DJI Zenmuse L1

Une nacelle complète pour la reconstitution 3D

La DJI Zenmuse L1 a pour objectif la reconstitution 3D de zones en offrant une précision extrême. L'intégration d'un capteur 1" 20MP (même caméra que le DJI Phantom 4 RTK) permet la colorisation en temps réel des points captés par le capteur LiDAR.

Extraction des données MNT et MNS

Chaque point capté par le LiDAR de la Zenmuse L1 intègre une mesure très précise de sa latitude, de sa longitude et de son altitude. Multipliez ceci par les 240 000 points par seconde (et même jusqu'à 480 000 points / s en mode double ou triple écho), et vous obtiendrez une captation d'une qualité exceptionnelle.

En mode double et triple écho, la Zenmuse L1 sera apte à réaliser simultanément des relevés MNT et MNS.

Le modèle numérique de terrain (MNT) intègre le modèle du terrain naturel sans intégrer les constructions, bâtiments et végétations. Les MNT seront particulièrement utiles dans la création de carte permettant l'interprétation et l'anticipation des mouvements de l'eau ou de la neige (entre autres), des mouvements de terrain etc.

Le modèle numérique de surface (MNS), quant à lui, intègre la végétation, les constructions et les bâtiments. Il se montrera particulièrement utile dans les projets de construction, forestiers, d'architecture ou encore d'énergie (lignes électriques, éoliennes, gaz, pétrole etc).

Efficacité en basse luminosité et mode 3D temps réel

Par rapport à la technique de photogrammétrie, qui consiste en la reconstitution d'un modèle 3D à partir de photographies en post-traitement, le LiDAR vous offrira une rapidité bien supérieure.

La DJI Zenmuse L1 est apte de construire un modèle 3D en temps réel qui pourra être exploitée directement lors du vol. Un avantage non négligeable dans les situations d'urgence (mouvements de terrain, coulées de boue, inondations...).
Et même dans le cas d'un traitement après captation (post-processing), permettant l'affinage des données, celui-ci ne prendra que quelques minutes contre plusieurs (dizaines d') heures pour des travaux de photogrammétrie.

Le système LiDAR est un système actif qui émet un signal laser et capte sa réflexion pour effectuer ses mesures. Ainsi il pourra opérer dans des milieux à très faible luminosité, et à vrai dire ce genre de condition favorise même ses performances. En effet, l'absence de luminosité parasite permet d'augmenter la portée du laser.

Une portée très importante et une numérisation ultra-rapide

La portée de la DJI Zenmuse L1 dépend à la fois de la luminosité ambiante et surtout de la réflectivité de l'environnement.
Ainsi vous obtiendrez une portée très intéressante d'environ 190 mètres pour une réflectivité de 10%. A titre d'exemple une surface brute sera entre 10 et 20% de réflectivité, de l'herbe entre 15 et 25%, de la glace 69% et de la neige 81%.

Couplée au très grand nombre de points captés par seconde par la L1, cette portée pourra permettre de réaliser un modèle précis d'une zone étendue. Ainsi il est possible de couvrir 2 Km² en un vol (avec une vitesse de 10m/s, une altitude de 100m et ratio de chevauchement de 20%).

On notera d'ailleurs que la Zenmuse L1 est stabilisée sur 3 axes par trois moteurs brushless haute performance (DJI a d'ailleurs une sérieuse réputation pour la qualité de ses nacelles). Ceci profitera évidemment à la stabilité du LiDAR et des deux capteurs vidéos, et permettra de garder une précision très forte même quand le drone Matrice 300 vole à haute vitesse !

Précision des données

un IMU performant

La DJI Zenmuse L1 dispose d'un IMU intégré (centrale inertielle) qui compilera les données en provenance de différents capteurs pour déterminer la position exacte dans un système de coordonnées. La DJI Zenmuse L1 utilise sa caméra pour augmenter encore la précision des données et profite aussi du système RTK (Real-Time Kinematic) incorporé au DJI Matrice 300 RTK.

Précision de l'IMU

• Précision de positionnement vertical → RTK : 5 cm | PPK : 5 cm
• Précision de positionnement horizontal → RTK : 5 cm | PPK : 2 cm
• Précision du Yaw de l'IMU → RTK : 0,18° | PPK : 0,08°
• Précision du Pitch et du Roll de l'IMU → RTK : 0,03° | PPK : 0,025°

Densité des points

La DJI Zenmuse L1 offre une densité de points très importante : 240 000 points/s pouvant monter à 480 000 points/s dans le cas où l'option d'écho est activée. La précision de ces points est déterminée selon les conditions de vol et d'un retraitement des données ultérieurs au vol (PPK) ou non.

Précision du système

• Altitude de vol recommandée → 50 à 150 mètres
• Densité de points → 100 à 300 points / m²
• Précision relative du système → RTK : 10 cm @ 50 m | PPK : 5 cm @ 50 m
• Précision absolue du système → RTK :15 cm @ 50 m | PPK : 10 cm @ 50 m

La différence entre la précision relative et la précision absolue vient du repère permettant le calcul de la position. Ainsi dans un modèle absolu, le référentiel utilisé est global et on utilisera des points connus pour calculer les coordonnées du point à déterminer. Pour la précision relative, on utilisera un point calculé et déterminé en amont dans le référentiel pour servir de repère relatif pour les calculs des points inconnus.

Une fois calculés, les points sont ensuite colorisés grâce au capteur 1" présent sur la nacelle, permettant d'avoir un rendu réaliste de la zone captée.

un LiDAR ultra-complet

Intégration Plug and Play sur le DJI M300 RTK

La DJI Zenmuse L1 est nativement pensée pour fonctionner avec le DJI Matrice 300 RTK. Ce drone ultra performant, disposant d'une forte autonomie et d'un système RTK, offrira stabilité, performance et accessibilité aux télépilotes et utilisateurs du système.

Vous profiterez évidemment d'une intégration avec l'application DJI Pilot, présente dans le DJI Smart Controller Enterprise pour un pilotage fin de la nacelle et un retour en direct des données collectées.

Vous pouvez ainsi passer d'une vue en nuage de point à une vue caméra en une fraction de seconde. Différents modes de colorisation sont disponibles et les données de positionnement et de distance sont accessibles en temps réel.

Évidemment, la captation pourra être réalisée en vol automatique grâce à des missions programmées (ou non) à l'avance et pouvant être répétées à votre guise. Ceci permet notamment de contrôler l'évolution dans le temps de la topographie d'un terrain ou d'un bâtiment.

Et en plus de profiter de la stabilité en vol exceptionnel du Matrice 300 RTK, la DJI Zenmuse L1 est équipée d'une nacelle brushless qui apporte

LiDAR Livox MID70 offrant deux modèles de scan

Le capteur LiDAR présent dans la Zenmuse L1 provient de la société Livox qui fournit son capteur Mid-40. La particularité de ce LiDAR provient du "pattern" utilisé pour réaliser la captation qui évite la répétitivité des mesures sur des points déjà connus. Ainsi vous pouvez utiliser au choix un scanner en rosace ou en ligne.
La scan en rosace devient plus efficient qu'un scan 32 lignes à partir d'une durée de 0,1 seconde, et qu'un scan 64 lignes à partir de 0,5 seconde, pour tendre vers 100% de son FOV à partir de 1 seconde.

Deux caméras pour un rendu de qualité et une précision accrue

La DJI Zenmuse L1 est équipée de deux capteurs vidéos :

• Un capteur 1" permettant une colorisation temps réel des données captées par la Zenmuse L1. Ce capteur vidéo similaire à celui du Phantom 4 RTK propose une définition de 20 mégapixels avec shutter mécanique.
• Un second capteur appelé "visual assistant" qui permet de calculer l'orientation de la L1 et de maintenir le système opérationnel en cas de perte de signal GNSS. Ce système permet de palier à cette perte pendant 60 secondes maximum

Nacelle Zenmuse L1 certifiée IP44

La Zenmuse L1 bénéficie d'une certification IP44 qui la protège contre l’intrusion de corps solides supérieurs à 1 mm, et contre les projections d’eau provenant de toutes les directions. Elle pourra donc être utilisée même dans des conditions météorologiques difficiles ou dans les environnements sablonneux.

A noter que le Matrice 300 RTK, essentiel pour faire fonctionner la Zenmuse L1 est lui certifié IP45.

Exploitation des données

La DJI Zenmuse L1 enregistrera des fichiers .LAS qui pourront être exploitées dans DJI Terra (à partir de la V2.4) ou tout autre logiciel de DAO habilité à réaliser du post-processing (Autocad, Revit etc).

Dans le cas de DJI Terra, il sera possible d'exploiter les différents capteurs de la Zenmuse L1 et du Matrice 300 RTK pour effectuer un post-processing et une correction des données enregistrées afin d'améliorer la précision générale de la modélisation. Il sera ainsi possible d'obtenir en sortie des fichiers .PNTS, .LAS, .PLY, .PCD ou encore .S3MB.
DJI Terra propose aussi des modes de colorisation avancés : spectre visible, taux de réflectivité, altitude ou nombre d'échos. Et vous pourrez évidemment effectuer des mesures par point, linéaires, d'aire ou encore de volume.

Un outil pour les pros

La DJI Zenmuse L1 et le DJI Matrice 300 RTK ont été pensés pour des applications professionnelles particulières, nécessitant un très haut degré de précision tout en étant rapide dans la mise en œuvre comme dans le traitement des données. Ils pourront être utilisés notamment dans :

• La topographie : pour la collecte de données dans des cadres très variés. L'enregistrement simultané de données MNS et MNT rend la nacelle particulièrement polyvalente.
• L'architecture, l'énergie et la construction : avec une volumétrie très importante de points enregistrés, la DJI Zenmuse L1 propose une précision très importante, même sur des objets, bâtiments ou construction très détaillés.
• L'industrie et la gestion forestières : Grâce au système d'échos multiples, la DJI Zenmuse L1 est capable d'appréhender les zones boisées ou disposant d'une végétation très dense. L'extraction de données en MNS et MNT permet en plus d'analyser aussi bien la zone boisée que le terrain.
• La sécurité des personnes et des biens : Grâce à une rapidité de captation et d'analyse, il est possible de réaliser la captation et l'évaluation d'une zone sinistrée en un temps record. Le scénario de vol automatique peut être enregistré afin d'être de nouveau réalisé quelques heures ou quelques jours plus tard.
• Et bien d'autres : La polyvalence de la DJI Zenmuse L1 et plus globalement du Matrice 300 RTK en font des alliés de poids dans de nombreux secteurs. L'évolutivité du système, la simplicité de mise en œuvre, la rapidité et la précision en font des alliés de poids pour les professionnels les plus exigeants.

1 x Nacelle Zenmuse L1 + DJI Care

• Nacelle
• Modèle Zenmuse L1
• Marque DJI
• Poids 900 grammes
• Nombre d'axe(s) 3 axes
• Appareil(s) compatible(s) DJI Matrice 300 RTK

• LiDAR
• Portée 200 mètres avec une réflectivité de 10%
• Altitude opérationnelle De 50 à 150 mètres
• Nombre de points captés 240 000 points/s (en mode premier ou plus fort écho) | 480 000 points/s (double et triple retours)
• Modèle de scan En rosace ou linéaire
• Précsion Vertical : RTK : 5 cm | PPK : 5 cm et Horizontal : RTK : 5 cm | PPK : 2 cm
• Précision de portée 3cm (pour 100 mètres d'altitude)
• Précision / IMU Yaw : RTK : 0,18° | PPK : 0,08° et Pitch / Roll : RTK : 0,03° | PPK : 0,025°
• Fréquence de l'IMU 200 Hz
• Scanner FOV En circulaire (rosace) : 70,4° (horizontal) et 77,2° (vertical). En linéaire (ligne) : 70,4° (horizontal) et 4,5° (vertical)
• Nombre d'échos Jusqu'à 3 échos
• Définition de la caméra 20 mégapixels