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垂起固定翼無人機搭載長距離激光雷達用于1:1000地形測量
作者:    時間: 2019-09-06    瀏覽量:1465
八月的中國開啟了“火爐”模式,高溫炙烤著大地,華測移動測繪的小伙伴們一邊調侃自己快被烤熟了, 撒點鹽都可以吃了,一邊馬不停蹄地奔波于全國各地的項目中。繼年初推出云鶴-1之后,升級換代的云鶴-2吸引了更多的眼球!
2019年8月10日,華測收到了來自山東某單位的邀請,項目要求完成濟寧市兗州區某地約19km2的1:1000地形測量任務。該地區地勢平坦,地形要素豐富,業主委托我們對測區進行外業數據采集并出具點云成果,以驗證作業效率和成果精度是否符合項目整體要求。

濟寧市兗州區某地約19km2的1:1000地形測量任務
測區位置

那天上海足足有37°,收到任務的第一時間,華測作業團隊迅速明確了本次項目需要投入的資源設備,即使用AS-1300HL激光雷達系統,搭載于升級后的云鶴-2垂起固定翼無人機

AS-1300HL激光雷達系統
AS-1300HL激光雷達系統技術參數

同時制定了標準化的作業流程,隨即前往山東。

激光雷達標準化作業流程
激光雷達標準化作業流程

1.航線規劃
根據項目要求,使用華測提供的微信小程序進行關鍵參數計算,可以自動算出適合本次飛行的最佳參數。如下:
飛行參數設置


獲得參數后,將飛行參數設置到地面站軟件,即可自動生成本次飛行航線。

飛行航線規劃
本項目飛行航線

2.基站架設
數據采集之前,需要在已知控制點架設GNSS基站,為了保證精度,基站與測區的距離不超過5km,并且采樣率設置為5Hz。

在已知控制點架設GNSS基站
基站架設

3.設備安裝
云鶴-2無人機采用鎖扣、折疊件,無需擰任何螺絲,3分鐘即可完成安裝拆卸。激光雷達采用滑塊式快拆結構,自帶彈簧銷保險,具有極高的便捷性、通用性和可靠性。

安裝云鶴-2垂起固定翼無人機
設備安裝

4.設備初始化及參數設置
起飛前,為確保數據精度,會將激光雷達系統靜置1-2分鐘,采集足夠的靜態歷元,此時可通過手持端來設置采集時的相關參數,包括掃描頻率、掃描角度、拍照間隔等。


設備初始化及參數設置


5.數據采集
數據采集一鍵式開始,飛手按照預設航線開始飛行,雷達在8km之內可以和手持端有效連接,實時顯示各傳感器狀態。


山東固定翼演示飛行視頻

6.數據預處理
數據預處理主要包含POS解算和點云解算兩個步驟。POS解算使用緊耦合算法生成高精度組合導航信息,包括位置、速度和姿態等;點云解算采用華測自研的CoPre-移動測量數據預處理軟件進行,實現了一鍵式自動化處理。


POS解算過程

POS解算過程

POS解算過程

點云解算過程

點云解算過程

點云解算過程

點云解算過程


7.精度驗證
預處理完成后,在測區實測了一部分檢核點,用于點云精度驗證,通過檢核點坐標與點云坐標的對比分析,計算得出高程中誤差為±0.045m。

精度驗證表
精度驗證表

8.成果展示
本次作業除獲得點云數據外,還采集了影像數據制作生成DOM,并采用DOM給點云著色,生成真彩色點云。

DOM
DOM
真彩色點云

通過本次作業,充分展現了華測AS-1300HL固定翼激光雷達系統的優勢
? 作業效率高,一次飛行可同時獲取激光點云和影像數據;

? 續航時間長,本次作業1h10min完成19km2的地形數據采集,極限續航可達4.5h以上;

? 數據精度高,高程中誤差優于10cm,完全滿足大比例尺測圖要求;

? 點云密度高,測區平均點密度優于16點/㎡,完全滿足《機載激光雷達數據獲取技術規范》要求;

? 安裝簡單,總耗時5分鐘;

? 操作流程規范化,從飛行到出成果為用戶提供完整的解決方案。


“產品質量好,技術實力強,客戶服務優”—— 一位在場的客戶用簡短的15個字總結了本次作業的效果。

云鶴-2垂起固定翼無人機
夕陽余暉下的云鶴-2

深耕基礎測繪,多種應用創新,云鶴-2隨時整裝待發,歡迎各位的召喚!

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