EcoDrone輕小(xiao)型(xing)機載(zai)激光(guang)雷(lei)達系(xi)統(tong)

易科(ke)泰(tai)輕小(xiao)型(xing)機載(zai)激光(guang)雷(lei)達系(xi)統(tong)，是我公(gong)司在(zai)自(zi)主研(yan)發的(de)EcoDrone多(duo)旋翼無人機(ji)遙感(gan)系(xi)統(tong)基(ji)礎上，搭載*的(de)激光(guang)雷(lei)達傳(chuan)感(gan)器(qi)，自(zi)主集(ji)成(cheng)研(yan)發的(de)全新(xin)壹代機(ji)載(zai)激光(guang)雷(lei)達系(xi)統(tong)，革(ge)新(xin)了(le)激光(guang)雷(lei)達的(de)航(hang)空掃(sao)描(miao)模式。相(xiang)對(dui)傳(chuan)統(tong)機(ji)載激光(guang)雷(lei)達動(dong)輒上百(bai)公(gong)斤的(de)自(zi)重、上(shang)千萬元的(de)售(shou)價、復(fu)雜的(de)操作(zuo)和高昂(ang)的(de)運(yun)輸及後勤費(fei)用(yong)，本產(chan)品(pin)具有(you)體積(ji)小(xiao)、重(zhong)量輕、成(cheng)本(ben)低、適應性(xing)強和操作(zuo)簡(jian)便等優(you)勢(shi)。

為適應客戶(hu)對(dui)價(jia)格、產品(pin)功能、所(suo)需(xu)精度等(deng)指(zhi)標的(de)不同(tong)需(xu)求，我公(gong)司提(ti)供(gong)兩(liang)種(zhong)解(jie)決方案供(gong)選配(pei)，分(fen)別為基(ji)於(yu)Velodyne公(gong)司Puck Lite傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)無人機(ji)激光(guang)雷(lei)達SCOUT方案和基(ji)於(yu)Riegl公(gong)司miniVUX傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)無人機(ji)激光(guang)雷(lei)達miniRANGER方案。

主(zhu)要技(ji)術指標

1、EcoDrone UAS-8無人機(ji)平(ping)臺(tai)

1)   整機(ji)重量(liang)≤5000g，zui大(da)起飛(fei)重量(liang)≥15000g，zui大(da)載荷≥5000g，對(dui)稱(cheng)軸距(ju)1200mm，自(zi)動(dong)折(zhe)疊腳架，螺(luo)桿(gan)電機(ji)，減(jian)震(zhen)無虛位(wei)

2)   具備(bei)強大(da)的(de)可(ke)擴展(zhan)性(xing)，可(ke)靈活(huo)安裝(zhuang)配置(zhi)多(duo)光(guang)譜(pu)、高光(guang)譜(pu)、紅(hong)外(wai)熱成(cheng)像(xiang)、LiDAR、可(ke)見(jian)光(guang)等(deng)各種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)，可(ke)同(tong)時安裝(zhuang)其(qi)中(zhong)任意兩種(zhong)傳(chuan)感(gan)器(qi)以(yi)同(tong)步采集(ji)多(duo)樣化地(di)面(mian)信息(xi)

3)   空載(zai)懸(xuan)停時間不低於(yu)50分(fen)鐘，有(you)效(xiao)作(zuo)業時間30分(fen)鐘（搭載多(duo)光(guang)譜(pu)相機(ji)），飛(fei)行速(su)度10m/s

4)   高精度GPS定位(wei)模塊，支持GPS／北鬥雙(shuang)模

5)   具備(bei)航(hang)點導(dao)航(hang)、定點(dian)、懸(xuan)停、定高、航(hang)線、區(qu)域覆(fu)蓋(gai)、環繞(rao)及跟隨(sui)（follow-me模式，需(xu)地(di)面(mian)站(zhan)支(zhi)持）等飛(fei)行模式，具(ju)備“黑(hei)匣子”功能模塊等

6)   具備(bei)信號(hao)幹(gan)擾(rao)保(bao)護，故障保(bao)護，低電壓自(zi)動(dong)保(bao)護，壹鍵自(zi)動(dong)返航(hang)降(jiang)落(luo)功能

7)   氣壓和GPS定高，10m以內(nei)超(chao)聲(sheng)波定高，精確度1cm

8)   標配(pei)4K高清(qing)畫(hua)質(zhi)彩(cai)色(se)成(cheng)像(xiang)鏡(jing)頭(tou)，幀頻30FPS（zui大(da)分(fen)辨(bian)率(lv)4K情況下(xia)），圖(tu)片(pian)分(fen)辨(bian)率(lv)16MP；光(guang)學(xue)鏡(jing)頭(tou)f/2.8，120度HFOV（可(ke)選配(pei)82度HFOV無畸變(bian)光(guang)學(xue)鏡(jing)頭(tou)）；可(ke)選配(pei)單(dan)反(fan)20MP或(huo)24MP分(fen)辨(bian)率(lv)彩色(se)鏡頭(tou)

9)   遙控(kong)器(qi)：工(gong)作(zuo)頻(pin)率(lv)2.400～2.483GHz（DSSS技術），通道(dao)數16或(huo)32可(ke)選，發射功率(lv)（EIRP）FCC 100 dBm，控制(zhi)距(ju)離2.7km（打(da)開(kai)增(zeng)程(cheng)模式約(yue)達5公(gong)裏(li)）

10) 在線(xian)圖(tu)傳(chuan)（FPV接(jie)收(shou)）：模擬(ni)信號(hao)與數字(zi)信號(hao)雙(shuang)路(lu)圖(tu)傳(chuan)技(ji)術，可同時在線圖(tu)傳(chuan)可(ke)見(jian)光(guang)和熱(re)成(cheng)像(xiang)影像視頻，工(gong)作(zuo)頻(pin)段5.8G，支持1080P實時高清(qing)圖(tu)傳(chuan)，顯示屏分(fen)辨(bian)率(lv)1920x1080，zui大(da)距離5km，既(ji)保(bao)障同步圖(tu)傳(chuan)無延遲(chi)時滯、又可(ke)在(zai)線高清(qing)接(jie)收顯示畫面(mian)

11) 數據(ju)同(tong)傳(chuan)模塊，包括(kuo)無人機(ji)作(zuo)業過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)位(wei)置(zhi)（經緯度）、高度、溫度、濕度、太陽(yang)輻(fu)射(she)、地(di)面(mian)溫度、太陽(yang)輻(fu)射(she)等(deng)數據(ju)信息(xi)同(tong)步傳(chuan)輸顯示在地(di)面(mian)站(zhan)上(shang)

12) 地(di)面(mian)站(zhan)：包(bao)括(kuo)便攜(xie)箱、野外(wai)勘測(ce)級筆記(ji)本(ben)及相應軟件等，可進(jin)行谷歌地(di)圖(tu)、高德地(di)圖(tu)或(huo)必(bi)應地(di)圖(tu)切(qie)換(huan)、航(hang)點輸入規(gui)劃自(zi)動(dong)飛(fei)行、航(hang)速／距(ju)離／高度／水平(ping)／經緯度／升(sheng)降(jiang)速(su)度／溫度等(deng)監(jian)測、下(xia)載任務日誌(zhi)文件(jian)、實現無人機(ji)自(zi)動(dong)跟蹤地(di)面(mian)站(zhan)功能（follow-me）等(deng)

13) 能量(liang)管理系(xi)統(tong)：標(biao)配(pei)電池(chi)容(rong)量(liang)22000mAh，zui大(da)充(chong)電電流12A，雙(shuang)通道(dao)充(chong)電器(qi)，zui大(da)充(chong)電功率(lv)1400W

2.1、SCOUT激光(guang)雷(lei)達遙(yao)感方案

1)    外形(xing)尺寸(cun)：160×116×116mm

工(gong)作(zuo)電壓：12～28V

功耗：40W

重量(liang)：1.65Kg

工(gong)作(zuo)溫度：－10℃～40℃

2)    導(dao)航(hang)系(xi)統(tong)

衛(wei)星系(xi)統(tong)：GPS，GLONASS

校(xiao)準支(zhi)持：靜態(tai)、差(cha)分(fen)、雙(shuang)天線

工(gong)作(zuo)模式：實時、後處理(li)

定位(wei)精度：1cm＋1ppm（水平(ping)方向）

3)    LiDAR傳(chuan)感(gan)器(qi)

激光(guang)性(xing)能(neng)：1級人眼安全，905nm

測量(liang)範圍(wei)：1m～120m，分(fen)辨(bian)率(lv)：2mm

測距(ju)誤差(cha)：30mm

掃描(miao)頻(pin)率(lv)：300000次(ci)/秒，zui高可達600000點(dian)/秒

視場(chang)範圍(wei)：垂(chui)直(zhi)±15°，水平(ping)360度

多重(zhong)回(hui)波(bo)：2

激光(guang)面(mian)板數量(liang)：16

推(tui)薦(jian)掃(sao)描(miao)高度：20～60m（離地(di)高度）

點雲密度與飛(fei)行速(su)度及航(hang)高之間(jian)關(guan)系(xi)

2.2、THE mini RANGER激光(guang)雷(lei)達遙(yao)感方案

1)    傳(chuan)感(gan)器(qi)外(wai)形(xing)尺寸(cun)：269×99×85mm（STIM）/302×99×85mm（FOG）

導(dao)航(hang)盒外(wai)形(xing)尺寸(cun)：300×99×85mm

工(gong)作(zuo)電壓：12～28V

功耗：80W

重量(liang)（傳(chuan)感(gan)器(qi)+線(xian)纜(lan)）：3.5Kg（7.7lbs）FOG/IMU；2.9Kg（6.4lb）STIM/IMU

工(gong)作(zuo)溫度：－10℃～40℃

2)    導(dao)航(hang)系(xi)統(tong)

衛(wei)星系(xi)統(tong)：GPS，GLONASS

校(xiao)準支(zhi)持：靜態(tai)、差(cha)分(fen)、雙(shuang)天線

工(gong)作(zuo)模式：實時、後處理(li)

定位(wei)精度：1cm＋1ppm（水平(ping)方向）

3)    LiDAR傳(chuan)感(gan)器(qi)

激光(guang)性(xing)能(neng)：1級人眼安全，905nm

zui小(xiao)測(ce)距：3m

激光(guang)束(shu)大(da)小(xiao)：160mm×50mm@100m

zui大(da)有效(xiao)測量(liang)頻(pin)率(lv)：100000次(ci)/秒

視場(chang)角(jiao)：360°

精度：15mm@150m

4） 掃描(miao)儀(yi)性(xing)能(neng)

掃描(miao)機(ji)制(zhi)：鏡(jing)面(mian)旋轉(zhuan)

鏡面(mian)轉(zhuan)速(su)：10-100掃描/秒

掃描(miao)角(jiao)寬：0.05°～0.5°

角(jiao)度測(ce)量(liang)分(fen)辨(bian)率(lv)：0.001°

內(nei)部(bu)同(tong)步定時器(qi):實時同步時間戳(chuo)

點雲密度與飛(fei)行速(su)度及航(hang)高之間(jian)關(guan)系(xi)（100kHZ）

3、標配(pei)4K高清(qing)畫(hua)質(zhi)RGB彩(cai)色(se)成(cheng)像(xiang)鏡(jing)頭(tou)，F/2.8，FOV 120度廣(guang)角(jiao)鏡(jing)頭（可(ke)選配(pei)其(qi)它(ta)光(guang)學(xue)鏡(jing)頭(tou)），圖(tu)片(pian)分(fen)辨(bian)率(lv)16MP；可選配(pei)Sony A6000鏡(jing)頭

4、軟件：LiDAR點雲數據(ju)處(chu)理、3D矢量數據(ju)及模型等(deng)

技術路線

圖(tu)3 地(di)形(xing)測繪(hui)

圖(tu)5 點(dian)雲橫斷(duan)面(mian)厚(hou)度

精度驗證(zheng)：

隨(sui)機(ji)選取(qu)測(ce)區(qu)若幹(gan)特征點作(zuo)為控制(zhi)點(dian)，采用(yong)RTK方法實測控制(zhi)點(dian)坐標，對(dui)比激光(guang)點(dian)雲量測(ce)坐標和控(kong)制(zhi)點(dian)實測坐標，得出(chu)高程真誤差(cha)，反(fan)映(ying)其(qi)精度指(zhi)標(biao)。

控制(zhi)點(dian)：平(ping)面(mian)精度＜1cm；高程精度＜1.5cm

由上(shang)表可知，點(dian)位(wei)高程中(zhong)誤差(cha)（標準差）為3.7cm，*高精度測(ce)繪(hui)要求(qiu)。可用(yong)於(yu)包括(kuo)大(da)比例尺(chi)地(di)形(xing)圖(tu)測(ce)繪在內(nei)的(de)各領域。

三、應用(yong)方向

無人機(ji)激光(guang)雷(lei)達兼(jian)具無人機(ji)和激光(guang)雷(lei)達各自(zi)優勢(shi)，以其(qi)低成(cheng)本(ben)、高精度、高效(xiao)便捷(jie)的(de)優(you)勢(shi)廣泛應用(yong)於(yu)各行各業。典型(xing)應用(yong)如下(xia)：

l  地(di)形(xing)測繪(hui)

l  城(cheng)市三(san)維建模

l  農(nong)業及林業

l  考(kao)古及文化(hua)遺(yi)產(chan)保(bao)護

l  冰川雪地(di)測繪

l  滑(hua)坡監(jian)測