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激光負(fù)載雷達(dá)——禪思L2:一款新一代平民化航測專業(yè)應(yīng)用工具。
ZENMUSE L2是一款集成了激光雷達(dá)、高精度慣導(dǎo)及測繪相機(jī)的一體化行業(yè)激光負(fù)載。
大疆禪思 L2 激光雷達(dá)具有量程更遠(yuǎn)、效率更高、光斑更小等優(yōu)勢
禪思L2 在禪思L1 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面升級，首先體現(xiàn)硬件方面，禪思L2 集成了框幅式激光雷達(dá)、高精度自研慣導(dǎo)及4/3 CMOS 可見光測繪相機(jī)等多種先進(jìn)設(shè)備，并配備三軸云臺，可搭載大疆 M300 RTK 及大疆 M350 RTK 行業(yè)無人機(jī)，使得飛行平臺具備更加精準(zhǔn)高效的三維數(shù)據(jù)采集能力。這樣一來，禪思L2 的作業(yè)效率也得到了大幅提升。
禪思L2量程提升30%，典型作業(yè)航高可達(dá)150米，進(jìn)一步提升作業(yè)安全性及作業(yè)效率。與此同時(shí)，被測區(qū)域或物體距離激光雷達(dá)100米處時(shí)的光斑大小約為L1的1/5，能量更集中，每秒可發(fā)射24萬個激光點(diǎn)，穿透性更高，可識別更細(xì)小的目標(biāo)物、獲取更精細(xì)的模型；最 大支持5次回波，可穿透更加茂密的植被，采集更多地面點(diǎn)云信息。另外，自研高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)無需預(yù)熱，開機(jī)即可作業(yè)，可為禪思L2提供更準(zhǔn)確的絕 對位置、速度和姿態(tài)信息。
4/3 CMOS 可見光測繪相機(jī)的有效像素高達(dá)2000萬，擁有出色的圖像質(zhì)量和細(xì)節(jié)表現(xiàn)能力，使得在采集點(diǎn)云時(shí)能夠更加精準(zhǔn)地捕捉每一個細(xì)節(jié)。此外，這款相機(jī)支持機(jī)械快門，還可以單獨(dú)采集圖像，用于可見光建圖，讓測繪工作更加全面、精準(zhǔn)。
搭載的飛行平臺M350 RTK 的性能非常強(qiáng)大，一次作業(yè)面積可達(dá)2.5 平方公里，令人驚嘆。在150 米典型作業(yè)高度下，禪思L2 三維點(diǎn)云模型的高程精度可達(dá)4 厘米，平面精度更是高達(dá)5 厘米，這種精度完全可以滿足1:500高精度地形測量的要求。
禪思L2 不僅在硬件方面大大提升，在軟件方面同樣有了大幅度改進(jìn)。支持航點(diǎn)、面狀、帶狀等多種航線任務(wù)，勝任不同環(huán)境下的測繪任務(wù)，為用戶帶來了更加便捷、高效、安全的飛行體驗(yàn)。
DJI Pilot 2 APP 支持可見光、點(diǎn)云、點(diǎn)云及可見光分屏三種實(shí)時(shí)顯示及預(yù)覽，在飛行結(jié)束后可自動生成航線作業(yè)質(zhì)量報(bào)告，這些功能讓用戶能夠更加直觀地獲取作業(yè)效果。即使數(shù)據(jù)異常時(shí)也可以及時(shí)補(bǔ)拍。
激光測距功能可以獲取雷達(dá)模塊與畫面中心物體的距離信息，確保飛行安全。支持四種點(diǎn)云實(shí)時(shí)著色模式，包括反射率、高度、距離和真彩。此外，作業(yè)人員還可以快速預(yù)覽當(dāng)前錄制的點(diǎn)云3D模型，實(shí)時(shí)了解作業(yè)進(jìn)程。
大疆智圖軟件，通過點(diǎn)云軌跡解算和精度優(yōu)化，可以快速生成標(biāo)準(zhǔn)格式的三維點(diǎn)云。實(shí)現(xiàn)一站式點(diǎn)云后處理。此外，該軟件還能對地面點(diǎn)進(jìn)行分類，并輸出DEM數(shù)字高程模型；用戶可以通過精度控制與檢查功能分析點(diǎn)云質(zhì)量，高效完成作業(yè)。
禪思L2 應(yīng)用場景豐富，廣泛應(yīng)用于測繪、電力、林業(yè)、工程基建等行業(yè)，能夠滿足各種不同行業(yè)的需求，為不同客戶提供精準(zhǔn)、高效的三維數(shù)據(jù)一體化解決方案。
在地形測繪領(lǐng)域，禪思L2 能夠快速進(jìn)行大面積點(diǎn)云測繪。它不僅可以自動化處理點(diǎn)云數(shù)據(jù)，還能生成豐富多樣的成果應(yīng)用。此外，禪思L2還具備精準(zhǔn)度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，為地形測繪工作提供了可靠的支持，幫助作業(yè)人員高效完成地形測量作業(yè)。
在林業(yè)行業(yè)，禪思L2 具備強(qiáng)大的激光雷達(dá)穿透能力和多回波特性，能夠深入樹層，分析樹木、植物的生長屬性。同時(shí)，它還可以獲取林下地形信息，為地形分析提供更加準(zhǔn)確的決策依據(jù)。禪思L2的高精度測量技術(shù)可幫助林業(yè)工作者全面了解森林生態(tài)環(huán)境，并為森林資源管理提供有力支持。
在電力行業(yè)，禪思L2 可以通過獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)精準(zhǔn)識別桿塔金具、電線或絕緣子這種細(xì)小物體，并輸出分析報(bào)告；此外，通過電塔點(diǎn)云實(shí)現(xiàn)離線航線規(guī)劃，生成自主飛行路線，輔助電力部門進(jìn)行精細(xì)的電力設(shè)施巡檢，提高探測效率。
禪思 L2 電網(wǎng)應(yīng)用
通過激光雷達(dá)采集點(diǎn)云，生成高質(zhì)量三維模型，能夠識別線路附近的植被情況，排查樹木隱患，保障電網(wǎng)的運(yùn)維安全。
采用 L1 采集數(shù)據(jù)，設(shè)置高度 100 米、航速 10m/s、重疊率 40%，項(xiàng)目用時(shí) 26 分鐘。而使用 L2 進(jìn)行作業(yè)時(shí)，項(xiàng)目組將飛行高度設(shè)置為 150 米，航速 15m/s，在同樣重疊率的情況下，L2 僅需 14 分鐘即完成作業(yè)任務(wù)，效率為 L1 的 2 倍，數(shù)據(jù)精度達(dá)到 5cm 內(nèi)。
L2 量程較 L1 提升了 30%，典型作業(yè)航高可達(dá) 150 米，且 L2 支持 5 回波，單位時(shí)間內(nèi)可獲取更多點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)一步保障飛行安全和效率。
對于項(xiàng)目所需的正射影像數(shù)據(jù)，由于 L2 高度集成了可見光相機(jī)，工作人員直接使用兩架次采集的相片進(jìn)行正射影像生產(chǎn)，無需再單獨(dú)采集數(shù)據(jù)，增加了外業(yè)效率的同時(shí)也降低了設(shè)備成本。
禪思L2搭載大疆旗艦飛行平臺M350RTK，單架次作業(yè)面積可達(dá)2.5平方公里。在150米典型作業(yè)高度下，禪思L2三維點(diǎn)云模型高程精度可達(dá)4厘米，平面精度達(dá)5厘米，可滿足1:500高精度地形測量要求，表現(xiàn)令人驚嘆。
支持可見光、點(diǎn)云、點(diǎn)云及可見光分屏三種實(shí)時(shí)顯示及預(yù)覽;禪思L2在航線任務(wù)結(jié)束后可自動生成航線作業(yè)質(zhì)量報(bào)告，同時(shí)配合點(diǎn)云回放及拼接功能，可在作業(yè)現(xiàn)場快速預(yù)覽點(diǎn)云成果；如遇數(shù)據(jù)異常，還能及時(shí)補(bǔ)拍，避免重復(fù)外出作業(yè)。
從傳統(tǒng)測繪到新型基礎(chǔ)測繪，無人機(jī)航測技術(shù)逐漸應(yīng)用于自然資源調(diào)查、實(shí)景三維中國、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、工程建筑、城鄉(xiāng)治理等越來越廣泛的場景；
通過無人機(jī)搭載激光雷達(dá)（LiDAR）獲取線路通道的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，不僅極大地提高了巡檢工作的效率與精度，還為電網(wǎng)管理帶來了諸多新的可能性。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對線路及其周邊環(huán)境的高精度三維建模，幫助及時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位潛在的通道缺陷與安全隱患，而且還可以用于線路工程驗(yàn)收、無人機(jī)自主巡檢航線規(guī)劃、線路規(guī)劃與設(shè)計(jì)、災(zāi)害應(yīng)急評估等場景，不僅提高了巡檢工作的效率和準(zhǔn)確性，也為電網(wǎng)管理提供了更多的數(shù)據(jù)支持和技術(shù)手段，展現(xiàn)出了強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和價(jià)值。
大疆推出了具有仿線飛行功能的禪思 L2 激光雷達(dá)，該激光雷達(dá)系統(tǒng)集成了先進(jìn)的導(dǎo)線自動跟蹤技術(shù)，能夠自主識別并穩(wěn)定追蹤導(dǎo)線路徑，使無人機(jī)能夠流暢地沿線路自主飛行，高效快捷地完成激光數(shù)據(jù)采集,效率是傳統(tǒng)激光巡檢的2-3倍，不僅顯著提升了通道激光巡檢的速度與效能，同時(shí)極大地降低了對操作者專業(yè)技能的依賴，標(biāo)志著無人機(jī)電網(wǎng)激光巡檢邁入了一個全新的智能化里程碑。
禪思L2的功能優(yōu)勢：
無需慣導(dǎo)預(yù)熱
無需預(yù)熱，開機(jī)直接起飛作業(yè)，節(jié)省準(zhǔn)備時(shí)間，帶來更好的外業(yè)體驗(yàn)；
點(diǎn)云質(zhì)量高
桿塔細(xì)節(jié)、配電導(dǎo)線、變電開關(guān)均可精 確還原；
射程距離更遠(yuǎn)
1000kV特高壓線路、交叉跨線路一遍掃過，無需重復(fù)掃描；
質(zhì)量報(bào)告分析
實(shí)時(shí)采集質(zhì)量報(bào)告，避免反復(fù)前往現(xiàn)場返工；
數(shù)據(jù)處理
軟件ppk直接處理，有效解決無網(wǎng)地區(qū)線路掃描難題。
L2與L1對比優(yōu)勢對比一：
L1為了確保慣導(dǎo)精度需要開機(jī)預(yù)熱5min左右，而L2已經(jīng)優(yōu)化這一點(diǎn)無需預(yù)熱開機(jī)作業(yè)，提高作業(yè)效率。
L2國內(nèi)支持通過云PPK功能匹配離線基站數(shù)據(jù)，無需自架基站，重建過程內(nèi)置云PPK解算，軟件內(nèi)置高精度（GNSS+INS）后處理位姿解算服務(wù)，基于全國范圍內(nèi)高密度地基增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全天候覆蓋高精度定位解算。提升數(shù)據(jù)解算精度，無懼山林信號丟失，大幅提升飛行作業(yè)可靠度。
作業(yè)結(jié)束后，進(jìn)入相冊，可選擇文件并下 載，無需重建即可在遙控器查看本次作業(yè)的點(diǎn)云3D模型，現(xiàn)場檢查點(diǎn)云成果質(zhì)量；支持將點(diǎn)云3D模型投射在2D地圖上，定位掃描效果不佳區(qū)域，便于高效補(bǔ)拍；
在電力方面的應(yīng)用L2更是表現(xiàn)優(yōu)異
l L2在速度15m/s的設(shè)置下仍可還原出220kV輸電桿塔和線路全貌，點(diǎn)云建模質(zhì)量可滿足航線規(guī)劃，樹障分析需求；l 重復(fù)三次任務(wù)模型可疊加，規(guī)劃航線可安全準(zhǔn)確完成精細(xì)化巡檢；l 輸電掃描效率理論提升110%.L2整體配網(wǎng)點(diǎn)云質(zhì)量提升，噪點(diǎn)大幅降低；點(diǎn)云厚度更薄，模型更清晰，設(shè)備還原度高。除此之外，L2在地形測繪，林業(yè)調(diào)查，土方測量都能保質(zhì)保量的完成各種復(fù)雜地形下的任務(wù)要求。
相對上一代禪思 L1 禪思 L2 提升了哪些性能?
硬件性能更強(qiáng)，作業(yè)更高效
1、激光雷達(dá)性能提升，被測區(qū)域或物體距離激光雷達(dá) 100米處時(shí)的光斑大小約為 L1的 1/5，支持五回波，激光穿透性能大幅提升，量程與測距精度提升。
2、可見光相機(jī)像元尺寸比L1 提升了89%，高清可見光測繪相機(jī)，整體成像效果更好，且點(diǎn)云著色細(xì)節(jié)更豐富。
3、慣導(dǎo)精度提升至航向精度 0.05°（后處理）、俯仰/橫滾精度0.025 °（后處理）。
4、激光雷達(dá)支持激光打點(diǎn)、測距功能。
L2 量程達(dá) 250 米（反射率 10%，100 klx）、450 米（反射率 50%，0 klx），典型作業(yè)航高可達(dá) 150 米，進(jìn)一步提升作業(yè)安全性與作業(yè)效率。
光斑大小為 4 × 12 厘米@100 米，僅為 L1 的 1/5，不僅可識別更細(xì)小的目標(biāo)物、獲取更精細(xì)的模型，還可穿透更茂密的植被，生成更準(zhǔn)確的數(shù)字高程信息。
自研高精度慣導(dǎo)系統(tǒng)無需預(yù)熱，開機(jī)即可作業(yè)。
高精度 IMU 可與飛行器 RTK 定位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合后處理，為 L2 提供更準(zhǔn)確的絕 對位置、速度和姿態(tài)信息。與上一代相比，新一代激光雷達(dá)量程提升30%，典型作業(yè)航高可達(dá)150米，進(jìn)一步提升作業(yè)安全性及作業(yè)效率。與此同時(shí)，光斑更小，能量更集中，每秒可發(fā)射24萬個激光點(diǎn)，可識別更細(xì)小的目標(biāo)物、獲取更精細(xì)的模型；最 大支持5次回波，可穿透更加茂密的植被，采集更多地面點(diǎn)云信息。
在單回波和多回波模式下，L2 的最 大點(diǎn)云發(fā)射率均可達(dá) 240,000 點(diǎn)/秒，單位時(shí)間內(nèi)可獲取更多點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
L2 支持兩種掃描模式，作業(yè)人員可根據(jù)作業(yè)要求靈活選擇。在重復(fù)掃描模式下，激光雷達(dá)可進(jìn)行更均勻、精度更高的掃描，滿足高精度測繪要求。在非重復(fù)掃描模式下，穿透性更強(qiáng)，可獲得更多結(jié)構(gòu)信息，適用于電力巡檢、林業(yè)調(diào)查等作業(yè)場景。
軟件全面優(yōu)化，作業(yè)更流程
用戶可直接通過遙控器直觀獲取作業(yè)效果。開啟激光測距功能后，能獲取雷達(dá)模塊與畫面中心物體的距離信息，讓飛行更安全。同時(shí)支持反射率、高度、距離和真彩四種點(diǎn)云實(shí)時(shí)著色模式。不僅如此，作業(yè)人員還可快捷預(yù)覽當(dāng)前所錄制的點(diǎn)云3D模型，實(shí)時(shí)感知作業(yè)進(jìn)程。
通過DJI Pilot 2，禪思L2在航線任務(wù)結(jié)束后可自動生成航線作業(yè)質(zhì)量報(bào)告，同時(shí)配合點(diǎn)云回放及拼接功能，可在作業(yè)現(xiàn)場快速預(yù)覽點(diǎn)云成果；如遇數(shù)據(jù)異常，還能及時(shí)補(bǔ)拍，避免重復(fù)外出作業(yè)。即便RTK受干擾，也能通過軟件云PPK功能5解算獲取準(zhǔn)確信息，重建高精度模型。
作業(yè)完成后，可直接在相冊中查看點(diǎn)云 3D 模型，還可進(jìn)行多架次點(diǎn)云 3D 模型拼接，現(xiàn)場判斷作業(yè)質(zhì)量；將點(diǎn)云 3D 模型投射在 2D 地圖上，可定位掃描效果不佳區(qū)域，便于高效補(bǔ)拍。
在復(fù)雜作業(yè)環(huán)境中，飛行器如因網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量差、圖傳斷連等情形而意外丟失 RTK 實(shí)時(shí)差分?jǐn)?shù)據(jù)，作業(yè)人員仍能通過大疆智圖云 PPK 功能匹配離線基站數(shù)據(jù)，重建高精度模型。
借助大疆智圖軟件，禪思L2能夠?qū)崿F(xiàn)高效可靠的一站式點(diǎn)云后處理。經(jīng)點(diǎn)云軌跡解算、點(diǎn)云精度優(yōu)化，可一鍵直接生成標(biāo)準(zhǔn)格式的三維點(diǎn)云；地面點(diǎn)分類后，通過大疆智圖軟件輸出DEM數(shù)字高程模型，可通過精度控制與檢查功能分析點(diǎn)云質(zhì)量。
應(yīng)用場景豐富，作業(yè)更安心
大疆機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于測繪、電力、林業(yè)、工程基建等多種行業(yè)，為不同客戶提供精準(zhǔn)、高效的三維數(shù)據(jù)一體化解決方案。
在地形測繪中，利用禪思L2可快速進(jìn)行大面積點(diǎn)云測繪，幫助作業(yè)人員高效完成地形測量作業(yè)。點(diǎn)云數(shù)據(jù)完成提取后，經(jīng)過自動化處理，還能生成許多成果應(yīng)用，如標(biāo)準(zhǔn)格式的三維點(diǎn)云、DEM數(shù)字高程模型及土方量測量等。
得益于激光雷達(dá)穿透能力及多回波特性，禪思L2在植被茂密的地形上可穿透樹層，從而分析樹木的冠幅、生長密度、面積、蓄積量及生長趨勢等，動態(tài)監(jiān)測植物的生長情況。去除樹木還可精準(zhǔn)獲取林下的地形信息，為地形分析提供更加準(zhǔn)確的決策依據(jù)。
在電力行業(yè)，對于桿塔金具、電線或絕緣子這種細(xì)小的物體，使用攝影測量進(jìn)行重建一直都是難點(diǎn)，通過無人機(jī)搭載禪思L2進(jìn)行激光雷達(dá)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取，可精準(zhǔn)識別線路上的細(xì)小物體，經(jīng)過點(diǎn)云分類，還能輸出樹障分析、風(fēng)偏分析和覆冰分析報(bào)告。此外，基于電塔點(diǎn)云，還可實(shí)現(xiàn)離線航線規(guī)劃，生成自主飛行路線，輔助電力部門進(jìn)行精細(xì)的電力設(shè)施巡檢。
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