Topodrone از ادغام اسکنر Lidar Prime خود با پهپاد aOrion Heli-E که توسط حسگر Alpha Prime Velodyne فعال شده است، خبر داده است. هدف از این کار پر کردن شکاف در راه‌حل‌های نقشه برداری مبتنی بر پهپاد بین سیستم‌های هوایی سرنشین دار سنگین وزن و گران قیمت لیدار و سامانه‌های پهپاد سبک وزن لیدار است. این سیستم به کاربران اجازه می‌دهد تا برنامه‌های کاربردی خود را برای بررسی مناطق وسیعی که قبلاً فقط با استفاده از هواپیماهای سرنشین دار یا هلیکوپتر بررسی می‌شد، گسترش دهند. Topodrone یک طراح و سازنده تجهیزات Lidar با دقت بالا در سوئیس برای نصب بر روی وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها یا “پهپادها”)، وسایل نقلیه زمینی و کوله پشتی است.

سیستم Lidar Prime plus aOrion Heli-E توسط حسگر Alpha Prime، سنسور دوربرد لیدار در سطح جهانی Velodyne فعال می شود. Lidar Velodyne به همراه گیرنده GNSS درجه بررسی و واحد اندازه گیری اینرسی درجه بالا (IMU) کیفیت، محدوده کاری و قابلیت های لازم برای راه حل های نقشه برداری را برای توپودرون فراهم می کند. این سیستم به کاربران این فرصت را می دهد که ده ها کیلومتر از خطوط برق و ده ها یا حتی صدها کیلومتر مربع از یک منطقه نقشه برداری را ضبط کنند، زمانی که یک بازرسی دستی، هلیکوپتر خلبانی یا یک مولتی کوپتر خطر زیادی ایجاد می کند، بسیار پرهزینه است یا قادر به مقابله با چالش نیست.

Lidar Prime یک سیستم Topodrone Lidar با برد کاری تا 300 متر است که عرض کریدور 500 متر و بیش از 20 کیلومتر مربع در هر پرواز با هلیکوپتر aOrion را پوشش می دهد. به لطف توانایی aOrion برای حمل محموله 5 کیلوگرمی برای بیش از 1.5 ساعت، نقشه‌بردار می‌تواند از ابرهای نقطه لیدار با دقت بالا و عکس‌های اورتوفوتو خطوط برق طولانی، جاده‌ها و مناطق جنگلی عظیم بگیرد.

در عین حال، طیف گسترده ای از سرعت های کروز (از 7 تا 20 متر بر ثانیه) و انعطاف پذیری برای انتخاب ارتفاعات مختلف پرواز (از چند متر تا صدها متر از سطح زمین) امکان استفاده از تمام محدوده توپودرون لیدار با دقت بالا را فراهم می کند. سیستم ها همراه با دوربین 61 مگاپیکسلی. این از دستیابی به مجموعه داده های دقیق برای نظارت سه بعدی، کارهای کاداستر، طراحی ساخت و ساز جدید، نظارت بر جنگل و اکتشاف پشتیبانی می کند.

انجام پرواز و پردازش داده ها

راه حل Lidar Prime plus aOrion Heli-E آسان است. قبل از پرواز، نقشه بردار به سادگی باید باتری های هلیکوپتر را در یک ایستگاه شارژر مخصوص شارژ کند، یک مأموریت بررسی خطی یا منطقه ای را با در نظر گرفتن سطح زمین آماده کند و پرواز را در حالت خودکار اجرا کند. دوربین همگام شده 61 مگاپیکسلی سیستم Topodrone Lidar که روی هلیکوپتر نصب شده است، ابرهای نقطه ای و عکس هایی را برای پردازش داده های آینده می گیرد.

پس از پرواز، نقشه بردار تمام مجموعه داده ها را دانلود می کند و به عنوان اولین گام نرم افزار پس پردازش Topodrone را اجرا می کند تا مسیر دقیق پرواز را به دست آورد و ابرهای نقطه لیدار را در عرض چند دقیقه تولید کند. این نرم افزار نه تنها مراحل اولیه پردازش داده ها را تسهیل می کند، بلکه تراز کردن نوار و کالیبراسیون لیدار را نیز تسهیل می کند. در نتیجه، کاربران ابرهای نقطه لیدار جغرافیایی مرجع آماده برای استفاده را در حالت خودکار برای تجزیه و تحلیل آینده، استخراج زمین، تولید خطوط خطوط و استخراج لایه‌های CAD دریافت خواهند کرد.

سیستم های لیدار مزایای متعددی از جمله امکان کار در عصر بدون نور خورشید یا حتی در شب و گرفتن زمین در زیر پوشش گیاهی عمیق در ترکیب با زمان پرواز طولانی را ارائه می دهند. در نتیجه، سیستم‌های لیدار به طور قابل‌توجهی قابلیت‌های شرکت‌های نظرسنجی را گسترش می‌دهند و در بسیاری از ساعات کار و هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌کنند. این آنها را قادر می‌سازد تا با سیستم‌های بزرگ Lidar مبتنی بر هوا که می‌توانند تا صد برابر بیشتر از هلیکوپترهای برقی با تجهیزات کوچک و مدرن Topodrone Lidar در هواپیما، قیمت داشته باشند، رقابت کنند.

نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری نقشه برداری

فناوری Lidar GeoSLAM برای نقشه‌برداری از جنگل‌ها به عنوان بخشی از جنگل هوشمند مرکز نوآوری مبتنی بر پژوهش (SFI) در Ås، نروژ استفاده می‌شود. SFI SmartForest می‌خواهد بخش جنگلداری نروژ را در خط مقدم پیشرفت‌های تکنولوژیکی و صنعت 4.0 قرار دهد.

Industry 4.0 پیشرفت‌هایی را در فن‌آوری‌های دیجیتال و تولید توصیف می‌کند که روندها را به سمت آینده‌ای قابل همکاری سوق می‌دهد که با درجه بالایی از همکاری، جریان آزاد اطلاعات و ارتباطات بلادرنگ مشخص می‌شود. اگرچه Industry 4.0 هنوز در مراحل ابتدایی خود است، اولین پذیرندگان کارخانه های هوشمند – یا، در این مورد، جنگل های هوشمند – می توانند مزایای اتصال متقابل را ببینند.

SFI SmartForest به رهبری موسسه تحقیقات اقتصاد زیستی نروژی (NIBIO) قصد دارد صنعت 4.0 را در یک دوره هشت ساله به جنگلداری برساند. هدف اصلی بهبود کارایی بخش جنگلداری نروژ با ایجاد تحول دیجیتال با استفاده از فناوری های نوآورانه است. اهداف افزایش بهره وری، کاهش اثرات زیست محیطی و بررسی سایر مزایای آب و هوایی قابل توجه است.

SmartForest با تمرکز بر جنگل‌کاری، عملیات جنگل‌ها، تامین چوب و جریان اطلاعات دیجیتالی کلی، در حال سرمایه‌گذاری بر روی فناوری‌های توانمند معقول – مانند حسگرهای دستی Lidar – برای کمک به دستیابی به اهداف خود است. یکی از این راه حل های Lidar، اسکنر لیزری GeoSLAM ZEB Horizon است.

ترکیب اسکن لیزری دستی و پهپاد
پیاده‌روی و اسکن با ZEB Horizon داده‌ها را از زیر سایه‌بان جنگل می‌گیرد. این اسکنر با پخش 300000 نقطه لیزر در ثانیه با برد تا 100 متر، مدل های سه بعدی متراکم از مناطق بزرگ را در مدت زمان کوتاهی تولید می کند. داده های دقیق ابر نقطه ای شامل کف جنگل، زباله ها، تنه درختان و پوشش گیاهی ضخیم است. در صورت نیاز، پهپادها پوشش گیاهی سنگین تاج پوشش جنگل را می گیرند و هر دو مجموعه داده را ادغام می کنند.

این تیم به سرپرستی راسموس آستروپ، مدیر مرکز، به طور منظم داده‌های ابر نقطه‌ای را در زمین‌هایی به مساحت 250 متر مربع، با جاه‌طلبی بیشتر برای اسکن مناطق بزرگ‌تر در آینده، ضبط می‌کند. جمع‌آوری مکرر داده‌ها بخش مهمی از برنامه‌های SmartForest است و اسکنرهای دستی Lidar GeoSLAM در کنار جمع‌آوری داده‌های پهپاد به این امر کمک می‌کنند. ZEB Horizon توسعه داده شده است تا جمع‌آوری داده‌ها را به یک کار ساده و قابل تکرار برای راسموس و تیمش تبدیل کند و داده‌های با دقت بالا پایه‌ای برای مدل‌های یادگیری عمیق فراهم می‌کند.

تقسیم‌بندی خودکار تنه‌های درخت امکان شمارش آسان‌تر را فراهم می‌کند و فهرست دقیق جنگل‌ها را تا هر درختی فراهم می‌کند. تقسیم بندی منجر به استخراج ویژگی هایی برای درختان خاص مانند کیفیت چوب، زیست توده و سایر متغیرهای مرتبط با محیط زیست برای نظارت بر سلامت جنگل می شود.

استفانو پولیتی، دانشمند تحقیقاتی در NIBIO، درباره این اسکنر گفت: «سرعتی که ZEB Horizon داده‌ها را جمع‌آوری می‌کند، کل گردش کار را برای شرکت‌ها بسیار ساده و جذاب می‌کند، زیرا باعث صرفه‌جویی در وقت آنها می‌شود. این یک راه کارآمد برای جمع آوری حقیقت است که به ما برتری می دهد. در نهایت، ما می خواهیم از آن برای برنامه های نقشه برداری در مقیاس بزرگ استفاده کنیم.

این پروژه هنوز در مراحل اولیه است، اما SmartForest در حال حاضر به دنبال کاربردهای بالقوه دیگر برای اسکنر ZEB Horizon GeoSLAM است و تطبیق پذیری راه حل دستی Lidar را تصدیق می کند.