LiDAR

Tecnología LiDAR incorporada en drones

La tecnología LiDAR es una técnica de detección remota por láser que mapea un entorno 3D utilizando una georreferenciación directa precisa.
Se utiliza en muchas aplicaciones: Agricultura de precisión, silvicultura, minería y canteras, carreteras y ferrocarriles, inspección de infraestructura y líneas eléctricas, y arqueología.

 

LiDAR POD compatible con dron aéreo, batimétrico y terrestre

LiDAR drone

LiDAR system

lidar bathymétrie

Hélicéo desarrolla su propio sistema LiDAR

Expertos geomáticos han unido fuerzas para ofrecerle un sistema LiDAR eficiente y llave en mano.
El desarrollo de esta solución fue apoyado notablemente por el trabajo de investigación de la ESGT (Escuela de Topógrafos y Topógrafos) con su laboratorio GeF (Geomatic y Land).

El LiDAR POD integra los mejores componentes del mercado en términos de georreferenciación directa y procesamiento de datos con la tarjeta Trimble Applanix y el paquete de software POSPac y Trimble RealWorks. Hoy somos un socio con los proveedores líderes de cabezales LiDAR en todo el mundo.

Estructurado alrededor de un chasis de carbono, el Hélicéo LiDAR POD garantiza una huella pequeña y un tiempo de misión más largo. Con el desarrollo de la conectividad universal “HConnect”, se embarca muy fácilmente en todos los drones Hélicéo y en la batimetría. También es compatible con la gama DJI Matrix 600. Además, su inteligente sistema de fijación de 4 puntos “Quick Attach” y su tecnología “Press & Record” lo hacen operativo en pocos segundos. Este sistema LiDAR tiene garantía IP67 ya que es perfectamente impermeable contra salpicaduras de agua y polvo.

Montado en amortiguadores anti-vibración, el LiDAR POD le ofrece una nube de puntos de calidad, libre de ruidos espurios generados por el drone. Su asociación con el SuperFox6 o SuperBathy permite obtener un cálculo muy preciso de la palanca de la antena GNSS. Como resultado, mejora la georreferenciación de su nube de puntos.

Gracias a la función impermeable de “almacenamiento externo”, sus datos se almacenan en una tarjeta de memoria suministrada con el sistema. Esto reduce los riesgos asociados con las manipulaciones del dron, como los rasguños o caídas del sensor. Tan pronto como finalice el aterrizaje, sus datos estarán listos para operar.

El Lynx16: Uno de los LiDAR POD más económicos del mercado

El LiDAR POD Lynx16 es reconocido como una de las soluciones más económicas del mercado. De hecho, está dirigido a equipos que desean explorar áreas urbanas o extraurbanas con un presupuesto limitado. Es compatible con la mayoría de los drones en el mercado como el DJI Matrix 600 Pro. Particularmente fácil de usar, con su “press & registro” el Lynx16 le garantiza una implementación en segundos. Inmediatamente después de aterrizar, una llave USB le permite recuperar toda su misión.
Por otro lado, el Lynx16 tiene 16 vigas y un alcance máximo de 75 m. Gracias a su doble eco, puede capturar hasta 600,000 puntos por segundo. Su campo de visión horizontal es de 360 ​​° y su campo de visión vertical es de 30 °. Potente e inteligente, es por lo tanto la solución ideal para cualquier tipo de misión.

El Puma32: la versátil solución LiDAR para una nube de puntos de alta densidad.

Diseñado por nuestros equipos para requisitos de mayor precisión, el Puma32 proporciona nubes de puntos con una densidad duplicada. Utiliza la misma tecnología “press & registro” que su hermano el lynx16.
El Puma32 tiene 32 vigas y un alcance máximo de 200 m. Gracias a su modo de doble eco, puede generar alrededor de 1.2 millones de puntos por segundo. La implantación más densa de las vigas permite una resolución más alta en distancias más largas. Su campo de visión horizontal es de 360 ​​° y su campo de visión vertical a 40 °.

 

Las características de los sistemas LiDAR Hélicéo

 

LiDAR POD Lynx16 Puma32
ESPECIFICACIONES DEL SENSOR
Numero de haces 16 haces 32 haces
Alcance 100 m 200 m
Precisión + o – 3 cm + o – 3 cm
FOV Vertical +15,0° a -15,0° (30°) -25° a +15° (40°)
FOV Horizontal 360° 360°
Resolución angular (vertical) 2,0° 0,33°
Resolución angular (horizontal) 0,1° – 0,4° 0,1° – 0,4°
Tasa de rotacion 5KHz – 20 KHz 5KHz – 20 KHz
ESPECIFICACIONES LASER
Clasificación de productos láser

Clase 1
(Seguro para los ojos según
IEC60825-1 2007 & 2014)

Clase 1
(Seguro para los ojos según
IEC60825-1 2014)
Longitud de onda 903 nm 903 nm
ESPECIFICACIONES MECÁNICAS, ELÉCTRICAS & OPERATIVO
Peso 1,7 Kg 1,795g
Protección del medio ambiente IP67
(Protección contra el polvo y
los efectos de la inmersión temporal)
IP67
(Protección contra el polvo y
los efectos de la inmersión temporal)
Output – Eco simple: ~300,000 puntos por segundo
– Dobles ecos: ~600,000 puntos por segundo
– Eco simple: ~600,000 puntos por segundo
– Dobles ecos: ~1,200,000 puntos por segundo
ESPECIFICACIONES GNSS
Numero de antenas 1 2
ESPECIFICACIONES IMU
Tasa de datos IMU 200 Hz 200 Hz

 

point density lidar

 

¿Cómo funciona LiDAR?

 

¿Qué es un LiDAR?

LiDAR (Detección de luz y rango) es una herramienta de medición de luz remota. Por lo tanto, este dispositivo se basa en el principio de telemetría láser de detección remota. Los láseres se envían en diferentes direcciones más de 360 ​​°. Cada haz de luz se refleja en uno o más objetos, luego regresa al receptor. Al calcular el tiempo transcurrido entre la emisión del pulso y su recepción y conocer la velocidad de la luz, el sistema LiDAR puede medir la distancia entre la fuente y el objetivo.

Su POD LiDAR consta de cinco elementos:

Primero, el sensor emite y recibe los pulsos del láser. Envía rayos de luz en todas las direcciones y, por lo tanto, puede cubrir el ambiente en 360 °. LiDAR también incluye una sistema de posicionamiento GPS que recupera datos GNSS. Con este dispositivo, puede determinar la posición del POD en el espacio en x, y y z a unos pocos centímetros. La unidad inercial o IMU mide la orientación precisa del drone para cada punto estudiado. Registra todos los movimientos del dron y puede corregir los datos adquiridos para una mayor precisión.

Informática y electrónica embebidas permite almacenar los datos adquiridos durante el vuelo a través de algoritmos desarrollados por Hélicéo.
También proporcionan fusión de datos inerciales (IMU), GNSS y LiDAR para producir una nube de puntos consistente y precisa. Herencia de la versión fotogramétrica HASK desarrollada por Hélicéo desde 2014, el software HASK LiDAR asegura la fusión de datos LiDAR pero especialmente la integración de los brazos de palanca mecánicos GNSS e IMU para obtener una precisión absoluta de + – 3 cm. El HASK integra un visualizador en tiempo real durante el procesamiento de la nube de puntos.

lidar dron

 

Comprende cómo funciona LiDAR en 5 pasos

1)La emisión del pulso láser: LiDAR emite un pulso láser en un objetivo.

2)La grabación de la señal retrodispersada: el láser es reflejado por el objeto objetivo y regresa a la fuente de pulso LiDAR. Este proceso se repite continuamente para producir un mapa 3D completo del área de estudio.

3) La medida de la distancia: El tiempo de viaje del láser se mide y, por lo tanto, más precisamente el tiempo transcurrido entre la emisión y la recepción de la onda láser por LiDAR. El cálculo a realizar es el siguiente: distancia = tiempo de viaje x velocidad de la luz.

4) Recuperación de la posición y altitud del drone: El sistema de navegación y posicionamiento GNSS proporciona información geográfica precisa sobre la posición del sensor (latitud, longitud, altura) y la unidad de medición inercial (IMU) define su orientación precisa. De este modo, los datos registrados permiten generar la base de la nube de puntos.

5) Procesamiento de datos: Los datos recopilados por LiDAR se pueden ver y procesar en software como Trimble RealWorks.

 

¿Cuáles son las 6 ventajas de LiDAR en la fotogrametría?

 

1# Obtenga una nube de puntos geométricamente perfecta y 100% confiable

Punto oscuro de las misiones fotogramétricas, la reconstrucción geométrica es frecuentemente derrotada. Esto causa problemas al restaurar la ortofoto (Por ejemplo: problema de alineación o superposición de nubes de puntos aberrantes).
Debido a la precisión de los datos LiDAR, se eliminan totalmente las distorsiones geométricas. Como resultado, garantiza una precisión constante en toda el área de la misión. Por otro lado, LiDAR tiene una mayor densidad de muestreo que la fotogrametría, lo que mejora considerablemente los resultados.

2# Quitar los puntos de apoyo al suelo

Gracias a la unidad inercial de muy alta precisión y al sistema de navegación GNSS RTK / PPK, puede evitar la preparación estéreo. Consiste en poner objetivos en el suelo y medirlos en la barra GNSS. En fotogrametría, esta operación puede durar varias horas mientras que es inútil para las misiones LiDAR. Esto aumenta enormemente su productividad.

 

3# Multiplica sus oportunidades de mercado con LiDAR

Los UAV ahora pueden ofrecer sistemas LiDAR de alto rendimiento, lo que abre múltiples oportunidades de misión. Puede capturar nuevos mercados donde la fotogrametría era totalmente inefectiva.

lidar ingeniería civil  

Obra civil y edificación:

Con LiDAR, puede adquirir modelos digitales de elevación de alta calidad (DEM) o modelos digitales de terreno (DTM) muy rápidamente. Es particularmente efectivo para escanear edificios con geometrías complejas con superficies lisas. De hecho, LiDAR estará perfectamente a gusto en paredes de concreto, puentes metálicos, paredes de vidrio, donde tradicionalmente se derrota la fotogrametría.

 

 

Minería:

Gracias a LiDAR, dependes menos de las malas condiciones de luz solar que con la fotogrametría. Así que puedes ir a una misión más a menudo. Además, los resultados obtenidos por lasergrametría son de mayor calidad. Mide sus acciones de manera más precisa con una mayor periodicidad.

minería lidar

 

silvicultura lidar  

Silvicultura: 

LiDAR es la única tecnología que proporciona modelado de capas de dosel y topografía del suelo bajo vegetación. La densidad de los puntos registrados es mayor que con la fotogrametría. Los resultados son, por lo tanto, más precisos y mejoran la estimación de la biomasa y la clasificación de árboles.

 

Redes de transporte: 

LiDAR puede proporcionar información de infraestructura mejorada a los operadores que necesitan garantizar el mantenimiento de las redes de transporte. Además, esta tecnología le permite subir pistas mientras que esto es imposible en la fotogrametría.

redes de transporte LiDAR

 

mapeo ambiental lidar  

Mapeo ambiental:

Los sistemas LiDAR proporcionan información detallada sobre el medio ambiente y ayudan a los operadores a tomar decisiones. Incrustados en un dron, permiten elevar áreas difíciles como las costas, los bosques o incluso las zonas agrícolas.

 

 

La industria: 

Los drones LiDAR facilitan la inspección y el monitoreo de sitios industriales y redes de petróleo y gas. De hecho, LiDAR es muy útil para objetos complejos y reflectantes como tuberías, parques industriales.

industria LiDAR

 

arquitectura LiDAR

La arquitectura: 

En el campo de la arquitectura, las superficies a ser captadas son a menudo complejas y muy detalladas. Sin embargo, LiDAR puede medirlos más rápido que con fotogrametría.

 

Arqueología: 

LiDAR está demostrando ser muy útil en arqueología porque le permite explorar áreas previamente inaccesibles debido a la densidad de la vegetación. Recientemente, se descubrieron restos precolombinos utilizando la tecnología LiDAR, mientras que eran totalmente invisibles bajo la cubierta forestal.

arqueología LiDAR

 

agricultura lidar  

Agricultura: 

Los agricultores utilizan cada vez más el LiDAR para monitorear sus fincas y recopilar información sobre la calidad del suelo. Pueden determinar cómo deben usarse los recursos para aumentar la productividad.

 

 

 

 

 

 

 

4# Clasifique sus datos con precisión con multi-eco

LiDAR se utiliza para representar la elevación de varios objetos en una nube de puntos muy densa. Gracias al principio del eco múltiple, puede recoger varios puntos para el mismo haz. En otras palabras, un solo pulso láser puede reverberar en varias superficies reflectantes antes de regresar a LiDAR. Un haz se divide en tantos ecos como superficies de reflexión. El primer impulso es el eco más significativo. Representa el objeto más alto, como la parte superior de un edificio, por ejemplo. Si el primer objeto corresponde directamente al suelo, el dispositivo solo detectará un retorno.
Por otro lado, los ecos intermedios caracterizan la estructura de la vegetación.

Con el principio de eco múltiple, por lo tanto, puede clasificar muy simplemente los diversos elementos encontrados a pesar de la densidad de la vegetación. Por ejemplo, los puntos que pertenecen a los edificios se separarán de los puntos que pertenecen a la cubierta forestal.

 

 

5# Gana el doble de tiempo para tus misiones LiDAR

Con LiDAR, el tiempo de adquisición de datos se reduce a la mitad en comparación con la fotogrametría. De hecho, a igual altitud, el LiDAR requiere una recuperación de solo el 20% para la mayoría de las misiones entre las líneas de vuelo, mientras que en fotogrametría, es del 60 al 80%. Para una franja fotogramétrica de 73 a 50 m de altitud, el LiDAR realizará una franja de 160 m de ancho (Ejemplo de un vuelo a 50 m sobre la base de una matriz APCS en fotogrametría contra un vuelo Lynx16 LiDAR). LiDAR le ofrece un ahorro en tiempo real y, especialmente, una importante ganancia de dinero.

 

6# Ahorre 10 veces más tiempo al calcular la nube de puntos

LiDAR le permite dividir su tiempo de tratamiento por diez. De hecho, puede generar una nube de puntos 3D muy densa después de solo unos minutos de proceso. Mientras que en fotogrametría, el tiempo de cálculo es de varias horas o diez horas para las misiones principales. La nube de puntos requiere largas horas de limpieza para garantizar una calidad de reproducción. Las condiciones de sol y vuelo impactan fuertemente el resultado. La principal ventaja de LiDAR es que estos parámetros no interfieren en la calidad de la nube de puntos. Obtienes una nube muy limpia y explotable con poco ruido. Esta ganancia de producción es, por lo tanto, una garantía de rentabilidad récord para sus proyectos.

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