиках и другом оборудовании, лидар имеет преимущества высокой исходной плотности точек, высокой точности высоты и сильного проникновения в растительность.


Бортовой LiDAR может исследовать и наносить на карту целевую область с «точки зрения Бога».


Кроме того, благодаря «активному измерению», которое излучает и принимает высокочастотные лазеры, по сравнению с традиционными аэрофотосъемками воздушные лидары минимально ограничены погодными условиями. Благодаря поддержке трехмерного моделирования облаков точек бортовой лидар может точно и точно выполнять съемку и картографирование без измерения контрольных точек полевого изображения, а также может эффективно выполнять операции на больших расстояниях и на больших площадях, становясь лучшим выбором для топографической съемки и других целей. поля.

За последние тридцать лет бортовой лидар не был «подвинут на трон» опоздавшими, а продолжал развиваться в условиях непрерывного развития технологий. Возьмем, к примеру, Fengdie magic pro, выпущенный компанией Surestar в апреле этого года: этот продукт весом менее 1,25 кг позиционируется в начале разработки как «мощный бортовой микролидар с углом обзора 360° без короткой доски». Fengdie имеет точность возвышения 5 см, максимальную рабочую высоту 200 м и эффективную плотность точек 200/м² для одной полетной ленты. Площадь измерения за один полет достигла 6 км².


Fengdie magic pro (версия с двумя камерами) лидар на базе микро-БПЛА


Наряду с постоянным прорывом в производительности, диапазон применения бортового лидара также расширился. В настоящее время он незаменим во многих областях, таких как проверка электроэнергии, исследования в сельском и лесном хозяйстве, обследование водного хозяйства, разведка горных работ и т. Д., И он продолжает проникать во все больше областей. Бортового лидара, который постоянно развивался с течением времени, достаточно, чтобы его можно было назвать «королем» геодезического и картографического оборудования.


Бортовой лидар набирает обороты


Как и бортовые лидары, автомобильные лидары «на земле» также изначально использовались для съемки и картирования направлений. Комбинация лидар + наземная техника передвинула по форме самый примитивный лидар площадочного типа, что значительно повысило эффективность наземных геодезических работ того времени.


R-уголМобильный3D лазерный сканер


Хотя продукты LiDAR для съемки и картографирования транспортных средств все еще имеют значительные возможности для выживания на рынке, теперь мы говорим о автомобильном лидаре, и чаще они относятся к автомобильному навигационному лидару.

Благодаря своим эффективным и точным сенсорным возможностям лидар известен как «глаз автономного вождения». Благодаря тому факту, что лидар постоянно ломал оковы, препятствовавшие развитию лидаров в прошлом, такие как высокая цена, большие размеры и сложность в массовом производстве в последние годы, лидар получил широкое признание в отрасли как важный основной датчик для высокопроизводительных автономных транспортных средств.

Огромный потенциал развития автономного вождения делает игроков готовыми к движению на трассе и за ее пределами. Во все более жесткой «гонке вооружений» автомобильных компаний по автономному вождению лидар открыл беспрецедентную возможность развития. Можно сказать, что на какое-то время автомобильный навигационный трек LiDAR находится в самом разгаре. В начале 2021 года концептуальные запасы LiDAR коллективно увеличатся, и многие производители LiDAR в стране и за рубежом также разработали свои собственные новые продукты на уровне автомобилей.


Твердотельный лидар сверхвысокого разрешения уровня изображения-C-Fans-256


Например, отечественный производитель лидаровСуестар, его продукты серии C-Fans являются первыми передними лидарами с полной конструкцией автомобильного масштаба в Китае. Продукты серии C-Fans используют микросхемы и полупроводниковые технологии с независимыми правами интеллектуальной собственности и обладают выдающимися характеристиками, такими как низкая стоимость, высокая надежность, низкая задержка, высокое разрешение и большое поле зрения. В этой серии C-Fans-256 является первым в мире твердотельным лидаром автомобильного класса с 256 линиями, а другой продукт, C-Fans-32, в настоящее время является единственным лидаром, прошедшим сертификацию «искробезопасность».


Портативный лидар — звезда будущего


Если говорят, что летать в небе — это «вечная молодость», а бегать по земле — это «процветать», то «ручной» ручной лидар — это абсолютная «звезда будущего» во всей категории лидаров.

Энтузиазм ручных лидарных гусениц начал проявляться. Компания Surestar уже много лет активно работает в области лидаров, а известные производители с большим опытом работы в области бортовых и автомобильных лидаров последовательно выпускают портативные лидары собственной разработки. . Здесь один за другим выкладывались новые производители оборудования промышленного зрения и производители лидаров. Как относительно новый сегмент поля битвы в LiDAR, ожесточенная битва на рынке портативных LiDAR вот-вот начнется.

В настоящее время, когда реальная трехмерная цифровая близнецовая сцена чрезвычайно богата, сложность рабочей среды съемки, картирования и сканирования значительно возросла. Люди обнаруживают, что все больше и больше объектов недоступны для съемки и картирования LiDAR, установленных на транспортных средствах. Столкнувшись с подземными и трехмерными рабочими зонами, бортовой LiDAR с «перспективой Бога» не является панацеей.

Самая большая и наиболее заметная особенность портативного оборудования LiDAR — его портативность. Возьмите “СтарСкан”, независимо разработанная Surestar в качестве примера. Этот портативный лазерный 3D-сканер весит всего 1,3 кг и может легко проникнуть практически на любое рабочее место. .

В таких сценариях, как исследование леса, сканирование подземного пространства, моделирование объектов окружающей среды в полевых условиях, измерение объема и т. д., «StarScan» может плавно входить в поле благодаря своим небольшим размерам, так что превосходные характеристики обнаружения и измерения лидара могут быть полностью использованы. , экономично и эффективно. Выполняйте геодезические и картографические операции экономично и эффективно.


Изображение облака точек подземного гаража с помощью портативного LiDAR с помощью StarScan


Например, при маломасштабных съемках и картографировании или сценариях дополнительных исследований с питанием БПЛА чувствительны к сильному ветру и требуют относительно стабильных погодных условий для успешного проведения съемок и картографирования. С точки зрения затрат, мелкомасштабные операции не стоят того, чтобы повторно летать с помощью дронов. Использование бортового LiDAR для вышеуказанных операций, несомненно, приведет к увеличению эксплуатационных расходов и растрате рабочей силы.

Однако в этой ситуации «СтарСкан» очень кстати. Портативный LiDAR не только менее подвержен влиянию погодных условий, но и прост в эксплуатации. Один человек может выполнить съемку и картографирование. Не только значительно повышает гибкость мелкомасштабных операций, но и значительно снижает стоимость повторяющихся операций.


Один человек «СтарСкан» эффективно проводит съемку и картографирование малой мощности.


В канале измерения объема, который незаменим в инфраструктурных проектах, производительность «StarScan» также очень привлекательна. В качестве примера возьмем измерение свай: «StarScan» может быстро основываться на облаке точек обнаруженной цели без абсолютных координат. Непосредственно установите DSM (цифровую модель поверхности) цели обнаружения и получите объем сваи, сравнив целевой DSM с исходной поверхностью (базовой поверхностью).


Портативный LiDAR «StarScan» - 3D-изображения облака точек штабеля и окружающей среды.


А в процессе получения облака целевых точек «СтарСкан» не нуждается в ориентировании на цель или позиционировании с помощью GPS. Исходные собранные данные могут быть разрешены и зарегистрированы с помощью программного обеспечения для обработки облака точек для получения высокоточных данных облака точек регистрации.

Кроме того, благодаря эргономичному дизайну «СтарСкан» и 90-минутной продолжительности одной операции, простой в эксплуатации и небольшой «разведчик» может помочь геодезистам и картографам реализовать настоящую «световую аппаратуру». Вы можете измерять, где бы вы ни находились.

Ручной лидар унаследовал неизменно высокую производительность лидарных продуктов. На уровне восприятия базовая 3D-дальность 200 м и точность данных на уровне сантиметра «StarScan» в сочетании со скоростью сканирования 320 000 точек в секунду и всенаправленным полем зрения позволяют выполнять 3D-сканирование 5000 м² в течение 10 минут. и завершить моделирование высокоточных собранных данных и другую обработку.



В настоящее время сценарии применения 3D-сканирования уже вышли за рамки топографической съемки и промышленной съемки. Приемка строительства и достройки подземных пространств, ремонт и снос высотных зданий, управление садом и городским хозяйством, измерение объемов строительных объектов и другие задачи неотделимы от лидарного оборудования.

Это только вопрос времени, когда такие маленькие, портативные и высокопроизводительные портативные лидары, как StarScan, станут популярными. Будущее портативное подразделение LiDAR также, как и два его «предшественника», приведет к долгосрочному быстрому росту.

Хотя кажется, что даже за последние два года объем рынка портативных LiDAR едва ли может вырасти до размера бортовой или автомобильной дорожки LiDAR, но в неудержимом цифровом потоке всего общества реальный трехмерный цифровой близнецовая сцена в конечном итоге расширится Охватывая все детали общества, сценарии применения и область применения портативного LiDAR теоретически могут быть даже эквивалентны «всему обществу», и в будущем он станет чрезвычайно яркой звездой LiDAR. (www.isurestar.net)