Лидар
Лидар (LiDAR, лазерный сканер) — это датчик, который измеряет расстояния до поверхностей по времени возврата лазерных импульсов и строит из миллионов измерений облако точек. На дроне лидар работает в двух ролях: как инструмент воздушного лазерного сканирования (ВЛС) и как датчик навигации и облёта препятствий.
Для сетевой энергокомпании лидар — способ измерить расстояния от деревьев до проводов по всей трассе; для лесничества — оценить высоты и запасы насаждений; для интегратора — дать дрону навигацию по SLAM внутри цеха и облёт препятствий у конструкций.
Как работает лидар
Лазер посылает импульсы, приёмник фиксирует отражения, а по времени прохождения вычисляется расстояние; сканирующая оптика направляет луч по полю зрения. Съёмочный лидар связан с RTK и IMU, чтобы каждая точка получила координаты; навигационный — выдаёт расстояния до препятствий в реальном времени. Многократные отражения позволяют видеть землю под кронами.
- Съёмочные лидары: плотные облака точек с сантиметровой точностью
- Навигационные лидары: 2D/3D-обзор для SLAM и облёта препятствий
- Проникновение под растительность за счёт нескольких отражений
- Работа ночью и при однородных поверхностях, где фотограмметрия бессильна
Воздушное лазерное сканирование
ВЛС с дрона применяют для инспекции ЛЭП и охранных зон, лесной инвентаризации, топографической съёмки под кронами, моделей рельефа и подсчёта объёмов. По сравнению с фотограмметрией — выше точность по высоте и работа в лесу, но дороже и тяжелее.
Лидар и радар
Радар надёжнее в пыли, тумане и дожде и легче, но даёт грубое разрешение; лидар — точную геометрию, но слепнет в плохих условиях. В промышленных дронах их комбинируют: лидар — для модели и навигации, радар — для страховки.
Ограничения
Масса и цена съёмочных лидаров ограничивают выбор аппарата; дождь, туман и пыль ослабляют сигнал; обработка облаков точек требует серверных мощностей; навигационный лидар даёт данные, но решения по ним принимает бортовое ПО.
AI Captain использует лидар для облёта препятствий и навигации по SLAM без GPS внутри объектов и у конструкций, а в расширенном пакете формирует 3D-карты; съёмочные облака точек с облётов накапливаются в Командном центре и передаются в ГИС заказчика через REST API.
Продукты: AI Captain
Частые вопросы
Что точнее — лидар или фотограмметрия?
По высоте и под растительностью точнее лидар; на открытых площадках с хорошей текстурой фотограмметрия даёт сравнимый результат дешевле.
Нужен ли лидар для облёта препятствий?
Не обязательно: камеры и радар закрывают многие задачи; лидар нужен для точной навигации у сложных конструкций и внутри помещений.
Лидар на дроне строит облака точек для лазерного сканирования ЛЭП, лесов и рельефа и обеспечивает навигацию по SLAM и облёт препятствий. Точнее фотограмметрии по высоте, но тяжелее и чувствителен к пыли и осадкам, где его страхует радар.
Связанные термины: Облако точек, SLAM, Облёт препятствий (автообход), Цифровая модель рельефа (ЦМР), Таксация леса, Охранная зона ЛЭП