GIM International, ANTHI dịch và biên soạn  

Một trong những kỹ thuật đang có tốc độ tăng trưởng ấn tượng trong lĩnh vực đo đạc bản đồ chuyên nghiệp đó là kỹ thuật tích hợp quét laser 3D (hay còn được biết đến với tên gọi khác LiDAR) với các thiết bị bay không người lái. Đo đạc bản đồ sử dụng hệ thống quét laser 3D lắp trên máy bay không còn là lĩnh vực độc quyền của các chủng loại máy bay có người lái truyền thống nữa, dựa trên những thành tựu phát triển với tốc độ rất nhanh của kỹ thuật công nghệ liên quan như định vị toàn cầu bằng vệ tinh GNSS, kỹ thuật định hướng trong INS, kỹ thuật điều khiển từ xa, nguồn cấp điện, khả năng vận chuyển … các thiết bị bay không người lái UAV ở thời điểm hiện tại hoàn toàn có thể thực hiện được những nhiệm vụ thu thập số liệu mà trước đây bắt buộc phải triển khai trên các máy bay có người lái trực tiếp. Kỹ thuật LiDAR trên nền tảng thiết bị bay không người lái UAV đang rất được quan tâm và đã chứng tỏ được những lợi thế to lớn trong thực tiễn, đặc biệt ở những khu vực mà việc triển khai máy bay truyền thống vô cùng khó khăn. Chất lượng số liệu cụ thể là số liệu đám mây điểm phụ thuộc vào năng lực hoạt động của cảm biến số liệu và khả năng điều khiển bay chính xác. Trong Bản tin Công nghệ Số 2 năm 2017, chúng tôi sẽ cung cấp cho Quý Độc giả những thông tin liên quan trực tiếp tới các nhà cung cấp giải pháp LiDAR trên nền tảng UAV hàng đầu trên thế giới để trong tương lai gần hoàn toàn có thể sử dụng làm thông tin định hướng cho việc đưa ra các quyết định lựa chọn đầu tư.

3D TARGET – Nhà sản xuất thiết bị đo đến từ Italia, giới thiệu sản phẩm SCANFLY lần đầu tiên tại Intergeo 2016. SCANFLY là giải pháp chìa khóa trao tay phục vụ thu thập số liệu bản đồ 3D xây dựng trên nền tảng LiDAR và UAV với hợp phần cảm biến được thiết kế đặc biệt để lắp đặt trên thiết bị bay không người lái UAV. Hơn thế nữa SCANFLY còn được thiết kế để có thể lắp đặt trên các phương tiện chuyên chở khác như máy bay có người lái, tàu thuyền hoặc quét cố định trên mặt đất. Hệ thống cũng có thêm tùy chọn chụp ảnh toàn cảnh 360 độ cho phép hoàn chỉnh hồ sơ toàn bộ khu vực khảo sát. 3D TARGET cũng đang phát triển biến thể mới dạng balo đeo lưng theo kế hoạch sẽ thương mại đầu năm 2017. Hãng cũng phát triển thuật toán SLAM để hỗ trợ định vị định hướng cho IMU (INS+GNSS) để đảm bảo vị trí chính xác ngay cả khi không nhận được tín hiệu định vị từ vệ tinh. Định dạng số liệu đám mây điểm được lưu theo các chuẩn chung.

HYPACK – Nhà sản xuất đã khá nổi tiếng trong lĩnh vực đo đạc bản đồ mới đây cùng hợp tác với Infinite Jib, Velodyne và SBG để xây dựng giải pháp thu thập số liệu bản đồ sử dụng thiết bị bay không người lái thế hệ mới. NEXUS 800 UAV, hệ thống được chế tạo bởi HYPACK là giải pháp hoàn chỉnh tích hợp liền mạch số liệu LiDAR với số liệu đo vẽ ảnh hàng không. NEXUS 800 là hệ thống dạng chìa khóa trao tay hoàn chỉnh cả phần cứng và phần mềm đảm bảo hoàn thiện toàn bộ quy trình từ thiết kế lập kế hoạch bay, thu thập số liệu, xử lý sau, phân tích và biên tập tạo sản phẩm chuyển giao cuối cùng.

RIEGL – RIEGL luôn được coi là “ông lớn” tiên phong trong lĩnh vực đặc biệt này và theo truyền thống RIEGL luôn chọn Intergeo làm bệ phóng cho những sản phẩm “thượng thặng” của mình, gần như tất cả các sản phẩm của hãng đều có sự kiện ra mắt ở đây. Ở sự kiện Intergeo 2016, ngay ngày đầu tiên, RIEGL đã tổ chức lễ ra mắt những sản phẩm tân kỳ nhất tới khán giả ngay tại gian hàng trưng bày. Đầu tiên là cảm biến LiDAR ở mức nhập môn MiniVUX-1UAV, đây là cảm biến quét laser 3D kích thước nhỏ với trường quan sát lên tới 360 độ và trọng lượng toàn bộ chỉ 1.6kg và được phát triển riêng cho các giải pháp thu thập số liệu thế hệ mới sử dụng nền tảng thiết bị bay không người lái UAV/UAS/RPAS. Điểm đặc biệt của cảm biến LiDAR này là khả năng thu số liệu đa mục tiêu với độ chính xác cao sử dụng kỹ thuật hồi đáp tín hiệu số và khả năng xử lý hình dạng sóng trực tuyến trực tiếp trong quá trình thu thập số liệu thực địa. Cảm biến LiDAR thế hệ mới này có khả năng thực hiện 100.000 phép đo mỗi giây với độ cao làm việc trên 100 mét, cho phép ghi nhận số liệu ở mức độ chính xác cấp đo đạc chứ không còn là bản đồ đơn thuần. Các lĩnh vực ứng dụng chỉ đạo mà hệ thống nhắm tới bao gồm nông nghiệp, lâm nghiệp, khảo cổ học, bảo tồn di sản, quy hoạch phát triển, giám sát biến động băng tan, trượt lở đất. Bên cạnh đó RIEGL cũng giới thiệu những nâng cấp mới cho hệ thống thiết bị bay không người lái RIEGL RiCOPTER và hệ thống đo sâu hồi âm cũng được phát triển trên nền tảng thiết bị bay không người lái RIEGL RiCOPTER.

ROUTESCENE – Mới bước chân vào mảng thị trường LiDAR trên nền tảng UAV tuy nhiên ROUTESCENE đã xác định mục tiêu chuyển đổi và tiếp cận hoàn toàn mới. Thông qua chương trình hợp tác với Hanseatic Aviation Solutions, Mapix Technologies (các công ty đứng sau hỗ trợ ROUTESCENE) đã cùng hợp tác phát triển và chế tạo giải pháp mang tên LIDARPOD lắp trên thiết bị bay không người lái cánh cố định (Fixed-wing UAV), đây là hệ thống hoàn chỉnh thương mại đầu tiên trên thế giới. Khác với các giải pháp sử dụng UAV lên thẳng đa động cơ, thiết bị bay của ROUTESCENE là loại cánh bằng cố định để đánh vào các nhánh thị trường yêu cầu một thiết bị thu thập số liệu có tốc độ bay nhanh hơn, khoảng cách bay dài hơn và phủ trùm diện rộng hơn đặc biệt phục vụ cho các quốc gia và vùng lãnh thổ trải trên diện rộng như Úc, Hoa Kỳ, Canada. Những lĩnh vực mà ROUTESCENE nhắm đến bao gồm kiểm tra đường truyền tải điện, lâm nghiệp, đo đạc địa vật lý và địa chất …

SITECO – SITECO INFORMATICA nhà sản xuất thứ hai đến từ Italia cũng mới công bố hệ thống LiDAR trên nền tảng UAV dưới tên gọi SKY-SCANNER tích hợp giữa quét laser 3D và chụp ảnh hàng không trên cùng một thiết bị bay không người lái. Được bắt đầu phát triển từ đầu năm 2015, SKY-SCANNER đã vượt qua tất cả các kiểm tra và thử nghiệm khả năng hoạt động trên các thiết bị bay không người lái của nhà sản xuất DJI như DJI-S1000 và DJI Matrice-600. Tuy vậy cũng giống như các nhà sản xuất khác SITECO buộc phải phối hợp với các hãng khác như công ty đo đạc LTS có trụ sở tại Treviso và ASCODAITO công ty đo đạc hàng đầu của Nhật Bản.

YELLOWSCAN – Tháng 2/2016 YELLOWSCAN công bố giải pháp LiDAR dành cho thiết bị bay không người lái UAV đầu tiên với độ chính xác và mật độ điểm đo cao. Trọng lượng của cảm biến 1.5kg với tên gọi YELLOWSCAN SURVEYOR, độ chính xác 3cm với khả năng ghi nhận khoảng 300.000 điểm đo mỗi giây. YELLOWSCAN chỉ công bố rằng YELLOWSCAN SURVEYOR có khả năng tích hợp một cách dễ dàng lên nền tảng thiết bị bay không người lái.

Hơn hai thập kỷ qua kỹ thuật quét laser lắp đặt trên máy bay ALS (Airbone Laser Scanning) vẫn là kỹ thuật mang tính đột phá chiếm thế chủ đạo, đóng góp một cách đắc lực cho nhiệm vụ thu thập số liệu thành lập bản đồ, đánh giá biến động ở những khu vực lớn. Tuy nhiên chi phí đầu tư và vận hành hoạt động luôn là cản lực lớn nhất đối với ALS, các hệ thống cảm biến số liệu có giá thành lên tới hàng triệu đô la, chi phí sân đỗ, nhiên liệu và phi công bay … đắt đỏ làm cho kỹ thuật này ngày càng gặp nhiều khó khăn, hơn thế nữa việc triển khai ALS không hề đơn giản bởi chúng cần không gian rộng (đường băng, sân đỗ …). Với sự phát triển rất nhanh của các kỹ thuật hỗ trợ và đặc biệt là năng lực hoạt động của các thiết bị bay không người lái UAV cũng như cảm biến LiDAR thế hệ mới, việc triển khai các máy quét laser 3D trên thiết bị bay UAV đã trở thành hiện thực và ngày càng phổ biến. Rõ ràng khi triển khai kỹ thuật LiDAR trên UAV mang lại rất nhiều lợi thế mà ALS khó có thể so sánh được, không cần sử dụng đường băng, không cần các phi công cất hạ cánh máy bay lớn … UAV có thể triển khai một cách dễ dàng và nhanh chóng ở bất kỳ đâu, bất kỳ địa hình khu vực nào, nâng cao năng lực cạnh tranh cho các doanh nghiệp. Theo đánh giá của chúng tôi, chắc chắn trong một vài năm tới đây kỹ thuật LiDAR triển khai trên thiết bị bay không người lái UAV sẽ trở thành công cụ thu thập số liệu không thể thiếu của bất kỳ doanh nghiệp nào trên thế giới.

Kính mời Quý Độc giả quan tâm đón đọc Bản tin Công nghệ Số 3 năm 2017 với chủ đề mà rất nhiều nhà đầu tư phân vân, cân nhắc  “Kỹ thuật LiDAR trên thiết bị bay không người lái – UAV cánh bằng hay lên thẳng”

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn