Zenmuse L2. Comparativa lidar vs Zenmuse L1

DJI Zenmuse L2: El nuevo lidar aéreo para drones de DJI

DJI presenta en Intergeo 2023 su nuevo lidar aéreo: la Zenmuse L2. ATyges os presenta este nuevo equipo y sus principales mejoras respecto a su antecesor, la Zenmuse L1.

Zenmuse L2: Descripción general

La Zenmuse L2 es un equipo de nueva generación altamente integrado y rentable de LiDAR aéreo para topografía y cartografía de alta precisión.

• Altamente integrado: LiDAR tipo marco, navegación inercial de desarrollo propio de alta precisión, cámara de mapeo de luz visible CMOS de 4/3” y estabilizador de tres ejes y otros módulos;
• Solución de cerrada (extremo a extremo): combinado con DJI Terra, puede convertirse en una solución completa para la adquisición de datos 3D y el posprocesamiento de alta precisión;
• Campos de aplicación: Se puede utilizar en topografía, redes de eléctrica, estudios ambientales, ingeniería y otros campos;

La Zenmuse L2 es un producto completo que integra distintos componentes en el mismo equipo para maximizar su uso y funcionalidad. Posee un nuevo sensor Lidar, una nueva unidad de navegación inercial de alta precisión (IMU), una cámara RGB mejorada y un estabilizador de 3 ejes compatible con los equipos Matrice 350 RTK y Matrice 300 RTK.

Os explicamos analizando estos componentes cuáles son las mejoras frente a su antecesora, la Zenmuse L1, y porqué la Zenmuse L2 seguirá revolucionando el mercado del LIDAR aéreo.

Módulo LIDAR

El módulo LiDAR de alta precisión que integra la Zenmuse L2 es un nuevo componente de desarrollo propio de DJI que introduce un importante salto cualitativo en la toma de datos.

Diseño de marco

• Tasa de datos efectiva de la nube de puntos de hasta el 100 %;
• Combinado con el gimbal estabilizado de tres ejes, brinda más posibilidades para escenarios de topografía y mapeo.

Métodos de escaneado

• Admite métodos de escaneo repetitivos y no repetitivos al igual que la Zenmuse L1.
  • Con el escaneado repetitivo puede realizar escaneos más uniformes y de mayor precisión para cumplir con los requisitos de topografía y cartografía de alta precisión.
  • Con el escaneado no repetitivo puede trabajar con un campo de visión vertical más grande, se puede obtener más información estructural y la eficiencia de recolección es mayor.

Mayor concentración de energía

• El tamaño del punto láser es de 4×12 cm @100m;
• Es una quinteava parte (1/5) del tamaño de la Zenmuse L1;

El enfoque energético está más concentrado, la penetración y la calidad de la nube de puntos son más refinadas y la presentación del modelo es mejor frente a su antecesora.

El rango de medición aumenta en un 30%

• 250 metros reflectividad 10%, 100 klx;
• 450 metros reflectividad 50%, 100 klx

250 metros reflectividad 10%, 100 klx es una mejora muy significativa frente a la Zenmuse L1. El rango de detección es más largo y la altitud operativa típica puede alcanzar los 150 m, lo que hace que las operaciones de vuelo sean más seguras y eficientes.

La combinación de un mayor rango de medición y de una mayor concentración de energía provoca un mayor nivel de detalle y definición en trabajos de levantamientos de líneas de transmisión eléctricas.

En las mismas condiciones de vuelo (velocidad y altura) , la Zenmuse L2 puede completar íntegramente el modelado de nube de puntos de líneas de transporte de 500 kV, conductores de 35 kV y conductores de 400 V en el tramo inferior. La Zenmuse L1 solo puede modelar completamente la línea superior de 500 kV.

Múltiples retornos

• Permite un máximo de 5 retornos;
• Mayor información del terreno en zonas boscosas o con vegetación densa;

Tasa de datos de nube de puntos

• La emisividad máxima de la nube de puntos de la Zenmuse L2 alcanza los 240.000 pts/s, tanto en modo de retorno único como en modo de retorno múltiple.

Densidad de la nube de puntos

• En el mismo entorno y condiciones de vuelo (altitud de vuelo: 80 m y velocidad de vuelo: 10 m/s),  el número de puntos de terreno en un área boscosa con la Zenmuse L2 es mayor que con la Zenmuse L1; la mayor densidad y penetración mejora enormemente los resultados y la calidad del trabajo final.

Módulo IMU

Zenmuse L2 integra una nueva unidad de navegación inercial de alta de precisión (IMU) desarrollada específicamente por DJI para este nuevo lidar.

Mejora sustancial de la IMU

• La IMU de alta precisión puede realizar fusión de datos y posprocesamiento con el sistema de posicionamiento RTK de la aeronave para proporcionar a Zenmuse L2 información absoluta de posición, velocidad y actitud con mayor precisión.
• La adaptabilidad ambiental mejorada de la IMU ayuda a Zenmuse L2 a recopilar datos de nubes de puntos de alta precisión más robustos.

Precisión de Yaw	Precisión Pitch y roll
Tiempo real 0.2°, En Post-procesado 0.05°	Tiempo real 0.05°, En Post-procesado 0.025°

IMU no requiere calentamiento

• Después del arranque, no es necesario precalentar la IMU, lo que reduce el tiempo de espera en el campo.
• La aeronave puede despegar cuando el RTK está en estado FIX, brindando una mejor experiencia al usuario en el campo.

Cámara RGB

La nueva cámara RGB permite colorear la nube de puntos de manera más rica y realizar mapeado con técnicas fotogramétricas adicionalmente al levantamiento LIDAR en un mismo vuelo. El sensor del Mavic 3E, ahora integrado en la Zenmuse L2.

Gran angular HD, disparo continuo de alta velocidad

• CMOS de 4/3 pulgadas, 20 millones de píxeles;
• Obturador mecánico;
• Admite el intervalo de fotografía más corto de 0,7 segundos para un disparo continuo eficiente;
• Coloración de nubes de puntos en tiempo real;
• Cuando no es necesario recopilar nubes de puntos, se admite el mapeo de luz visible;

Alta eficiencia y alta precisión en la Zenmuse L2

• La mayor velocidad de funcionamiento y la precisión mejorada de la Zenmuse L2, trabajando con el Matrice 350 RTK, admite una velocidad máxima de vuelo de 15 m/s.
• Cuando la altitud operativa típica es de 150 m, el posprocesamiento de la precisión del modelo aún puede alcanzar una precisión de elevación (Z) de 4 cm y una precisión horizontal (XY) de 5 cm;
• La eficiencia de la Zenmuse L2 es cinco veces superior a la Zenmuse L1: para cumplir con el mismo requisito de precisión de 1:500, la Zenmuse L2 puede completar un área de trabajo de 2,5 km² en un único vuelo, mientras que la Zenmuse L1 solo puede completar un área de trabajo de 0,5 km² en un único vuelo, lo que aumenta la eficiencia 5 veces.
  

Aplicación Pilot 2: Funcionalidades y mejoras de la experiencia del usuario

Admite varios tipos de rutas de vuelo

Soporta una variedad de rutas de vuelo, como waypoints, misiones de áreas y misiones lineales, y es capaz de recopilar datos en diferentes entornos y escenarios.

Visualiza la nube de puntos en tiempo real

• Durante la operación de vuelo, DJI Pilot 2 admite tres modos de visualización en tiempo real: luz visible (RGB), nube de puntos y pantalla dividida de nube de puntos/luz visible para mostrar intuitivamente el trabajo que se está realizando.
• Se pueden seleccionar diferentes plantillas de visualización, incluidos reflectividad, altura, distancia y nube de puntos coloreada.

Función de distanciómetro láser

• Se puede obtener información de distancia entre el módulo LiDAR y el objeto en el centro de la pantalla para mejorar la seguridad operativa;
• Para objetivos/obstáculos en el área de medición, se puede utilizar el marcado láser para localizar y registrar la posición del objetivo;
• La distancia máxima del alcance del láser es de 450 m.

Función de vista previa de nube de puntos

• Pilot 2 puede obtener una vista previa rápida del modelo 3D de nube de puntos grabado en el vuelo, lo que ayuda a los usuarios a percibir el progreso del trabajo en tiempo real.
• Permite cambiar la perspectiva de observación del modelo y el modo de colorearlo.
• Permite la unión de modelos de nubes de puntos 3D de múltiples vuelos para revisar las operaciones en el sitio.

Informe de calidad de campo

• Una vez completada la misión de vuelo, se proporciona un informe de calidad de la operación y los usuarios pueden verificar la calidad y los segmentos de la ruta con malos resultados en el sitio.
• El informe registra la duración de los datos válidos de cada módulo de LiDAR, cámara y navegación inercial, y las rutas con malos resultados se pueden seleccionar y volver a operar según el informe de calidad.

Comparativa de trabajo realizado con Zenmuse L2 vs a Zenmuse L1

Os mostramos a continuación un trabajo realizado con el nuevo Lidar Zenmuse L2 en una zona boscosa y como mejora sustancialmente los resultados y la productividad frente a lo obtenido con la Zenmuse L1.

• Con un vuelo tripulado se obtienen aproximadamente 40-50 puntos/m² y 2-3 puntos alcanzan el terreno.
• Con la Zenmuse L1 se obtienen 250 puntos/m² y 2-5 puntos alcanzan el terreno.
• Con la Zenmuse L2 obtienen 600 puntos/m² y 40-50 puntos alcanzan el terreno.

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