Die neue DJI Zenmuse L2 erhöht die Präzision, Effizienz und Zuverlässigkeit der 3D-Datenerfassung

„Die DJI Zenmuse L2 läutet eine neue Ära der 3D-Datenerfassung ein“, so Christina Zhang, Senior Director of Corporate Strategy bei DJI. „Vor drei Jahren freute sich DJI, ein zuverlässiges und kostengünstiges LiDAR-System für Flugplattformen einführen zu können, die von Landvermessern, Elektroinspektoren und Forstfachkräften verwendet werden, um nur einige zu nennen. Diese Luftbilddaten sind für die Bereitstellung von 3D-Echtzeitdaten unverzichtbar, denn sie können die Details komplexer Strukturen effizient erfassen und hochpräzise rekonstruierte Modelle liefern. Unser Ziel ist es, die Entwicklung in allen Branchen zu fördern. Daher werden wir uns weiterhin auf die Erfüllung von Kundenbedürfnissen konzentrieren, indem wir durch technische Innovationen die Produktivität in jeder Branche fördern.“

Leistungsstärkere Hardware und höhere Effizienz

Mithilfe der LiDAR-Technologie können Experten für Landvermessung, Kartierung, Stromnetzinspektion, Forstwirtschaft und Infrastrukturmanagement in kurzer Zeit umfangreiche dreidimensionale räumliche Informationen aus der Luft gewinnen. Im Vergleich zu herkömmlichen manuellen Messtechnologien kann diese Technologie die Arbeitslast erheblich reduzieren, die Messzeit vor Ort verkürzen und die Erfassungseffizienz verbessern.

Die brandneue Zenmuse L2 ist mit LiDAR, einem selbst entwickelten IMU-System, einer 4/3 CMOS RGB-Kamera und einem dreiachsigen Gimbal ausgestattet. In Kombination mit der DJI Matrice 300 RTK- oder Matrice 350 RTK-Drohne ermöglicht sie eine genaue, effiziente und zuverlässige Datenerfassung.

Jederzeit bereit

Das hochpräzise, selbst entwickelte IMU-System wurde deutlich verbessert. Es ist nach dem Einschalten sofort einsatzbereit und ermöglicht ein optimiertes Arbeiten im praktischen Einsatz. In Kombination mit dem RTK-Positionierungssystem der Drohne für die Datenfusion während der Nachbearbeitung bietet die L2 Zugriff auf hochpräzise absolute Positions-, Geschwindigkeits- und Höheninformationen.

Darüber hinaus erhöhen sich die Betriebszuverlässigkeit und Präzision der L2 aufgrund der verbesserten Anpassungsfähigkeit des IMU-Systems an die Umgebungsbedingungen.

Verbesserte Erfassungsreichweite, verbesserte Sicherheit

Die Zenmuse L2 verfügt über eine um 30 % höhere Erfassungsreichweite im Vergleich zu ihrem Vorgänger, der Zenmuse L1. Sie erkennt Objekte aus einer Entfernung von 250 Metern bei 10 % Remission und 100 klx und bis zu 450 Metern bei 50 % Remission und 0 klx (1). Die typische Einsatzhöhe erstreckt sich nun auf bis zu 120 Meter, was die Betriebssicherheit und Effizienz deutlich erhöht.

Mit einer reduzierten Punktgröße von 4 x 12 cm bei 100 m, nur ein Fünftel der Zenmuse L1, erkennt die Zenmuse L2 nicht nur kleinere Objekte mit mehr Details, wodurch präzisere digitale Höhenmodelle (DEM) generiert werden, sondern unterstützt auch fünf Rückläufe. So kann sie dichtere Vegetation durchdringen und mehr Bodenpunkte unter dem Laub erfassen.

Sowohl im Einzel- als auch im Mehrfach-Rücklaufmodus kann die Zenmuse L2 eine maximale Punktwolkenemissionsrate von 240.000 Punkten pro Sekunde erreichen, wodurch mehr Punktwolkendaten in einem bestimmten Zeitrahmen erfasst werden können.

Die RGB-Kartierungskamera verfügt über ein 4/3 CMOS mit mechanischem Verschluss und eine auf 3,3 μm vergrößerte Pixelgröße. Die effektiven Pixel erreichen jetzt 20 MP, was zu einer deutlichen Verbesserung der Gesamtbildgebung sowie zu einer besseren Farbdarstellung der Punktwolke führt. Das minimale Fotointervall wurde auf 0,7 Sekunden reduziert, und die Kartierungskamera hat eine Verschlusszahl von bis zu 200.000 Mal, was die Betriebskosten weiter senkt. Wenn keine Punktwolken-Erfassung erforderlich ist, kann die RGB-Kamera weiterhin Fotos und Videos aufnehmen oder Bilder für die Kartierung mit sichtbarem Licht erfassen.

In Verbindung mit einer Matrice 350 RTK, der Flaggschiff-Drohne von DJI, wird die Betriebseffizienz verbessert, indem die LiDAR-Punktwolke und die RGB-Daten bei einem einzigen Flug aus einem Umkreis von 2,5 km erfasst werden (2).

Die Kombination von GNSS und dem hochakkuraten IMU System ermöglicht eine vertikale Genauigkeit von 4 cm und eine horizontale Genauigkeit von 5 cm.

Software für vollständige Kontrolle

Während des Betriebs nutzt und unterstützt DJI Pilot 2 drei Anzeigemodi: RGB, Punktwolke und Punktwolken-/RGB-Anzeige nebeneinander, wodurch die Betriebsergebnisse intuitiv dargestellt werden.

Durch Aktivierung von RNG (Laser-Entfernungsmesser) wird der Zugriff auf die Entfernungsinformationen zwischen dem LiDAR-Modul und dem Objekt in der Mitte des Sichtfeldes (Field of View, FOV) ermöglicht. Das erhöht die Flugsicherheit. Außerdem werden vier Farbmodi für Punktwolken in Echtzeit unterstützt: Reflexion, Höhe, Entfernung und RGB. Darüber hinaus können Bediener das aufgezeichnete 3D-Punktwolkenmodell (3) schnell in der Vorschau anzeigen, um den Betriebsfortschritt in Echtzeit zu überwachen.

Mit dem DJI Pilot 2 kann die Zenmuse L2 nach Abschluss von Routenaufgaben automatisch Qualitätsberichte über den Routenbetrieb generieren, mit Funktionen für die Wiedergabe und für das Zusammenfügen von Punktwolken. Eine schnelle Vorschau der Punktwolkenergebnisse kann am Einsatzort angezeigt werden, und wenn die Daten fehlerhaft sind, können Aufnahmen wiederholt werden, um einen erneuten Einsatz zu vermeiden.

Mit DJI Terra ermöglicht die Zenmuse L2 eine effiziente und zuverlässige Punktwolken-Nachbearbeitung in einer Lösung. Wenn die Punktwolkenbahn berechnet und die Genauigkeit der Punktwolke optimiert wurde, kann mit einem Klick eine 3D-Punktwolke im Standardformat generiert werden. Nun wird der Messpunkt klassifiziert, und DJI Terra erstellt das digitale Höhenmodell (DEM). Anschließend können Präzisionskontroll- und Prüffunktionen zur Analyse des Ergebnisses verwendet werden.

Ein Tool für alle Branchen

In Kombination mit der Plattform DJI Matrice 300 RTK oder DJI Matrice 350 RTK und DJI Terra ist die Zenmuse L2 ideal für Landvermessung, Forstwirtschaft, Anlagenmanagement und viele andere Szenarien.

Bei Verwendung für topografische Kartierung kann die Zenmuse L2 schnell ein großes Gebiet abbilden und damit den Bedienern helfen, topografische Vermessungen nicht nur schnell, sondern vor allem präzise durchzuführen.

Nachdem die Rohdaten der Punktwolke erfasst wurden, können sie automatisch verarbeitet werden, um viele Ergebnisse zu generieren, z. B. eine 3D-Punktwolke im Standardformat oder DEM (digitale Höhenmodelle). Sie können aber auch für weitere Messungen verwendet werden.

Für Forstfachleute kann die LiDAR der Zenmuse L2 die Baumkronen durchdringen. Eigenschaften wie Kronenbreite und Baumhöhe können analysiert werden, um das Wachstum von Pflanzen dynamisch zu überwachen.

Bei Stromnetzinspektionen war es schon immer schwierig, eine Fotogrammetrie-Methode zur Rekonstruktion von Leitungen und Komponenten zu verwenden. Mit der Zenmuse L2 können jetzt Punktwolkendaten effizient erfasst werden. Inspektionsspezialisten können auch den Abstand zwischen Vegetation und Stromleitungen messen, um potenzielle Risiken zu erkennen, oder automatisierte Inspektionseinsätze auf Basis der Punktwolkendaten planen.

Verfügbarkeit

Die DJI Zenmuse L2 wird demnächst bei store.dji.com und DJI Enterprise-Händlern zum Verkauf stehen.

Fußnoten

(1) Die angezeigten Daten sind typische Werte. Gemessen mit einem flachen Motiv, das größer als der Laserstrahldurchmesser ist, einem senkrechten Einfallswinkel und einer atmosphärischen Sichtweite von 23 km. In Umgebungen mit schwachem Licht können die Laserstrahlen die optimale Erfassungsreichweite erzielen. Trifft ein Laserstrahl auf mehr als ein Motiv, wird die gesamte Laser-Sendeleistung geteilt und der erreichbare Bereich verringert. Die maximale Erfassungsreichweite beträgt bis zu 500 m.

(2) Unter den folgenden Bedingungen im Labor gemessen: Zenmuse L2 auf Matrice 350 RTK montiert; Benutzung von DJI Pilot 2 Area Route mit aktivierter IMU Kalibrierung. Wiederholtes Scannen mit dem RTK im Fix Status. Bei einer Fluggeschwindigkeit von 15 m/s, einer Flughöhe von 150 m, Gimbal Pitch bei -90°, jede Flugstrecke kürzer als 1500 Meter. Das Testgelände enthielt klar erkennbare winklige Objekte und Kontrollpunkte am Boden, die dem Modell der diffusen Reflexion entsprachen. Im Postprocessing wurde DJI Terra mit der Option „Punktwolkengenauigkeit optimieren“ eingesetzt. Unter den gleichen Bedingungen und ohne diese Option beträgt die vertikale Genauigkeit 4 cm und die horizonale Genauigkeit 5 cm.

(3) 3D-Modelle werden durch dünn besetzte Darstellung verarbeitet.