Лазерные сканеры и их применение
Оглавление
Лазерные сканеры представляют собой высокоточные и высокоскоростные измерительные комплексы, позволяющие создавать трехмерные карты объектов. За счет своей функциональности и автоматической работы такие сканеры практически полностью заменили используемые раньше в геодезии тахеометры.
Типы лазерного сканирования
Различают различные типы лазерного сканирования:
Наземное
При съемке объектов операторы перемещаются по территории, устанавливая сканеры на неподвижные штативы и проводя измерения. Это наиболее точный режим сканирования, который позволяет получить трехмерную карту объекта с минимумом теневых зон. Применяется в строительстве, промышленности (воссоздание моделей инженерных сетей), архитектурных и реставрационных работах, горнодобывающей промышленности.
Источник фото: оф. канал
FARO Technologies
Мобильное
Лазерные сканеры устанавливаются на транспортные средства – автомобили и поезда. Как следствие, при таком методе можно сканировать только участки, прилегающие к автомобильным трассам и железнодорожным путям. Точность составляемых 3D-карт при мобильном сканировании ниже, чем при наземном, но времени на это затрачивается намного меньше и стоимость самих лидаров значительно ниже. Технология применяется при транспортных работах, контроле участков железных дорог, топографической съемке придорожных территорий.
Если Вы хотите узнать подробнее про мобильное лазерное сканирование, рекомендуем ознакомиться с нашей статьей: «Мобильное лазерное сканирование: инновационный подход к сбору пространственных данных»).
Воздушное
Сканирование производится с воздуха при помощи самолетов, вертолетов или беспилотных летательных аппаратов. Такой тип сканирования позволяет за полетный день выполнить достаточно точную съемку территорий в несколько тысяч гектаров. Воздушное сканирование применяется для построения цифровых моделей ландшафтов, в природном хозяйстве и гидрографии, при контроле протяженных объектов (береговые зоны, линии электропередач), в масштабных градостроительных работах.
Преимущества наземного лазерного сканирования
Основными преимуществами наземного сканирования являются высокая точность и скорость работ. Современные лазерные сканеры могут фиксировать до 2000000 точек в секунду, что позволяет получать сложные цифровые модели при небольших затратах времени и минимальном человеческом ресурсе. Кроме того, лазерное сканирование:
- позволяет проводить измерительные работы в любое время суток
- обладает высоким уровнем автоматизации. Современные сканеры позволяют проводить автоматическую калибровку и обеспечивают угол охвата в 360 градусов
- за счет удаленной работы позволяет вести измерения на труднодоступных и опасных объектах
- дает возможность получить достаточный объем данных уже на этапе проведения «полевых работ»
- собирает данные, которые затем можно использовать в привычной среде проектирования, например, в AutoCAD, Intergraph и других
- получаемые массивы измерений (облака точек) впоследствии можно использовать для угловых или линейных измерений, построения точных трехмерных моделей
Стоимость, доступность, ассортимент
В настоящее время на российском рынке можно приобрести лазерные сканеры AM.TECH, FARO, Leica, RIEGL, Surphaser, Trimble, Z+F и других компаний-производителей. Цены на оборудование составляют от 2-3 миллионов рублей до 9-15 миллионов и выше за современные высокотехнологичные модели.
Примеры наземных лазерных сканеров
Отличаются системы в первую очередь скоростью сканирования (от 500000 до 2000000 точек в секунду и выше), точностью измерения (1-10 мм) и дальностью сканирования (от 80-100 до 1000 и более метров).
Источник фото: оф. канал GreenValley International
Как правильно выбрать наземный лазерный сканер?
Стоит помнить о том, что лазерный сканер – это специализированное оборудование, и принцип «обязательно стоит брать лучшее» здесь не подойдет, так как приведет только к необоснованно высоким расходам. Стоит исходить из поставленных задач и технологических особенностей объекта:
- Насколько точными должны быть измерения? Лазерные сканеры обеспечивают точность от 1 до 10 мм, но в зависимости от дистанции сканирования она может быть хуже. При расстоянии сканирования свыше 20-30 метров значение погрешности начинает увеличиваться. Это так называемая прогрессивная погрешность.
- Какое количество измерений нужно произвести? Для разовых измерений на небольшом объекте нет необходимости покупать самый быстрый сканер. Стоит придерживаться разумного соотношения цена – производительность.
- Насколько опасным является производство? Если нет возможности установить систему сканирования рядом, потребуется приобрести оборудование с большей дальностью работы.
- В какое время года требуется проводить измерения? У наземных сканеров есть диапазоны рабочих температур, и не все модели смогут работать при отрицательных температурах зимой. Кроме того, стоит обратить внимание и на класс защиты от пыли и воды – для некоторых строительных объектов это тоже важное требование к оборудованию.
- Важно оценить и программное обеспечение самого сканера. Оно должно быть максимально совместимым с инженерными программами, которые вы уже используете.
- Вес и габариты сканера влияют на его портативность. Небольшой легкий сканер можно будет использовать на удаленных объектах.
Коллеги! Если у вас остались вопросы по данному материалу или вы хотите обсудить какие-то другие темы, касающиеся промышленных беспилотных технологий, присоединяйтесь к нашему телеграм-чату специалистов.
