Design of the TOPODRONE laser scanner

ЛазерныйTOPODRONE сканер TOPODRONELiDAR 100/100+/200+ -is этоa многофункциональноеmultifunctional устройство,device предназначенноеdesigned дляfor проведенияairborne воздушногоand иmobile мобильногоlaser лазерного сканированияscanning (ВЛСALS иand МЛС)MLS) земнойof поверхности.the Основнойearth's задачейsurface. лазерныхThe сканеровmain task of the TOPODRONE являетсяLiDAR получениеis данныхto дляacquire генерацииdata плотногоto облакаgenerate точекa местности,dense чтоcloud вof своюterrain очередьpoints, позволяетwhich классифицироватьin иturn обрабатыватьallows этиthe данные.classification Полученныеand данныеprocessing могутof использоватьсяthis дляdata. решенияThe различныхobtained задач,data такихcan какbe геодезия,used картография,for измерениеvarious объмов,tasks таксацияsuch иas мониторингgeodesy, различныхcartography, объектов.volume measurement, taxation and monitoring of various objects.

ЛазерныеTOPODRONE сканерыLiDAR can operate in a variety of environments, including dense grass, forest or urban areas, under all lighting conditions. However, for effective operation of TOPODRONE могутLiDAR работатьit вis различныхnecessary условиях,to включаяhave густойsufficient травянойGlobal покров,Navigation лесSatellite или городскую застройку, при любых условиях освещенности. Однако, для эффективного функционирования лазерных сканеров TOPODRONE необходимо наличие достаточного сигнала Глобальных Навигационных Спутниковых СистемSystems (ГНСС).GNSS) Применениеsignal. The use of SLAM технологииtechnology приin постобработкеthe вpost-processing программном обеспеченииsoftware TOPODRONE Post Processing позволяетallows получатьyou высокоточныеto данныеget дажеhighly приaccurate наличииdata слабогоeven ГНССin сигналаthe наpresence основнойof траектории.a weak GNSS signal on the main trajectory.

ЭксплуатацияOperation лазерных сканеровof TOPODRONE безLiDAR наличияwithout ГНССGNSS сигналаsignal невозможна.is not possible.

ВTOPODRONE основе лазерных сканеров TOPODRONELiDAR 100 / 100+ / 200+ лежатis следующиеbased модулиon иthe системы:following modules and systems: 

1. Корпус сенсора

   LiDAR лазерногоsensor сканера;
   housing;

2. Линза сенсора;
   

   Sensor lens;

3. LED светодиод

   Operation статусаstatus работы;
   LED;

4. Корпус лазерного

   TOPODRONE сканераLiDAR TOPODRONE;
   housing;

5. Крепежные отверстия

   Mounting сholes резьбойwith М3;
   M3 thread;

6. Высокоточный инерциальный

   High измерительныйprecision блокinertial measurement unit (IMU);
   

7. Разъем

   LEMO FFA.00 дляconnector подключенияfor кабеляexternal внешнейGNSS ГНССantenna антенны;
   cable connection;

8. Разъем

   USB Type-C 2.0;
   0 connector;

9. Крепежные отверстия

   Mounting сholes резьбойwith М3;
   M3 thread;

10. Разъем

    LEMO 6 pin;
    pin connector;

11. Разъем карты

    Micro-SD памятиmemory Micro-SD;
    card slot;

12. ГНСС приёмник

    GNSS receiver TOPODRONE.

ОписаниеDescription компонентовof TOPODRONE LiDAR 100 / 100+ / 200+: components:

1. КорпусLiDAR сенсораHesai лазерногоsensor сканированияhousing. Hesai.Made Изготовленof изaluminium алюминиевогоalloy, сплава,coated покрытwith серойgrey эмалью.enamel. ВDuring процессеoperation, эксплуатацииthe корпусhousing можетmay незначительноslightly вибрироватьvibrate иand издаватьmake звукиsounds иand нагреватьсяmay доheat температурыup доto 60°C. ДанныйThis эффектeffect вызванis вращениемcaused сканирующихby блоковthe лазерныхrotation головокof внутриthe корпуса,scanning аunits такжеof отводомthe теплаlaser отheads работающихinside внутреннихthe компонентов.case, as well as heat dissipation from the working internal components.

2. ЛинзаLiDAR сенсораHesai лазерногоsensor сканированияlens. Hesai.It Выполненаis изmade стеклаof сglass нанесеннымwith полимернымpolymer антибликовымanti-reflective покрытием.coating. ВыполняетIt рольacts фильтра,as пропускающегоa светfilter толькоthat вtransmits рабочихlight длинахonly волнin лазера,the аworking такжеwavelengths механическуюof защитуthe сканирующихlaser, вращающихсяas лазерныхwell головокas сенсора.mechanical Покрытиеprotection линзыof сенсораthe лазерногоscanning сканированияrotating являетсяlaser уязвимымheads кof царапинамthe иsensor. сколам.The Настоятельноcoating рекомендуетсяof бережноthe относитьсяlaser кscanning линзеsensor лазерногоlens сканераis vulnerable to scratching and chipping. It is strongly recommended that the TOPODRONE иLiDAR неlens допускатьbe эксплуатациюtreated вwith условиях,care приand которыхnot поверхностьbe сенсораoperated лазерногоunder сканированияconditions можетthat повредитьсяcould илиdamage зацарапаться.or Приscratch появленииthe царапинsurface иof поврежденийthe качествоlaser получаемыхscanning данныхsensor. можетIf ухудшиться.scratches Отдельныеand одиночныеdamage незначительныеoccur, царапиныthe вquality целомof неthe снижаютacquired качествоdata получаемыхmay данных.deteriorate. Individual single minor scratches do not generally reduce the quality of the data.

3. СветодиодTOPODRONE статусаLiDAR лазерногоstatus сканераLED. TOPODRONE.Displays Отображаетthe текущееcurrent состояниеoperating работыstatus устройства.of Нижеthe представленаdevice. расшифровкаBelow световыхis сигналов:the decoding of the light signals:

ВключениеSwitching иon выключениеand off
1	РедкиеInfrequent зеленыеgreen  вспышки flashes	Charging Зарядка ионисторов В нормеIonistors Normal ~10 секунд seconds
2	МиганиеFlashing зеленымgreen	ЗагрузкаLinux Linux В нормеbooting Normal ~20 секундseconds
3	Flashing Красныйred мигающий, сиренаsiren	ЧерезAfter 1 минутуminute миганияof зеленым flashing green Linux неfailed загрузился to Проблемаboot Problem сwith образомimage илиor флешкойflash drive
4	ЗеленыйGreen	Linux загружен, ожидание сервисов ВLinux нормеbooted, waiting for services Normal ~10 секунд seconds
5	БыстроеRapid миганиеflashing зеленымgreen	ПослеAfter отключенияpower питания,off, завершение работы.shutdown. В нормеNormal ~10 секунд seconds
ОжиданиеWaiting иfor записьand данныхrecording data
6	ЗеленыйGreen	System Тестирование оборудования initialisation
7	Сирена,Siren, мигающийflashing красныйred	АппаратнаяHardware проблемаproblem сwith Ublox илиor IMU
8	ЗеленыйGreen  мигающийflashing оранжевымorange	ОжиданиеWaiting ГНССfor сигналаGNSS signal ЧемThe лучшеbetter сигнал,the темsignal, быстрееthe мерцание faster the flicker
9	ЗеленыйGreen	УстановкаTime времениsetting В нормеNormally ~ 1 c
10	ЗеленыйGreen мигающийflashing голубымblue	ЗапускStart записиrecording В нормеNormally ~ 1010 cs
11	ТройнойTriple сигнал,signal, голубойblue	ЗаписьRecording
КопированиеCopying данныхdata (послеafter подключенияconnecting флешки)a USB stick)
12	ЗеленыйGreen	Recording Запись остановлена В нормеstopped Normal ~ 1 c
13	Flashing Малиновыйcrimson, сигналrising сtone повышающимся тономsignal	НачалоStart копированияcopying
14	ОднаOne вспышкаflash краснымred, сиренаsiren	ОшибкаError монтированияmounting флешкиthe USB stick НеисправнаяFaulty флешкаUSB илиstick файловаяor система file system
15	ДвеTwo вспышкиflashes краснымred, сиренаsiren	МалоNot местаenough наspace флешкеon the USB stick
16	МигающийFlashing малиновыйcrimson	КопированиеCopying данныхdata ВFlickering процессеspeeds копированияup мерцаниеduring ускоряется copying process
17	БыстроFast мигающийflashing красныйred, сиренаsiren	ОшибкаWrite записиerror
18	ЗеленыйGreen, сигналdecreasing сtone понижающимся тономsignal	ВсеAll данныеdata скопированыcopied

4. КорпусTOPODRONE лазерногоLiDAR сканераhousing. TOPODRONE.Made Выполненof изaluminium алюминиевогоalloy сплаваfor дляbetter лучшегоheat теплообменаtransfer иand сниженияweight веса.reduction. ЯвляетсяIt основнойis несущейthe конструкциейmain лазерногоsupporting сканера.structure of the LiDAR.

5. КрепежныеM3 отверстияfixing М3holes выполненыare внутриmade алюминиевогоinside корпусаthe лазерногоaluminium сканераbody of TOPODRONE предназначеныLiDAR дляfor крепленияattaching кit рюкзакуto илиa автомобильномуbackpack креплению.or car mount.

6. Высокоточный инерциальный измерительный блокThe IMU (Inertial Measurement Unit), используетсяa дляhigh-precision регистрацииinertial боковыхmeasurement иunit, радиальныхis ускоренийused иto угловrecord наклонаlateral лазерногоand сканераradial вaccelerations процессеand выполненияinclination ВЛСangles иof МЛС.the ДанныеLiDAR сduring ALS and MLS operations. The data from the IMU необходимыis дляrequired использованияfor наuse этапеin постобработкиthe дляpost-processing уравниванияphase траекторииfor полета.flight Офсетыpath антенныequalisation. рассчитываютсяAntenna отoffsets центраare calculated from the centre of the IMU доto фазовогоthe центраphase внешнейcentre ГНССof антенны.the Используютсяexternal IMUGNSS фирмantenna. Honeywell иand Epson.Epson IMUs are used.

7. Разъем LEMO FFA.00 дляconnector подключенияfor внешнейconnecting ГНССan антенны.external ИспользуетсяGNSS дляantenna. ВЛСIt иis МЛС.used Приfor выполненииALS ВЛСand необходимоMLS. подключитьWhen кабельperforming ALS, it is necessary to connect the Helix антенны,cable установленнойof наthe дроне.antenna Приinstalled выполненииon МЛСthe необходимоdrone. подключитьWhen антенныйperforming кабельMLS отit ГНССis антенныnecessary to connect the antenna cable from the GNSS antenna TOPODRONE BackPack.

8. Разъем USB Type-C Gen.3.2.2 Используетсяconnector дляis передачиused записанныхto вtransfer лазерныйdata сканерrecorded in TOPODRONE данныхLiDAR наto внешнийan носитель,external аstorage такжеdevice, дляas подключенияwell кas мобильномуto устройствуconnect черезto a mobile device via USB-OTG адаптерadapter дляto измененияchange угловthe лазерногоlaser сканированияscanning иangles выводаand сенсораoutput лазерногоthe сканированияLiDAR Hesai вsensor сетьto интернетthe приInternet обращенииwhen вcontacting службуthe техническойtechnical поддержки.support Категорическиservice. воспрещаетсяNever подключатьconnect вexternal разъемpower to the USB Type-C внешнее питание.connector.

9. КрепежныеM3 отверстияfixing М3holes дляfor крепленияLiDAR лазерногоattachment сканераto кthe летательномуaircraft. аппарату. В данные крепежные отверстия устанавливается быстросъемное креплениеThe TOPODRONE quick-release mount is installed in these mounting holes.

10. Разъем LEMO 6 Pin дляconnector подключенияto внешнегоconnect питанияexternal сpower дрона,from рюкзакаa илиdrone, мобильногоbackpack крепленияor иmobile полученияvehicle временныхmount метокand затвораget камеры.timestamps of the camera shutter.

11. Разъем карты памяти Micro-SD дляmemory записиcard данных.slot Приfor наличииdata картыrecording. памятиIf вthere данномis разъеме,a форматированнаяmemory вcard форматеin this slot, formatted in NTFS иformat достаточноand свободномthere местеis наenough ней,free записьspace данныхon осуществляетсяit, непосредственноdata наis даннуюwritten картуdirectly памяти.to Еслиthis картаmemory памятиcard. неIf установлена,no записьmemory данныхcard осуществляетсяis наinstalled, внутреннююdata флеш-память.is Вwritten этомto случаеthe вinternal дальнейшемflash потребуетсяmemory. выгрузкаIn данныхthis наcase, внешнийyou носительwill черезneed разъемto upload the data to an external storage device via the USB Type-C Gen.3.2 connector in the future

12. ГНСС приёмникThe TOPODRONE выполненGNSS наreceiver базеis чипаbased uBlox.on Системаthe записи,uBlox храненияchip. иThe передачиdata данных,recording, основаннаяstorage наand высокоскоростномtransmission модулеsystem флеш-памяти,is объемомbased on a high-speed flash memory module with 256 GB.GB Системаcapacity. питанияThe лазерногоpower сканераsystem of TOPODRONE выполненаLiDAR наis базеbased ионисторов,on обеспечивающихionisers, питаниеwhich электроннойprovide составляющейpower дляto окончанияthe записиelectronic приcomponent прерыванииto питанияend приthe завершенииrecording работ.when the power supply is interrupted at the end of work.