禪思L1可見(jiàn)光融合無(wú)人機(jī)負(fù)載

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

激光雷達(dá)的原理

激光是一種特殊的光，在生活中充滿了對(duì)光的運(yùn)用，上網(wǎng)時(shí)離不開(kāi)光纖，光纖使用光脈沖傳輸數(shù)據(jù)。今天Livox激光雷達(dá)帶來(lái)一種應(yīng)用——激光成像。

Livox激光雷達(dá)的特點(diǎn)

Livox激光雷達(dá)使用框幅式設(shè)計(jì)

測(cè)量距離 450 m （反射率 80%，0 klx）

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

支持線性掃描模式與花瓣掃描模式

L1集成 Livox 激光雷達(dá)有效點(diǎn)云比例可達(dá)到100%，搭配三軸云臺(tái)可實(shí)現(xiàn)各角度點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集。

激光如何測(cè)距

Livox激光雷達(dá)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(guò)反射鏡和透鏡使之變成平行光，然后通過(guò)掃描模塊的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)棱鏡改變光路，使激光從某個(gè)角度發(fā)射出去。

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

什么是點(diǎn)云數(shù)據(jù)

通過(guò)持續(xù)對(duì)目標(biāo)在各角度上進(jìn)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(jī)拍攝的照片不同，得到的數(shù)據(jù)是由點(diǎn)組成的，這些點(diǎn)一般包含位置信息（X、Y、Z）、光強(qiáng)、回波數(shù)等信息。我們把這些點(diǎn)組成的數(shù)據(jù)稱之為點(diǎn)云。

激光與可見(jiàn)光數(shù)據(jù)融合

真彩點(diǎn)云

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

實(shí)景模型

還不止這些，通過(guò)大疆智圖后處理還能生成三維實(shí)景模型。并且大疆智圖整合POS 解算、點(diǎn)云與可見(jiàn)光數(shù)據(jù)融合、模型生成、作業(yè)報(bào)告輸出，實(shí)現(xiàn)一鍵式操作。

激光雷達(dá)的應(yīng)用

樹(shù)障分析

激光雷達(dá)能生成線路與樹(shù)木的三維點(diǎn)云模型，在模型上即可測(cè)量導(dǎo)線與樹(shù)木的距離，為樹(shù)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(shí)能探測(cè)到多次回波。在多個(gè)回波中**回波可獲取測(cè)量對(duì)象的高程信息，中間的回波通常對(duì)應(yīng)物體的結(jié)構(gòu)，而后的回波則對(duì)應(yīng)裸露地表。

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

地形測(cè)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(jìn)行測(cè)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(hù)等級(jí)                                   IP54

支持機(jī)型                                   經(jīng)緯 M300 RTK

工作溫度                                   -20℃ 至 50℃（測(cè)繪相機(jī)工作溫度為 0℃至 50℃）

存儲(chǔ)溫度                                   -20℃ 至 60℃

系統(tǒng)性能

量程                                          450m @ 80%，0 klx；

190m @ 10%，100 klx

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

多回波：大480000點(diǎn)/秒

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

高程精度：5cm @ 50m

實(shí)時(shí)點(diǎn)云上色模式                     反射率，高度，距離，真彩

激光雷達(dá)

測(cè)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(jí)                         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(jì)量程                         ±8g

角速度計(jì)量程                         ±2000dps

航向精度（RMS 1σ）1          實(shí)時(shí)：0.3°，后處理：0.15°

俯仰/橫滾精度（RMS 1σ）1 實(shí)時(shí)：0.05°，后處理：0.025°

輔助定位相機(jī)

分辨率                                   1280×960

FOV                                       95°

測(cè)繪相機(jī)

傳感器尺寸                            1 英寸

有效像素                               2000 萬(wàn)

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(mén)速度                               機(jī)械快門(mén)：1/2000 - 8 秒；

電子快門(mén)：1/8000 - 8 秒

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

照片：100 - 3200（自動(dòng)），100 - 12800（手動(dòng)）；

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(tái)參數(shù)

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

角度抖動(dòng)量                            0.01°

安裝方式                                DJI SKYPORT 快拆

可控轉(zhuǎn)動(dòng)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(chǔ)

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

點(diǎn)云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)                         實(shí)時(shí)建模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

支持的存儲(chǔ)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(dá)到 UHS-I Speed Grade 3，請(qǐng)使用**

推薦用卡。

推薦存儲(chǔ)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(diǎn)云模型導(dǎo)出：

點(diǎn)云格式：PNTS/LAS/PLY/PCD/S3MB 格式

禪思L1可見(jiàn)光融合無(wú)人機(jī)負(fù)載