2021年无人机激光雷达竞争加剧,纵横股份如何站稳C位
转载 2021-02-05 09:11 连腾升 来源:连腾升随着人工智能、自动驾驶的快速发展,尤其是近年来国家对智能传感器的发展给予了大量政策支持,传感器在智慧城市、智能移动终端(汽车、机器人、无人机等)领域的应用突飞猛进,大幅扩展了应用空间。无人机激光雷达技术商业化也随之进入新的发展阶段。
对比传统的航测系统,无人机搭载激光雷达系统进行测绘主要有几大优势:
分辨率高,激光雷达可以获得极高的角度、距离和速度分辨率,可以利用多普勒成像技术获得非常清晰的图像。
精度高,激光直线传播、方向性好、光束非常窄,弥散性非常低,精度很高。
抗有源干扰能力强,与微波、毫米波雷达易受自然界广泛存在的电磁波影响的情况不同,自然界中能对激光雷达起干扰作用的信号源不多,因 此激光雷达抗有源干扰的能力很强。
早在2018年初,广东电网启动自动驾驶巡检项目的时候就开始考虑用激光雷达技术,因为要进行大范围高精度地形测绘,对数据采集、航线规划、精度验证等方面提出了更高的要求。由于当时大面积测绘需求,再加上激光雷达系统成本较高,广东电网选取了飞行平台更为安全可靠的成都纵横股份合作,共同开展固定翼激光雷达扫描系统的验证项目。
纵横股份不负众望,经过大量验证,推出了高精度免像控航测解决方案,其中纵横大鹏CW-30搭载激光雷达应用于电力巡检作业,可以高效解决大面积复杂地形测绘,激光点云与正射影像同步获取。据了解,2019年,广东电网利用固定翼激光雷达服务完成了2万公里的巡检,其中大鹏无人机提供了1.57万公里的服务,完成近80%的工作量。
CW-30LiDAR后期成果图
此后,纵横股份也在不断拓展激光雷达的应用场景,在多个领域进行了突破。
CW-30LiDAR夜航,探索海洋世界
2020年11月,广东省国土资源测绘院航测遥感站和海洋测绘队,在台山市某海湾,使用纵横大鹏CW-30LiDAR无人机获取激光点云,测量该地海岸带近陆部分(一般指水深小于1米)水底高程,用来对比传统作业方式获取的数据精度和作业效率,寻求更优化的模式,更高效率完成海岸带测量任务。
此次作业区域沿岸潮汐类型属于半日潮,最低潮时间为凌晨四点半和下午六点,此时大片潮退,沙滩裸露最多,能最大程度获取到准确的水下高程,因此测量时间选在后半夜。
CW-30LiDAR共作业两个架次,每个架次能获取约20平方公里的数据,作业模式的转变让效率提升了10倍,生产效益大大提升。后期技术人员把外业实测的坐标点与此次CW-30LiDAR夜航所获取的数据作了比对,结果表明:精度相差不大,认证了CW-30LiDAR在海岸线测量上的可行性。
云端透视世界首个±500千伏三端直流工程
2020年5月底,作为由南方电网投资建设的世界首个±500千伏三端直流工程,投运前夕,南方电网超高压贵阳局,使用纵横大鹏CW-30LiDAR无人机,对该工程进行了投产前的线路巡检,确保云贵互联通道工程“零缺陷”投运。
CW-30搭载激光雷达应用于电力巡检作业,高精度的恢复线路和走廊,可自动测量导线和树木距离,实现危险点预警,同时实现三维可视化管理和各种专业分析,加之无人机倾斜摄影、人巡等有效辅助手段,可实现多维度的立体巡检。
根据纵横大鹏CW-30LiDAR获取的激光点云数据及可见光照片的“透视”结果分析,该区段内无影响线路安全运行的树障隐患,区段内68处交叉跨越点均处于安全距离范围,未发现山体滑坡等外部隐患。
多旋翼激光雷达系统完成矿山验收作业
内蒙古呼伦贝尔伊敏露天矿是全国第一家大型煤电联营企业——华能伊敏煤电有限责任公司所属的煤炭生产单位。采区面积42.35平方公里,采矿范围内剩余保有资源量为19.85亿吨。
为了提高煤矿月末采剥量验收工作的精度和效率,华能伊敏煤电公司使用纵横大鹏CW-15Q JoLiDAR-Mini激光雷达扫描系统,同时获取矿区激光点云数据和正射影像,计算该区煤岩开采量,并绘制现状图。
据了解,测区面积约30平方公里左右,矿区环境复杂,布设像控点困难。面对高差140米左右,且实时都在开采的矿区,靠传统GPS-RTK测量方式,进行外业数据采集,难度太大。且内蒙古地区经常遇到变化不定的阵风,无人机可能会发生飞行姿势不稳定,无法正确执行飞行任务,或者更严重的情况。
CW-15Q具有高稳定性,在空中作业中,CW-15Q飞控修正姿态角度达到10度以上,两天时间完成项目外场航飞作业,为客户测量土方量争取时间。
飞行结束后,CW-15Q JoLiDAR-Mini激光雷达扫描系统,同时获取矿区激光点云数据和正射影像,进一步提升了煤矿月末采剥量验收工作的精度和效率,在保证精度的基础上还能有效减少人为主观的影响,实现高效、低成本的测量。
全新升级,纯电动固定翼激光雷达系统
面对大面积测量项目时,上述案例中使用的固定翼无人机激光雷达系统均使用CW-30油电混合飞行平台。为了升级用户体验,既保证高可靠性、长航时,又要兼具操作便捷,维护方便,纵横股份于2021年1月推出了CW-25ELiDAR,全新纯电动激光雷达系统。
该系统包含纵横大鹏CW-25E纯电动垂直起降固定翼无人机、全新升级的JoLiDAR-LR长程激光雷达扫描系统,两者高度集成,一体化控制,地面站软件可实时显示与控制无人机及激光雷达设备。
今日,纵横大鹏CW-25ELiDAR就在安徽省六安市金寨县某地执行了航飞任务,同时获取该区域的三维激光点云数据和正射影像,密切监测区域内地质灾害风险,为地质灾害隐患评估及辅助指挥决策提供数据支撑。
该区域处于大别山东麓丘陵区,地貌为高丘,微地貌为陡坡,地形复杂、起伏较大,高差约200米,存在着地质灾害隐患。
CW-25ELiDAR整套系统操作简单、方便,采用全自动引导式作业模式,可快速获取灾害现场的高精度数据,同时搭载相机获取高分辨率的影像,生成DOM、DEM、真彩点云。解译地灾隐患,可进一步制定地质灾害治理方案,为预防以及灾后评估做出准确分析。
近两年大热的工业互联网、新基建,为激光雷达带来了很多新的应用场景,随之,无人机激光雷达应用范围也将进一步得到拓展,释放出巨大的市场空间。可以预见的是,2021年,将有更多的激光雷达企业进入无人机行业跑马圈地,激烈的竞争考验着每一位入局者。