新型ドローンLiDAR「DJI Zenmuse L2」と「DJI Zenmuse L1」の比較検証を行いました。

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新型LiDARモジュール「DJI ZENMUSE L2」をご紹介します。ドローン用LiDARの前モデル Zenmuse L1 との違いや、実際に屋外で検証したデータをご覧いただき、新型の効率性をぜひご確認ください。

Zenmuse L2 と前モデルとの比較

 DJI Zenmuse L2DJI Zenmuse L1
レーザーパルス240kHz240kHz
※トリプルのみ160kHz
リターン最大5リターン最大3リターン
FOV繰返し：70° x3°
繰返しなし ：70°x75°		繰返し：70.4°x4.5°
繰返しなし：70.4° x77.2°
ビーム発散角1.2mrad x 0.4mrad4.8mrad x 0.5mrad
検知範囲250m （反射率10%、lOOklx)190m （反射率10%、lOOklx)
保護等級IP54IP54
IMUウォーミングアップ不要必要(3~5分程度）
IMU精度Yawリアルタイム：0.2゜、後処理：0.05°
Pitch/Roll リアルタイム：0.05゜ 、後処理：0.025°		Yawリアルタイム：0.3゜、後処理：0.15°
Pitch/Rollリアルタイム：0.05゜ 、後処理：0.025°
可視光カメラ4/3インチ20MPメカニカルシャッター搭載1インチ20MPメカニカルシャッター搭載
対応機種Matrice300RTK (RC PLUSのみ） 、
Matrice350RTK		Matrice300RTK、
Matrice350RTK

リターン／レーザーパルスについて

Zenmuse L1 では、3リターンの設定時にサンプリングレートが160kHzに制限されていましたが、Zenmuse L2 であれば5リターン時でも240kHzでの照射が可能となり、より多くのレーザー照射が可能となりました。

ビーム発散角について

mradとは、カメラが対象物から1m離れている時に、対象物に照射されるレーザーの大きさがどの大きさになるかを表しています。
L2の場合は、1.2mrad x 0.4mradとなりますので、仮に100mの高度で飛行させている際に、地上に照射されるレーザーの大きさは、12cm×4㎝になります。L1の場合は100ｍで飛行時は48cm x 50cmとなりますので、L2は非常にレーザーの大きさが小さくなったことがわかります。
レーザー測量では、植生をすり抜けながら、地表にレーザーを照射してデータを取得しますが、レーザーの大きさが小さい方がすり抜けやすいので、L2の方がデータ取得がしやすくなっていることがわかります。

IMUウォーミングアップについて

Zenmuse L1では、LiDARの安定した出力を確保するために、電源を入れた際には3〜5分のウォーミングアップ時間が必要でした。現場で機体トラブルなどによる再起動が必要な場合、都度ウォーミングアップを待たなければならず、効率に影響が出ることがありました。しかし、Zenmuse L2ではウォーミングアップが不要ですので、設置から飛行までスムーズに業務を行うことができます。

検証データ比較

今回は弊社のドローンフィールドのデルフリキャンプドローンフィールドにて Zenmuse L1 と L2 での比較検証を行ってきました。検証条件は以下のとおりです。

  • 使用機体：Matrice 300 RTK + Zenmuse L2、Matrice300RTK + Zenmuse L1
  • D-RTK2を既知点に設置
  • 対空標識は 600mm✕600mm 2セット設置
  • 対空標識の座標はRTKローバーにて測定
  • 天候：曇り、弱風、気温15℃前後
  • DJI Terra の構築設定
    • 点群精度最適化ON／点群平滑化OFF
    • グラウンドポイントタイプ：緩斜面デフォルト

飛行場所と飛行ルート

飛行場所：デルフリキャンプ ドローンフィールド　滋賀県長浜市小谷上山田町

↑飛行ルート

現場状況としては、グラウンドデータの取得状況が分かるように、森林を含めた飛行ができるような場所を選定しました。

L1とL2の比較

L1とL2の高度による違いを検証しました。検証ポイントは上図の赤〇印となります。

※各断面図のスライス幅は50㎝に設定しています。

〇L1、繰り返しなし、高度100m

〇L1、繰り返しなし、高度50m

〇L2、繰り返しなし、高度100m

〇L2、繰り返しなし、高度50m

L1で高度50ｍで飛行した場合と、L2で高度100ｍで飛行させた場合のグラウンドデータ取得状況がほぼ変わらないことが分かります。L2のビーム径が小さくなったことやリターン数の向上によって、このような結果になったと考えられます。

高度を下げることが難しい現場であっても、L2であれば、比較的多くのグラウンドデータの取得が可能となるため、より活用の場が広がったと考えられます。

L2を使用した感想

L2を使用してみて、印象的だったことは、さらなる効率化が図られていることだと感じました。IMUウォームアップが不要、高度を高くして広範囲のデータ取得を行っても問題ないことなど、L1からの大きな進化を感じました。
弊社は、DJI CAMP ENTERPRISE ZenmuseL2インストラクターが在籍しており、L2のご購入および導入時講習を実施することができます。これから、レーザー測量をお考えの方や、L1からのグレードアップを検討されている方等、お気軽にご相談ください。

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