大疆M300旋翼无人机搭载P1全画幅单镜头测量方案

2021-04-28

大疆M300 RTK行业级无人机新标杆

    现代航空系统与大疆行业级无人机技术在此融合。大疆经纬M300 RTK以实力刷新想象,成为行业级无人机全新标杆。经纬M300 RTK是行业首款具备六向定位避障与可视化飞行辅助界面的无人机,满足IP45防护等级,支持55分钟超长续航和最远15公里图传距离,可同时支持3个有效负载。此外,经纬M300 RTK无需关机便可快速更换电池,搭配快充充电箱能够不间断作业,配合高级双控模式,让不同行业用户实现更为高效的协同作业,是大疆目前最为强大的行业无人机平台。


稳,才能远

全新OcuSync 行业版图传系统,带来远达 15 公里的控制距离,可实现三通道1080p 图传。支持 2.4/5.8 GHz 双频通信,作业过程中自动实时切换至最佳信道,复杂环境下依然能有效抵抗干扰。配备 AES-256 图传加密技术,始终保障数据传输安全。支持 LTE 备份链路,进一步提高了图传可靠性。

图传距离15km,三通道高清影像1080p,实时自动切换2.4/5.8GHz

飞行性能依然是强项

全新的机身结构和动力系统设计,只为更加强劲、稳定的飞行表现,让你直面挑战,迎难而上。最长飞行时间55分钟,最大倾斜下降速度7米/秒,最大飞行高度7000米,抗风能力15米/秒,最大飞行速度23米/秒;


多负载平台

经纬M300 RTK 提供下置双云台、上置单云台和 Onboard SDK 开放接口。最多可同时支持三个负载,最大载重达 2.7 公斤,让负载配置更加灵活。


强大的视觉系统

为提升飞行安全性及稳定性,大疆行业级无人机首次将双目视觉和红外传感器同时引入到机身的六个⾯上,带来全六向环境感知及定位、避障能力。系统最大探测范围达40米,并支持通过 DJI Pilot App 自定义避障距离。即使在桥底水面等复杂作业环境下,也可保证稳定飞行和避障。


多重冗余,只为安全有余

经纬M300 RTK 配备多重冗余系统,让你放心应对极端作业环境与重大任务,为不时之需做好准备。

为最大程度保证飞行安全,经纬M300 RTK 的飞行器系统和传感器都做了冗余设计,具体包括:传感器冗余备份、动力系统双链路备份、双智能电池备份、图传链路备份、感知系统冗余、三桨迫降保护等。

1)、传感器冗余

双惯性测量单元:惯性测量单元(IMU)实时测量飞机三轴加速度和角速度,参与飞机速度、位置、姿态角解算。经纬 M300 RTK 采用工业级 IMU 冗余设计,性能稳定、可靠性高,搭配故障诊断和冗余切换算法,保证 主 IMU 失效后,在200毫秒内切换备份 IMU,保证无人机系统的飞行稳定、可靠、安全。

双气压计:气压计是根据外界大气压检测相对高度的传感器,为无人机提供精准飞行高度。经纬M300 RTK 采 用双气压计冗余设计,在主气压计失效后,可快速切换到备份气压计,保证无人机的飞行稳定性和可 靠性。

RTK +GPS模块冗余RTK 系统是为无人机提供全天候稳定精准悬停及航线飞行的定位系统,输出厘米级经纬度和高度等位 置信息,可以直接用于高精度测绘领域。RTK 为无人机提供精准航向,和指南针互为备份,极大提升 了飞行器在复杂电磁环境下的飞行安全和稳定性。

经纬M300 RTK 搭载四模GNSS模块,支持GPS、GLONASS、北斗、Galileo 卫星定位系统, 和RTK 双天线互为冗余,提供全天候全局定位能力。

双指南针:指南针为无人机提供航向信息。经纬M300 RTK 无人机采用双指南针冗余设计,保证一个指南针故 障后仍然可以输出准确的航向信息;同时指南针和 RTK 互为冗余备份,当 RTK 被遮挡后,指南针 仍然可以为飞机提供航向信息。

六对双目视觉传感器:双目机器视觉实时感知环境位置和姿态变化,可在复杂无GPS 环境下进行视觉定位和避障功能,任 意一向或多向(小于 6)视觉传感器失效,红外距离传感器和其他方向视觉传感器仍然可以正常工作 保障飞行安全。障碍物感知范围:前后左右,0.7 - 40 m;上下,0.6 - 30 m。

六个红外距离传感器: 红外距离传感器通过红外光到目标的飞行时间测出无人机与目标的距离。经纬M300 RTK 有六向红 外距离传感器,为无人机实时提供环境感知信息(感知范围0.1 - 8 m FOV 30°), 能够在夜晚等视觉 传感器失效场景,仍然为无人机提供障碍物感知信息,提供基本避障功能。

双补光灯:上下两个补光灯,有效照明距离5 m。自动补光灯功能开启时,飞机会自动判断环境的明亮程度、自 动开启或关闭补光灯,为低光照作业场景提供稳定的视觉定位功能。

2)、动力系统双链路备份

飞控系统到动力系统的通信链路使用脉宽调制信号(PWM)和通用串行总线(UART)双备份,保证飞控系统与动力系统的通信安全稳定。

3)、双智能电池备份

经纬M300 RTK 使用双电池供电,单电池容量5935mAh、电压52.8V、最大充电功率470W。 飞机飞行时,如果单个电池发生故障,另一个电池也可以维持无人机正常运行,保证飞机安全返航。

4)、图传链路备份

经纬M300 RTK 有双天线冗余设计,当一个天线失效后,另外一个天线仍然可以为无人机提供图 传服务。无人机同时支持2.400 - 2.4835 GHz、5.725 - 5.850 GHz两个频段,一个频段信号受到干 扰时,可以自动切换到另一个频段。

5)、双遥控备份

经纬M300 RTK 支持双控模式,在大范围或复杂工作场景中,如果其中一个遥控器与飞机的通信中 断,另外一个遥控器可以完全接管无人机控制,维持无人机继续安全作业,保证飞行安全。

6)、其它安全设计

三桨迫降保护特殊情况下,如果出现单个电机工作异常,经纬M300 RTK 可以借助其他3个正常工作的电机安全 迫降。迫降过程中,可以维持基础的飞行控制(升降及水平移动),选择安全的迫降区域进行迫降。 三桨迫降会带来无人机和负载的损伤,核心目的是保证地面人员和设施的安全。

超广角FPV 第一人称超广角 FPV相机,在主负载相机失效时,仍然能够为用户提供 960p 分辨率、145°FOV视 角图像,保障无人机飞行安全。

ADS-B 经纬M300 RTK搭载DJI AirSence 系统,能够感知数十公里内的民航客机、直升机等位置、高度、航向和速度信息,实时提供以上飞行器的接近风险等级,向用户提供警示信息,确保飞行和空域安全。

二、大疆全画幅航测相机禅思P1

精准入微大有可观

DJI P1 集成全画幅图像传感器与三轴云台,支持多款定焦镜头,成就高性能、多用途航测负载。搭配经纬 M300 RTK 和大疆智图软件,带来高精度、高效率、一体化的航测解决方案,树立航测领域新标杆。

P1.png


全画幅相机,大幅提升作业效率

- 4500 万像素全画幅传感器

- 单像元尺寸 4.4 μm,低噪高感成像,延长单日有效作业时长

- 最短连续拍照间隔 0.7 秒

- TimeSync 2.0 相机与飞控、RTK、云台系统微秒级时间同步

- 15米每秒的飞行速度

全画幅相机提升效率:每个架次可以飞行2.5平方公里。(地面分辨率为3cm,航向重叠率是75%,旁向重叠率是75%)


双原生ISO 技术,任何环境保证成像质量

P1原生ISO为400与3200两档,当ISO大于500时,自动开启高感模式,获得纯净的暗光影像,显著降低画面的噪声,在高快门速度下保证成像质量。

相对于传统航测相机的痛点,传统航测相机改自消费级相机,暗光下优先降低快门速度,造成照片模糊,不符合测绘的作业规律与要求。实际场景光线不断变化,P1优先调整ISO数值,以保证快门速度不变。

多样的作业模式,一个镜头多种用途

二维正射:可一体化、免像控、高效率地完成正射影像数据采集任务,满足中大面积正射作业场景需求。

三维倾斜:高效精简地提供多角度倾斜影像数据,满足三维建模影像数据需求,为实景三维与智慧城市建设助力。

贴近摄影测量:针对立面或斜面的作业任务,在安全距离范围内,高效获取超高分辨率的数据影像,精准还原地表和物体精细纹理、结构和特征。

智能摆动拍摄,智能筛选拍摄

飞行过程中,云台按照智能化轨迹进行多角度摆动拍摄,大幅提升单镜头倾斜摄影效率,单日作业面积可达7.5 平方公里。在测区边缘智能筛选拍摄,精简拍照数量,后处理效率提升20%-50%。

新一代位置同步技术Timesync2.0,实现完全免相控

M300无人机本身支持RTK和PPK技术,同时再配合微秒级时间同步技术,可完全实现免相控作业。新一代位置同步技术Timesync2.0,综合飞控、云台相机姿态、RTK时差进行位置同步,让照片能达到厘米级的精准数据。经测试,平面精度3cm,高差精度5cm,实现完全免相控。

4G备份链路技术,让差分信号不再丢失

在城市内进行航测时,通常由于高楼遮挡导致飞机失联,同时也导致无人机的RTK差分信息丢失,无法达到高精度定位。为了解决这一问题,M300无人机支持4G备份链路技术,当遥控器链路断开后,还可通过机载4G网络通讯,传输遥控信息,从而保证RTK差分信息不丢失,同时保证无人机的安全。

外业检查报告,保证每个架次的飞行质量

飞行任务完成后,立即生成外业检查报告,快速获取照片位置、照片数量、RTK 定位状态与位置精度等信息,供飞手现场确认外业数据质量。

P1相机技术参数

尺寸

198×166×129mm

重量

800g

防护等级

IP4X

支持机型

Matrice 300 RTK

系统功耗

20W

工作温度

-20℃ 至 50

存储温度

-20℃ 至 60

绝对精度

平面精度:3cm,高程精度:5cm

传感器

传感器尺寸(照片):35.9×24 mm (全画幅);
传感器尺寸(最大视频尺寸):34×19mm
有效像素:4500万;
像元大小:4.4 μm

支持的存储卡类型

SD卡:传输速度达到UHS-I评级及以上的SD卡,最大支持512GB容量

存储数据

照片/GNSS 原始观测值/拍照记录文件

图像尺寸

3:28192×5460

工作模式

拍照模式;录像模式;回放模式

最小拍照间隔

0.7

快门速度

机械快门:1/2000*-1秒;
电子快门:1/8000-1*
光圈不大于f/5.6

光圈范围    f/2.8-f/16

ISO范围

照片:100-25600
视频:100-25600

视频储存格式

MP4

视频尺寸

16:91920×1080;
16:93840×2160*;*35mm 镜头支持

视频帧率

60fps

云台稳定系统

3轴(俯仰,横滚,平移)

云台角度抖动量

±0.01°

云台安装方式

DJI SKYPORT 快拆

云台可控转动范围

俯仰:-125°至+40°;
横滚:-55°至+55°;
平移:±320°


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