Skanery 3D LiDAR to systemy pomiarowe oparte na technologii laserowej, które dokonują pomiarów otaczających powierzchni w celu generowania trójwymiarowych chmur punktów dla dronów, pojazdów bezzałogowych (UGV), robotów mobilnych oraz innych platform autonomicznych. Umożliwiają one tworzenie map 3D, wykrywanie przeszkód, pomiary terenu, lokalizację, nawigację, inspekcję oraz orientację przestrzenną.
W tej kategorii przedstawiono producentów skanerów 3D LiDAR, którzy wspierają działania w zakresie geodezji, kontroli infrastruktury, monitorowania środowiska oraz operacji autonomicznych.
Przeczytaj Przegląd technologii
Wysokoprecyzyjne rozwiązania do mapowania z wykorzystaniem technologii LiDAR i SLAM dla dronów i systemów autonomicznych
Systemy pozycjonowania GNSS, 3D SLAM i mobilne mapowanie, bezzałogowe pojazdy naziemne
Systemy pozycjonowania i nawigacji GNSS, mobilne mapowanie UAV LiDAR i bezzałogowe pojazdy naziemne
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Skanery 3D LiDAR, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Skanery 3D LiDAR wykorzystują energię lasera do pomiaru odległości do otaczających powierzchni oraz generowania trójwymiarowych odwzorowań otoczenia. Zamontowane na dronach, bezzałogowych pojazdach naziemnych (UGV), robotach mobilnych i innych platformach autonomicznych czujniki te mogą rejestrować szczegółowe dane przestrzenne na potrzeby mapowania, nawigacji, pomiarów geodezyjnych, inspekcji oraz rozpoznawania otoczenia.
Typowy skaner 3D LiDAR łączy w sobie źródło lasera, układ kierowania wiązką lub optykę oświetleniową, fotodetektor odbiorczy, elektronikę pomiaru czasu oraz wbudowany układ przetwarzania, który na podstawie odbitych sygnałów laserowych określa odległość do otaczających powierzchni. Duża liczba pomiarów zebranych w poziomym i pionowym polu widzenia jest łączona w trójwymiarową chmurę punktów przedstawiającą ukształtowanie terenu, konstrukcje, roślinność, przeszkody i inne obiekty, a uzyskane dane są przetwarzane albo na pokładzie urządzenia w celu zapewnienia autonomii w czasie rzeczywistym, albo później w celu tworzenia map i analizy.
RS10, ręczny skaner laserowy 3D typu SLAM firmy CHC Navigation
Mapowanie 3D w technologii LiDAR wykorzystuje kolejne pomiary odległości w celu tworzenia szczegółowych chmur punktów przedstawiających budynki, ukształtowanie terenu, infrastrukturę oraz inne elementy otoczenia. W połączeniu z danymi dotyczącymi położenia i orientacji pomiary te można przekształcić w mapy 3D z georeferencjami, wykorzystywane do pomiarów geodezyjnych, dokumentacji obiektów, pomiarów objętościowych oraz nawigacji autonomicznej.
Czujnik LiDAR 3D może wykrywać obiekty znajdujące się w jego polu widzenia poprzez pomiar ich odległości i położenia przestrzennego względem platformy, zapewniając dronom i robotom aktualny obraz pobliskich zagrożeń. Szybkie aktualizacje chmury punktów umożliwiają wykrywanie ścian, drzew, pojazdów, konstrukcji i innych przeszkód wzdłuż zaplanowanej lub generowanej dynamicznie trasy.
Skanery 3D LiDAR mierzą kształt, wysokość i geometrię powierzchni bez konieczności fizycznego kontaktu, dzięki czemu sprawdzają się zarówno w pomiarach z powietrza, jak i z ziemi. Systemy zamontowane na dronach mogą gromadzić dane terenowe z rozległych obszarów, natomiast roboty naziemne mogą charakteryzować nachylenia, stopnie, nierówności powierzchni oraz inne cechy wpływające na mobilność i planowanie trasy.
Dane chmury punktów dostarczają systemom autonomicznym informacji o rozmiarze, lokalizacji, kształcie i względnym położeniu otaczających obiektów, pomagając w budowaniu trójwymiarowego obrazu środowiska operacyjnego. Oprogramowanie przetwarzające może segmentować lub klasyfikować elementy w obrębie chmury punktów, wspierając percepcję, nawigację oraz interakcję ze złożonym lub zmieniającym się otoczeniem.
System LiDAR 3D może wspomagać lokalizację poprzez porównywanie skanów na żywo z wcześniejszymi pomiarami lub istniejącą mapą, co czyni go szczególnie przydatnym w sytuacjach, gdy pozycjonowanie za pomocą globalnego systemu nawigacji satelitarnej (GNSS) jest niedostępne, zawodne lub niewystarczająco precyzyjne. Sam czujnik LiDAR zapewnia pomiary odległości, natomiast algorytmy lokalizacji lub mapowania przetwarzają te pomiary w celu oszacowania pozycji i ruchu platformy.
Powtarzane skanowanie 3D za pomocą LiDAR pozwala ujawnić różnice geometryczne między zbiorami danych zebranymi w różnych momentach, umożliwiając pomiar i dokumentację zmian powierzchni lub konstrukcji. Zastosowania obejmują monitorowanie konstrukcji, ocenę odkształceń, śledzenie postępów budowy, pomiar hałd oraz wykrywanie zmian w ukształtowaniu terenu lub infrastrukturze.
Skanery 3D LiDAR wykorzystują kilka metod kierowania lub rozpraszania energii laserowej w otaczającym środowisku, przy czym każda architektura charakteryzuje się innymi właściwościami pod względem zasięgu, złożoności mechanicznej, gęstości pomiarowej, rozmiarów, zużycia energii oraz przydatności do zastosowań na platformach bezzałogowych.
| Typ | Metoda skanowania | Typowe cechy | Znaczenie dla systemów bezzałogowych |
| Mechaniczny skaner LiDAR z obrotową głowicą | Fizyczny obrót zespołu optycznego lub czujnika | Szeroki zasięg poziomy i gęste skanowanie 3D | Stosowany zazwyczaj tam, gdzie wymagana jest szeroka orientacja w otoczeniu |
| Półprzewodnikowy skaner LiDAR 3D | Nierotacyjne sterowanie wiązką lub oświetlenie obszaru | Kompaktowa konstrukcja bez dużych zespołów obrotowych | Nadaje się do platform o ograniczonej przestrzeni i masie |
| Skanujący LiDAR oparty na technologii MEMS | Mikroelektromechaniczne zwierciadło steruje wiązką laserową | Kompaktowe sterowanie wiązką z konfigurowalnymi wzorami skanowania | Przydatny w dronach, robotach i wbudowanych systemach percepcji |
| LiDAR błyskowy | Jednoczesnie oświetla obszar i mierzy obraz głębi | Brak sekwencyjnego skanowania mechanicznego całej sceny | Przydatny do percepcji 3D w bliskim zasięgu oraz szybkiego rejestrowania sceny |
| LiDAR wielowiązkowy | Wykorzystuje wiele kanałów lub wiązek laserowych | Jednoczesnie rejestruje wiele pomiarów odległości | Obsługuje wyższe częstotliwości pozyskiwania punktów oraz szerszy zasięg w płaszczyźnie pionowej |
Ręczny skaner 3D SLAM Cygnus firmy SatLab Geosolutions
Technologia 3D LiDAR dla dronów umożliwia platformom powietrznym gromadzenie danych dotyczących wysokości i powierzchni terenu, placów budowy, infrastruktury, lasów oraz innych obszarów objętych pomiarami. Integracja z systemami GNSS i inercyjnymi pozwala na precyzyjne pozycjonowanie i orientację chmur punktów na potrzeby procesów mapowania, pomiarów oraz analiz geoprzestrzennych.
Roboty i drony mogą wykorzystywać dane 3D LiDAR na żywo do szacowania wolnej przestrzeni, wykrywania geometrii otoczenia oraz wspomagania planowania trasy podczas poruszania się po otoczeniu. Pomiary LiDAR można również łączyć z czujnikami inercyjnymi, kamerami, odometrią kołową lub innymi danymi nawigacyjnymi w celu poprawy lokalizacji i orientacji w otoczeniu.
Dron wyposażony w skaner 3D LiDAR może mierzyć odległość do terenu, obiektów budowlanych lub roślinności znajdujących się pod statkiem powietrznym i wokół niego, dostarczając informacji, które mogą wspierać lot w odniesieniu do terenu. Pomiary te mogą pomóc platformie w utrzymaniu odpowiedniej wysokości bezpieczeństwa podczas operacji nad nierównymi, pochyłymi lub zmieniającymi się powierzchniami.
PomiaryLiDAR w czasie rzeczywistym umożliwiają systemom autonomicznym identyfikację potencjalnych zagrożeń kolizyjnych oraz oszacowanie ich względnego położenia, odległości i kształtu. Systemy przetwarzające mogą następnie wykorzystać te informacje do spowolnienia, zatrzymania, zmiany trasy lub modyfikacji toru lotu w momencie, gdy przeszkody wkroczą do zdefiniowanych stref bezpieczeństwa.
Zainstalowane na dronach skanery 3D LiDAR mogą gromadzić dane przestrzenne wzdłuż dróg, linii kolejowych, rurociągów, linii energetycznych, dróg wodnych i innej infrastruktury liniowej, zapewniając efektywne pokrycie rozległych tras. Pozyskiwanie danych z rozległych obszarów w połączeniu z dokładnymi danymi dotyczącymi trajektorii może wspierać mapowanie korytarzy, analizę prześwitu, planowanie inspekcji oraz monitorowanie zmian.
W pomieszczeniach, tunelach, obszarach miejskich, lasach i innych środowiskach, w których pozycjonowanie satelitarne jest ograniczone, skaner 3D LiDAR może dostarczać pomiary do dopasowywania skanów oraz do jednoczesnej lokalizacji i mapowania (SLAM). SLAM nie jest sam w sobie rodzajem skanera LiDAR, lecz techniką lokalizacji i mapowania, która przetwarza kolejne skany LiDAR w celu oszacowania ruchu platformy podczas tworzenia lub aktualizacji mapy otoczenia.
Technologia 3D LiDAR jest często stosowana w połączeniu z innymi technologiami percepcji i mapowania, a nie jako bezpośredni zamiennik każdego typu czujnika, ponieważ każda metoda wykrywania dostarcza innych informacji i w różny sposób reaguje na warunki otoczenia.
Połączenie technologii LiDAR z kamerami, radarami i czujnikami inercyjnymi może zapewnić uzupełniające się pomiary na potrzeby autonomicznej percepcji, lokalizacji i nawigacji.
Rozwój technologii LiDAR 3D coraz bardziej koncentruje się na zmniejszaniu rozmiarów czujników, usprawnianiu integracji oraz lepszym wykorzystaniu danych dotyczących odległości poprzez przetwarzanie na pokładzie i fuzję danych z wielu czujników.
Postępy te sprawiają, że technologia 3D LiDAR wykracza poza rolę dedykowanych modułów mapujących, stając się coraz bardziej zintegrowanym elementem systemów percepcji przeznaczonych dla autonomicznych dronów i robotów.
Wyszukiwanie firm i produktów
