“空中之眼”的来历
1971年,阿波罗十五号
实现了人类历史上第四次登上月球
同时也带回一张月球表面地形图
此图便是由最早一批的
激光雷达仪器:激光高度计完成的
激光雷达的优势是巨大的
数据精度高
受天气条件影响小
自动化程度高
在不知不觉中广泛的应用于各种场景
如今
天源欧瑞将这一“神器”
与自主研发的纯电动无人机相结合
形成功能强大的无人机激光雷达系统
——“空中之眼”
“空中之眼”的真容
激光雷达的性能固然强势
但是真正想要在无人机上应用
充满了各种挑战
激光雷达对无人机的
机动性、稳定性、可靠性、航时载重震动
都提出了更高要求
天源欧瑞有着行业领先的无人机技术
不仅在技术方面
实现了真正的纯电动
更保障了高效、稳定、可靠、低震动的性能
使得无人机与激光雷达得以完美的结合
经历上百次
真实项目的应用、实操和测试
天源·天璇®与天源·天枢®
与机载激光雷达RZ1350完美契合
形成了一套 安全高效的激光雷达系统
“空中之眼”的应用
受限于测量系统精度误差的限制
是否能满足高精度应用场景作业
仍是泛测绘、电力、地质灾害等行业
首要考虑的地方
“空中之眼”的高精度高集成性
使得它在更多领域更多环境下
有了更为不俗的表现
在电力巡线方面
天源·天旋®结合激光雷达
快速获取高精度激光点云
和高分辨率数码影像的优点
无论对新建线路的走向选择设计
还是对已建线路的危险点巡线检查
线路资产管理以及各种专业分析
都带来了传统测绘手段所不具备的
作业模式和技术优势
以下是天源欧瑞使用
“空中之眼”的 实战案例方案
架空输电线路无人机自主巡检
一、无人机机载激光雷达数据采集
无人机搭载机载激光雷达设备根据每个杆塔上方一定高度的位置生成的扫描航线,沿着输电线路和杆塔的上方飞行,采集输电线路本体及周边廊道的高精度三维激光点云数据。生成点云数据达到厘米级,每平方米采点密度500个以上,连续性,不存在缺失,保证其杆塔结构、导线、绝缘子及关键连接部位清晰、可辨识,扫描宽度大于 120 米。坐标系满足WGS84 地理坐标系的 UTM 投影坐标系要求。由于机载激光雷达包含了激光雷达系统、卫星定位系统、惯导测量系统等传感器单元组合,使整体机身需要中大型无人机进行搭载。另一方面为了提高采集效率,选择了重载长航时的天源·天璇六旋翼无人机搭载RZ1350机载激光雷达进行采集。
二、点云计算
(1)确定航迹
(2)激光扫描测量数据处理
(3)坐标匹配
(4)影像数据的定向和镶嵌
航迹解算
点云解算成果
附色点云
三、点云切档分类
在对点云数据进行分类处理前,首先应当对数据进行检验,剔除错误的点和高程异常的点,如特别低的点(地面以下的点)或特别高的点(云或飞行中的鸟)。然后建立地面数据类型,分离非地面数据。再根据要求,对非地面数据进行分类,如建筑物类数据、输电线路数据、铁路类数据等等。另外,利用机器学习分类算法可自动分离地面点、导线和杆塔、地线、交跨线和植被。为后期树障分析、模拟工况、电力线路竣工验收等提供基础分析数据。
四、基于点云航线规划
航线规划软件是基于高精度三维激光点云数据,通过架空输电线路无人机巡检影像拍摄指导手册,对高精度杆塔点云模型进行提取地线挂点、导线挂点、绝缘子、防震锤、避雷器等关键部位的三维空间位置,后台软件结合各拍摄部件的位置信息生成航线规划拍摄目标,通过手动调节任务设备拍摄俯仰角度、航偏角度、距离,计算出最佳的拍摄点位置,软件自动将拍摄点位进行连接生成精细化巡检航线,需进行航线安全检查功能,并可在飞行预览过程中观察飞行航线路径与拍照状态是否合理,进行最终调整。
(1)加载点云并配置
(2)编辑杆塔文件
(3)添加部件点
(4)生成航线
(5)调整航点
(6)安全性检测
以上所得可用于输电线路无人机自主精细化巡检
传统的人工巡线方式不仅工作强度高,且由于“视觉盲区”的存在巡检质量低以及部分巡检线路自然环境恶劣,特别是对一些自然环境相对恶劣地带,如高山峡谷、浅滩湿地、密林无人区等特殊区域的输电线路巡检时具有很多困难。 但无人机搭载激光雷达 进行巡检可在各种恶劣气候、复杂地形、灾害天气情况下以极低的人工成本,获取高精度的图像信息,以此可准确、高效地判断设备运行状况,提高巡视效率并避免巡检事故的发生。
储罐计量与变形分析
储罐的测量存在很大的难度,其测量的时间长、工作强度很大、检测的成本很高,并且最终测量的结果精度还比较低,甚至是没有太大保障的,直接关系到贸易双方的经济利益和计量信誉。计量的精确与否直接决定了企业能否完善的库存管理和进销存封闭控制。
前期准备
1)控制点坐标 至少需要根据实际情况均匀分布
2)需要使用的配件反射标靶或者标靶球
3)实地勘察 确定最优方案
4)准备设备(天源·天璇+激光雷达RZ1350、软件一套、电脑一台等)
内业处理
激光扫描的点云数据如下:
进行点云数据去噪、去除构件等建立网格化模型,设定储罐起始方向以及罐底最低计量起始位置,得到完整的储罐模型数据。
通过之前设定计量起始位置,按计量标准要求的间隔进行计量。
计量完成后,生成电子标签并输出计量报告。
储罐圆度检测是对变形分析验收结论提供依据之一
通过不同定位高度进行圆度检测并计算偏差生成报告。
数字化施工项目
复杂的设计面、材料成本预算
采用传统测量
效率低,计算精度差
无法达到数字化施工的目的
天旋pro搭载高精度激光雷达
与数字化施工软件结合
完美的解决了数字化施工需求
无人机与激光雷达的“强强联合”
使得其应用的场景
包括但不限于
上述的行业