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无人机激光雷达应用发展的制约因素

2022-05-31 11:25 性质:转载 作者:成都远石 来源:成都远石
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机载激光雷达作为激光雷达和无人机相结合的应用系统,能够更加直接有效地测量三维真实世界,具有全天候运行、数据精度高、层次细节丰富等优点。由于成像机理和采...

机载激光雷达作为激光雷达和无人机相结合的应用系统,能够更加直接有效地测量三维真实世界,具有全天候运行、数据精度高、层次细节丰富等优点。

由于成像机理和采集的原始数据不同,机载激光雷达可以解决传统航空摄影测量无法完成的作业,如夜间作业、植被提取、DEM提取、精细结构建模等。激光雷达逐渐成为现代测绘不可或缺的一部分,目前主要应用于地形测绘、三维建模、电力巡检等方面。虽然前景光明,但就目前的发展来看,激光雷达的普及还比较低,导致应用场景落地缓慢,与市场预期距离较远。实际上,机载激光雷达发展还存在一些局限,例如产品价格高、集成度低、操作复杂、使用体验严重缩水等。

1、使用成本高

高成本一直是制约激光雷达发展的主要因素之一。虽然各大雷达厂商对产品进行了优化,在价格上也做了一些让步,但关键技术仍依赖国外进口,导致成本较高。如今,一台成熟的机载激光雷达有效载荷的市场价格仍然高达几十万人民币,超出了用户的预算承受能力。此外,国内部分激光雷达产品的性能指标和稳定器只支持单回波,且探测距离短、模型精度差,难以满足实际需求。

2、重量大,不便携

据相关人士分析,现有机载激光雷达还有进一步减重的空间。重量过重会缩短飞行平台的使用寿命,或者迫使用户选择更大更贵的无人机,增加用户的使用成本和门槛,不利于机载激光雷达的普及和推广。

3、点云的利用率较低

目前,无人机航测使用的机载激光雷达通常是旋转激光雷达,点云利用率极低,采集的数据有60%以上无效。从应用场景来看,旋转式激光雷达其实更适合车载和地面测绘,而框架式激光雷达应该用在车载,这样才能让所有扫描到的点云尽可能有效。

4、积分方法简单粗暴

如今,机载激光雷达系统已经呈现出集成化的趋势。不但可以将惯性导航可以集成到系统中,一些制造商还增加了可见光摄像头,为激光雷达提供真彩色渲染,从而快速生成真实的三维模型。但就目前的情况来看,大部分产品都是简单地将可见光摄像头和激光雷达放在一起,外部RTK模块多用于负载。它们的集成度较低,目前仍处于昂贵的装配工时代。随着机载激光雷达在行业应用的不断发展,其性价比和集成度已经成为行业发展的限制。机载激光雷达市场亟需一款能够真正推动技术普及的产品,从而对不同应用场景制定更高效、可行的解决方案,为社会创造更多的价值。

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