Bạn biết gì về Công nghệ LiDAR?

LiDAR viết tắt từ cụm từ Light Detection and Ranging, nguyên tắc hoạt động của LiDAR có thể được miêu tả bằng quá trình: Cảm biến sẽ phát ra một xung laser tới bề mặt, một cảm biến sẽ thu nhận thông tín hiệu phản xạ trở lại nguồn xung, sau đó cảm biến sẽ đo khoảng thời gian laser phản xạ lại. Trong các phương pháp thu thập dữ liệu, công nghệ LiDAR cho phép thu thập dữ liệu một cách cực kì chính xác, chi tiết cao mà vẫn đảm bảo an toàn cho người vận hành (đo không tiếp xúc).

Bạn hiểu công nghệ LiDAR là gì?

Công nghệ Lidar tính toán khoảng cách với công thức: R = (c*t)/2

Trong đó:

R= Khoảng cách từ nguồn phát laser tới bề mặt cần đo.
c=Tốc độ phát đi.
t= Quãng thời gian đi được.

Quá trình này sẽ được lặp lại hàng triệu lần bởi cảm biến LiDAR, thu được dữ liệu lên đến hàng triệu điểm. Khi kết hợp lại với nhau, các điểm này tạo thành một đám mây điểm 3D – Point Cloud, một tập hợp các dữ liệu điểm trong không gian thể hiện hình dạng hoặc đối tượng 3D một cách chi tiết và chính xác.

Hình 1. Mô phỏng quá trình đo bằng công nghệ LiDAR để thu được dữ liệu đám mây điểm.

Hai phương pháp kỹ thuật chính để đo khoảng cách là Phương pháp thời gian di chuyển (Time-of-flight) và Phương pháp đo dịch chuyển pha (Phase shift).

Vì sao sử dụng công nghệ LiDAR trong thu thập dữ liệu mang lại những lợi ích đáng mong đợi?

Trong các phương pháp thu thập dữ liệu, công nghệ LiDAR cho phép thu thập dữ liệu một cách cực kì chính xác, chi tiết cao mà vẫn đảm bảo an toàn cho người vận hành (đo không tiếp xúc) với những ưu điểm ưu việt như sau:

1. Khả năng thu thập dữ liệu tầm xa, độ chính xác và mức độ chi tiết cao

Với cảm biến LiDAR, người ta chia ra thành 3 loại chính như sau:

Quét LiDAR hàng không (Airborne Laser Scanning hay UAV LiDAR).
Quét LiDAR mặt đất (Terrestrial Laser Scanners).
Quét LiDAR di động (Mobile Laser Scanning hay Mobile Mapping).

Mỗi loại đều có thông số kỹ thuật riêng như sau:

Hạng mục	UAV LiDAR	Quét LiDAR mặt đất	Mobile Mapping
Tầm quét (lý thuyết)	70m – 300m	0.6m - 600m	0.6m - 420m
Độ chính xác	2.5cm – 5cm	2mm – 5mm	2cm – 5cm
Thiết bị tiêu biểu	YellowScan Mapper, YellowScan Explorer	Trimble X7, Trimble TX8, Trimble SX12	Trimble MX50, Trimble MX9
Hình ảnh thiết bị

2. Đảm bảo an toàn cho người vận hành, thời gian thu thập dữ liệu nhanh

Một hệ thống LiDAR cơ bản sẽ bao gồm:

Laser Scanner.
Hệ thống định vị và điều hướng (GNSS – IMU), có trên hệ thống LiDAR trên không và di động.
Công nghệ tính toán.

Hệ thống LiDAR có thể đặt tĩnh hoặc gắn trên các hệ thống di động khác nhau (ô tô, máy bay, máy bay không người lái ...). Nhờ tầm quét xa, thời gian quét nhanh và không tiếp xúc gần với khu vực cần khảo sát, vì thế người vận hành các hệ thống LiDAR có thể thu thập dữ liệu ở các khu vực khó khăn mà không sợ nguy hiểm.

Hình 2. Vận hành thiết bị quét LiDAR mặt đất.

Thời gian quét trung bình một trạm quét LiDAR mặt đất có thể từ 1-4 phút tùy cài đặt, đối với hệ thống LiDAR di động và trên không, thời gian quét có thể cao hơn tùy thuộc vào phạm vi cần khảo sát.

Hình 3. Vận hành hệ thống LiDAR trên không.

3. Dữ liệu được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực và sản phẩm đầu ra đa dạng

Vì dữ liệu quét LiDAR có độ chính xác và mức độ chi tiết cực kì cao, thể hiện hình dạng các đối tượng dưới dạng đám mây điểm 3D đầy đủ thông tin nên dữ liệu đám mây điểm Point Cloud từ cảm biến LiDAR có thể được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, có thể sử dụng làm đầu vào để phục vụ xây dựng các sản phẩm đa dạng như:

Bản sao kỹ thuật số 3D dưới dạng đám mây điểm của đối tượng.
Đầu vào cho ứng dụng Scan to Bim.
Phục vụ xây dựng các mô hình số DTM, DSM, DEM.
Phục vụ việc thành lập bản đồ số 3D, bản đồ địa hình…

Hình 4. Bản sao kỹ thuật số 3D dưới dạng đám mây điểm của công trình cảng Cái Mép – Thị Vải được Công ty PortCoast thu thập bằng thiết bị Trimble SX12 và Trimble MX50.

Các thiết bị hiện đại, sử dụng công nghệ LiDAR để thu thập dữ liệu hiện đang được cung cấp chính hãng bởi Công ty TNHH Đất Hợp. Với hơn 19 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực đo đạc, Đất Hợp sẽ tư vấn cho bạn thiết bị phù hợp với nhu cầu sử dụng và tối ưu nhất về chi phí, hãy liên hệ ngay HOTLINE 0903 825 125 để được hỗ trợ nhanh nhất!

>>> Xem thêm: TRIMBLE APPLANIX APX-15 VỚI KỸ THUẬT DIRECT GEOREFERENCE GIÚP ÍCH GÌ CHO HỆ THỐNG LIDAR UAV YELLOWSCAN VX-15?

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ: