Abonează-te la newsletter și primești un e-book gratuit: „Dronele în Agricultură”. Click aici pentru abonare.

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp

DJI Zenmuse L2 vs Zenmuse L1 - care este diferenta?

În luna octombrie a anului 2020, DJI a prezentat Zenmuse L1, prima soluție integrală de dronă LiDAR dedicată topografiei aeriene. Compania a identificat o oportunitate semnificativă în dezvoltarea unui sistem bazat pe LiDAR pentru industria construcțiilor și topografiei, deoarece multe dintre soluțiile existente erau costisitoare, dificil de utilizat și inaccesibile din punct de vedere financiar pentru majoritatea întreprinderilor. Obiectivul DJI în conceperea modelului L1 a fost de a democratiza tehnologia LiDAR, făcând din acesta un instrument esențial pentru topografi prin simplificarea și facilitarea implementării sale.

Trei ani mai tarziu, in cadrul targului INTERGEO la care am fost si noi prezenti, DJI a lansat Zenmuse L2, care  vine cu o cameră RGB îmbunătățită, un modul LiDAR îmbunătățit și o precizie îmbunătățită. In urmatoarele randuri vom evidentia diferentele dintre Zenmuse L2 si Zenmuse L1

 

Ce inseamna LiDAR

LiDAR, acronim pentru Light Detection and Ranging, reprezintă o metodă avansată de teledetecție care utilizează lumină sub forma unui laser pulsant pentru a evalua distanțele până la suprafața Pământului. Această tehnologie presupune integrarea unui sistem format dintr-un laser, un scaner și un receptor GPS specializat, de obicei instalat pe aeronave precum avioane și elicoptere. 

LiDAR este fundamental în generarea de informații precise tridimensionale referitoare la configurația Pământului și caracteristicile sale de suprafață. Principiul său de funcționare constă în emiterea de impulsuri luminoase către sol și măsurarea timpului necesar pentru ca lumina să revină după reflexia de pe suprafață, rezultând astfel modele detaliate în trei dimensiuni ale terenului.

Specificatii cheie

Inainte de a evalua performanta a Zenmuse L2 pe baza datelor capturate din teren, vom face o scurta comparatie a specificatiilor de baza ale celor doua payload-uri : 

Zenmuse L1 Zenmuse L2
Rating IP IP54 IP54
Drona compatibila
M300 RTK
M350 RTK
M300 RTK (necesită DJI RC Plus);
M350 RTK
Eficiența sistemului
Eficienta : pana la 2,5 km pătrați.
Altitudine relativa: 150m; Viteza de zbor: 15 m/s.
Eficienta : pana la 2 km pătrați.
Altitudine relativa: 100m; Viteza de zbor: 13 m/s.
Rata de puncte
Retur unic: max. 240.000 puncte/s;
Retur multiplu: max. 480.000 puncte/s
Retur unic: max. 240.000 puncte/s;
Retururi multiple: max. 1.200.000 puncte/s
Precizia sistemului (specificațiile specificate de DJI)
Orizontală: 10cm @ 50m;
Verticală: 5 cm @ 50 m.
50 m altitudine de zbor, viteza de zbor la 10 m/s
Orizontală: 5cm @ 150m;
Verticală: 4cm @ 150m.
150m altitudine de zbor, viteza de zbor 15m/s
Modulul LiDAR: Precizie de măsurare 3cm @ 100m 2cm @ 150m
Precizia sistemului de navigație inerțială
Precizie de orientare: în timp real 0,3°, post-procesare, 0,15°;
Precizie pitch/roll: în timp real 0,05°, post-procesare, 0,025°
Precizie de orientare: în timp real 0,2°, post-procesare, 0,05°;
Precizie pitch/roll: în timp real 0,05°, post-procesare, 0,025°
LiDAR: Returnări maxime acceptate 3 5
LIDAR: Frecvența maximă de eșantionare
240 kHz (mod ecou simplu/dual);
160 kHz (mod triplu ecou)
240 kHz pentru toate modurile, inclusiv Penta
Camera de cartografiere RGB: dimensiunea senzorului și pixeli efectivi
1 inch;
20MP;
Interval de fotografiere de 2 secunde (minim).
4/3 inch;
20MP;
Interval de fotografiere de 0,7 secunde
Viteza de captare a datelor recomandată De la 8 m/s pana la 13 m/s 15 m/s
Înainte de zbor este necesară încălzirea IMU Da : 5-10 minute Nu

Cameră de cartografiere RGB 4/3 CMOS

Conform tabelului prezentat, ambele modele, L1 și L2, sunt dotate cu un modul LiDAR, un senzor RGB pentru fotogrammetrie și colorare în nor de puncte, precum și cu un IMU (Unitate de Măsurare Inerțială) de înaltă precizie.

Cu toate acestea, L2, dezvăluit de către DJI la data de 10 octombrie 2023, aduce o serie de îmbunătățiri semnificative față de modelul anterior, L1 (lansat în 2020). Printre aceste îmbunătățiri se numără:

1. Rată de returnare crescută și rată de eșantionare mai mare: Aceasta îmbunătățește capacitatea de penetrare a L2 și abilitatea de a detecta detalii mai mici.

2. Eficiență crescută: L2 are capacitatea de a zbura la o înălțime mai mare, eliminând necesitatea unei perioade de așteptare de 5-10 minute pentru încălzirea IMU-ului.

3. Fascicul mai concentrat: Dimensiunea spotului laser al L2 este de 4 x 12 cm la 100 de metri, reprezentând 1/5 din dimensiunea spotului laser al L1. Acest laser mai mic și mai concentrat generează nori de puncte mai densi.

4. Domeniu de măsurare extins: L2 a înregistrat o creștere de 30% în domeniul de măsurare. Altitudinea tipică de operare poate atinge 150 de metri, iar raza de detectare este mai mare.

5. Senzor RGB de cartografiere mai mare, cu un interval de fotografiere mai rapid: Acest aspect îmbunătățește calitatea și acuratețea datelor de cartografiere.

6. Rată de detectare îmbunătățită: L2 poate detecta obiecte cu o reflectivitate de doar 50%, în timp ce L1 necesită o reflectivitate de cel puțin 80%, la o distanță de 450 de metri.

7. Precizie îmbunătățită a sistemului de navigație inerțială: Intervalul manual de calibrare a navigației inerțiale a rutei a fost extins cu 67%, asigurând o navigare mai precisă în diverse condiții.

Zenmuse L2 vs Zenmuse L1 : comparatie side-by-side

Pentru a realiza o comparatie corecta intre cele doua payload-uri, am folosit aceiasi parametri de zbor, singura diferenta fiind ca pentru Zenmuse L1 s-au folosit 3 return-uri iar pentru Zenmuse L2 s-au folosit 5 return-uri. In tabelul de mai jos se regasesc datele de zbor :

Zenmuse L1 Zenmuse L2
Overlap lateral 50% 50%
Viteza de zbor
8 m/s
8 m/s
Altitudinea de zbor
100m
100m
Rata de eșantionare
160kHz
240kHz
Optimizarea elevatiei
Da
Da
Tip scanare Repetitiv Repetitiv
Calibrare IMU
Da
Da

Parametrii au fost identici, cu excepția modificării ratei de retur pentru L2 și a ratei de eșantionare. Este important de menționat că, deși L2 poate captura date cu o viteză de până la 15m/s pentru o eficiență sporită, am ales să menținem viteza la 8m/s în această situație. Recomandările pentru parametrii L1 variază între 8m/s și 13m/s, în funcție de specificul scenariului de misiune.

Examinarea Liniilor Electrice cu Ajutorul Tehnologiei LiDAR

Utilizarea tehnologiei LiDAR este extrem de eficientă în procesul de inspecție a liniilor de înaltă tensiune. Aceasta permite capturarea unor informații extrem de detaliate despre structurile complexe, precum liniile electrice. Avantajele includ posibilitatea de a obține informații precise legate de forma și orientarea acestor structuri, precum și o identificare mai detaliată a aspectelor mai subtile.

Imaginea de mai jos prezintă liniile electrice vizualizate atât prin intermediul camerei L1, cât și a celei L2. Rezultatul este unul favorabil pentru L2.

Profil extras din norul de puncte

In urmatoarea imagine se poate observa avantajul payload-ului Zenmuse L2, datorita noului IMU si posibilitatea de a avea 5 returnari, in comparatie cu Zenmuse L1.

Profilul a fost generat cu ajutorul software-ului LIDAR360, grosimea profilului de 0.5m (albastru – L1, rosu – L2)

Generare DTM

Generarea Modelului Digital de Teren (DTM) reprezintă o aplicație fundamentală a datelor LiDAR obținute din aer. În decursul ultimelor decenii, s-au desfășurat numeroase studii pentru a prezenta și testa diverse metode de generare a DTM. Cu toate că au fost realizate progrese semnificative, procesul de generare a DTM, în special în situații specifice de teren, rămâne o provocare continuă.

Acest fenomen se explică prin faptul că, în procesul de rasterizare a norului de puncte pentru a genera DTM, se constată o reducere a lipsei de date. DTM-ul asociat cu L2 este considerabil mai complet, prezentând mai puține zone în care nu există înregistrări de date pentru a stabili configurarea suprafeței.

Concluzie

Cu o viteză de zbor de 15m/s, Zenmuse L2 facilitează o captare mai rapidă a datelor în comparație cu L1, garantând totodată calitatea informațiilor. De asemenea, Zenmuse L2 nu mai necesită o perioadă de încălzire a unității inertițiale (IMU), permițând o implementare mai rapidă și o tranziție eficientă între zboruri. În contrast, L1 solicită un interval de 5-10 minute pentru încălzirea IMU.

Datorită combinării unei precizii sporite și a unei camere RGB îmbunătățite, L2 oferă o reproducere mai exactă a culorilor în reprezentarea scenelor.

Pentru alte detalii referitoare la acest produs ne puteti contacta utilizand formularul de contact.

Distribuie articolul!

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp