Авіаційний LiDAR GVI LiAir Xmini для дрона

Авіаційний LiDAR GVI LiAir Xmini для дрона

GVI LiAir Xmini — надлегкий авіаційний LiDAR для професійного лазерного 3D-знімання з безпілотних літальних апаратів. Система створена для компактних дронів DJI Matrice 4 Series та поєднує кільцевий лазерний сканер Livox Mid-360, високоточну GNSS-INS, IMU та обчислювальну платформу для роботи SLAM в одному корпусі масою лише 405 г.

LiAir Xmini підтримує два режими роботи — GNSS-INS для відкритої місцевості та SLAM для середовищ, де супутниковий сигнал слабкий або повністю відсутній. Завдяки цьому один і той самий авіаційний LiDAR можна використовувати як для традиційного повітряного картографування, так і для знімання під мостами, у тунелях, шахтах, технологічних коридорах, під густою кроною дерев та в інших складних просторових умовах.

Вбудований LiDAR забезпечує дальність до 70 м, реєструє до 200 000 точок за секунду та має поле зору 360° × 59°. Для SLAM-режиму GreenValley International заявляє відносну точність менше 1 см та абсолютну точність до 5 см. Отримані дані можуть використовуватися для геодезії, лісової інвентаризації, інфраструктурних інспекцій, гірничих робіт, розрахунку об'ємів та професійного 3D-моделювання.

Надлегкий LiDAR для DJI Matrice 4 Series

Однією з головних переваг GVI LiAir Xmini є мінімальна маса — лише 405 г. При габаритах 117 × 92 × 174 мм система практично не потребує переходу на важчий клас безпілотника та спеціально адаптована для компактних професійних платформ DJI.

LiAir Xmini сумісний із DJI Matrice 4E, Matrice 4T, Matrice 4D та Matrice 4TD. Встановлення виконується через швидкознімне кріплення, тому складна модифікація дрона не потрібна. Один сенсор можна швидко переставляти між сумісними платформами залежно від характеру польових робіт.

Сумісність із Matrice 4D та 4TD також дозволяє використовувати LiAir Xmini у сценаріях автоматизованих інспекцій із док-станцією DJI Dock.

GNSS-INS та SLAM — два режими в одній системі

Для відкритої місцевості LiAir Xmini використовує інтегровану GNSS-INS. GNSS підтримує GPS, GLONASS, Galileo та BeiDou, а інерціальний модуль працює з частотою 500 Гц. Заявлена точність азимуту становить 0,05°, а орієнтації — 0,02°.

Якщо GNSS стає недоступним, оператор може перейти у SLAM-режим. У цьому випадку положення системи визначається за геометрією навколишнього середовища без необхідності отримувати стабільний супутниковий сигнал.

Перемикання між GNSS-INS та SLAM виконується без зміни апаратної конфігурації. Це дозволяє використовувати один LiDAR у принципово різних умовах — від відкритого топографічного знімання до польотів у тунелях або під мостовими конструкціями.

Livox Mid-360 із круговим полем зору

У GVI LiAir Xmini встановлений компактний кільцевий LiDAR Livox Mid-360 із довжиною хвилі 905 нм. Лазер належить до класу Class 1 та є безпечним для очей за нормальних умов експлуатації.

Швидкість лазерного сканування становить до 200 000 точок/с. Максимальна дальність досягає 70 м для поверхонь із відбивною здатністю 80% та 40 м при відбивній здатності 10%.

Поле зору 360° по горизонталі та 59° по вертикалі добре підходить для близькодистанційного просторового знімання, де необхідно отримувати не лише поверхню безпосередньо під дроном, а й навколишні конструкції, стіни, стовбури дерев або нижню частину мостових споруд.

Повітряне SLAM-знімання без GNSS

Можливість автономної SLAM-навігації є ключовою особливістю LiAir Xmini. Більшість традиційних авіаційних LiDAR-систем розрахована на GNSS/INS-траєкторію та найбільш ефективно працює на відкритій місцевості. Xmini може продовжувати формування траєкторії та хмари точок у середовищах без супутникового сигналу.

Для SLAM GreenValley International заявляє відносну точність менше 1 см та абсолютну точність 5 см. Це дозволяє використовувати отримані дані не лише для візуальної інспекції, а й для вимірювань, побудови 3D-моделей та подальшого професійного аналізу.

Лісова інвентаризація над кронами та між деревами

GVI LiAir Xmini особливо добре підходить для лісового господарства. Компактний дрон може виконувати знімання над кронами або рухатися безпосередньо під густим пологом, де GNSS-приймання нестабільне.

Знімання під кроною дозволяє отримувати точки зі стовбурів і нижньої частини рослинності без прокладання наземних маршрутів. Повітряне знімання над кронами забезпечує повне покриття території та дозволяє отримувати параметри, які важче визначати наземним ручним сканером.

Після обробки хмари точок у LiDAR360 можуть визначатися висота дерев, ширина крони, діаметр стовбура на висоті грудей DBH та інші характеристики лісових насаджень.

Знімання нижньої частини мостів

Підмостові конструкції є типовим прикладом середовища, де традиційне повітряне знімання ускладнюється через перекриття GNSS та обмежений доступ. Невеликий дрон із LiAir Xmini може пролітати під прогоновою будовою, між опорами та біля підшипників, збираючи щільну тривимірну хмару точок.

Такий метод дозволяє скоротити необхідність використання спеціальних підйомників, човнів, тимчасових під'їздів або безпосереднього доступу персоналу до небезпечних ділянок.

Тунелі, шахти та технологічні коридори

У тунелях та підземних спорудах супутниковий сигнал відсутній повністю. У SLAM-режимі LiAir Xmini може використовувати геометрію навколишнього середовища для побудови траєкторії та одночасного формування тривимірної моделі.

Кругове поле зору дозволяє реєструвати стіни, стелю, підлогу та інженерні конструкції навколо безпілотника. Компактні розміри дрона Matrice 4 Series разом із малою масою LiDAR дають можливість працювати в місцях, де використання великих платформ фізично неможливе.

Кар'єри, відвали та розрахунок об'ємів

Для кар'єрів, промислових складів та будівельних майданчиків LiAir Xmini може використовуватися для об'ємного знімання штабелів, відвалів і насипів. Орбітальний політ навколо об'єкта дозволяє охопити верхівку та круті схили, які можуть бути погано видимими під час наземного знімання.

На основі отриманої хмари точок можна розраховувати об'єми, площі та аналізувати розподіл матеріалу без необхідності підніматися на потенційно нестабільний насип.

Низьке енергоспоживання та до 20 хвилин польоту

Енергоспоживання LiAir Xmini становить лише 20 Вт. У типовій конфігурації виробник заявляє приблизно 20 хвилин польоту з установленою системою.

Низька маса та енергоспоживання особливо важливі для компактних БПЛА: важке сенсорне навантаження суттєво скорочує їх автономність, тоді як Xmini розроблений саме для роботи з невеликими професійними платформами.

Вбудована пам'ять для великих проєктів

Система оснащена двома типами накопичувачів — 256 ГБ TF та 512 ГБ SSD. Великий загальний обсяг пам'яті дозволяє записувати значні масиви LiDAR та навігаційних даних під час тривалих або багаторазових польотів.

LiDAR360 та LiPowerline

Для постобробки даних GVI LiAir Xmini використовується професійне програмне забезпечення GreenValley International — LiDAR360 та LiPowerline.

LiDAR360 забезпечує обробку та класифікацію хмар точок, створення моделей рельєфу, аналіз лісових ресурсів, геодезичні та інженерні розрахунки. LiPowerline орієнтований на спеціалізований аналіз повітряних ліній електропередачі та навколишньої рослинності.

Основні сфери застосування GVI LiAir Xmini

• повітряне лазерне 3D-сканування;
• топографічне та інженерне знімання;
• SLAM-знімання без GNSS;
• лісова інвентаризація;
• знімання під густою кроною дерев;
• обстеження нижньої частини мостів;
• тунелі та технологічні коридори;
• шахти та підземні об'єкти;
• кар'єри, відвали та штабелі;
• розрахунок об'ємів;
• інфраструктурні інспекції;
• знімання важкодоступних та небезпечних об'єктів;
• автоматизовані інспекції з DJI Matrice 4D / 4TD.

Технічні характеристики GVI LiAir Xmini

Системні параметри

LiDAR

GNSS та інерціальна система

Сумісність і програмне забезпечення

GVI LiAir Xmini у GEOSHOP

GVI LiAir Xmini — компактне рішення для користувачів, яким потрібне професійне повітряне лазерне 3D-сканування без переходу на великий важкий БПЛА. Поєднання маси 405 г, сумісності з DJI Matrice 4 Series та SLAM дозволяє виконувати роботи, які складно реалізувати традиційними авіаційними LiDAR-системами.

Фахівці GEOSHOP допоможуть підібрати сумісний дрон, конфігурацію LiAir Xmini та програмне забезпечення GreenValley International відповідно до задач геодезії, лісового господарства, гірничих робіт, інфраструктурних інспекцій або розрахунку об'ємів. Для обладнання GVI доступні професійні консультації, навчання, технічна підтримка та сервісний супровід в Україні.