All-in-One 高速・高密度・カメラ搭載ドローンレーザースキャナー AA450
最高のコストパフォーマンスを実現するUAV LiDAR

CHCNAV社のドローンレーザー AlphaAir 450は、測量土木、送電線の検査、農林業での調査などで幅広く使用されています。AlphaAir 450は軽量かつ堅牢で、高性能レーザースキャナー、工業用グレードの26 MPカメラ、高精度慣性航法システム、そして解析ソフトウェアを含む、オールインワンのドローンレーザー・ステムです。

低価格で高性能のAA450は、さまざまなUAVプラットフォームに対応しています。Skyportを内蔵しているため、DJI M300へ直接、接続可能です。あるいは、他社のドローンにも取付けできます。AA450のRMS（絶対精度）は5～10cmですが、付属するCoPreソフトウェアで軌跡解析を行い、点群データの精度を向上させます。強靭なボディーで、保護レベルはIP64、使用温度は　-20℃～+50℃です。LivoxAviaライダーは、最大450mの長距離をスキャン可能です。対地高度100m、速度UAV 10 m / sにて、200ポイント/ m2の密度で、約2km2のエリアから点群データを取得できます。なお、レーザーの計測距離は190m(反射率10%)で、3リターンをサポートしています。

DJI M300にワンタッチで装着

DJI M300にワンタッチで装着でき、片手に乗るサイズ、1kgで、ケーブルは不要です。飛行時間は最大30分です。

モデルAA450の特長は、レーザー測量と写真測量の両方に使用できることです。校正済みカメラを搭載しており、高解像度写真（26MP）を30 fpsで撮影できます。写真を点群データ上にオーバーラップすることで、簡単にカラー点群を生成できます。SfMソフトで写真測量（点群出力、計測、オルソ作成等）が可能で、ドローンレーザーによる測量以外でも使用できます。

レーザーとカメラのFOVの幅は、同じに校正済みです。他社のドローンレーザーに搭載したカメラは、右のとおり、レーザーとカメラのFOVの幅が同じではありません。そのため、よく見かける現象として遠いところの地形が、特に縁周りで白くなっています。レーザーとカメラが校正されていないため起こる現象で、AA450はこれを防ぎ、トゥルーカラーの点群データを作成できます。高精度の座標付け画像を作成できます。
さらに、高精度の座標付け画像を作成します。

AA450の特長は反射強度が鮮明で、白黒画像ではくっきり表示します。そのため、高い高度からでもターゲット板を容易に認識できます。

付属するCoPreソフトウェアで軌跡解析を行い、点群データの精度を向上させます。CoPreは、CHCNAV社が独自設計したLiDARのraw（未加工）データ用プリ・プロセス・ソフトウェアです。複数の便利な機能をサポートしています。独自設計アルゴリズムによるPOS処理、ワンボタン処理、シンプルさと効率性、点群処理、画像照合、深度マップ、データの色付け機能の全てが利用可能です。さらに、ポスト処理の精度を向上させる調整および改良機能、大規模点群データ表示などがあります。クラウド処理は行なっていないため、費用は発生しません。

CoPreソフトウェアの主な機能は以下のとおりです。

• POS処理：POSファイル処理をサポートします。ポイント選択、ボックス選択、ポリゴン選択、時間選択のいづれもが可能です。
• 自動処理：点群データ、画像照合、点群の色付け、深度マップ、結果出力をワンボタンで処理します。
• プリプロセス（事前処理）：点群と画像の処理を個別に、または組み合わせてサポートします。距離フィルター、グレースケールフィルター、ノイズの多いポイントのフィルター、静的データフィルターによる点群プレビューを作成します。
• 調整：複数の点群の階層化の問題を解決し、データの精度を向上させます。
• 改善（refine）：基準点の特性に基づいて、高さ、水平、3Dリファイン、および時間/距離リファイン機能をサポートし、データの精度を向上させます。
• 結果のエクスポート：調整/改良された結果データを出力します。これには、点群、画像、色付きの点群、深度マップが含まれます。
• 点群ビュー：大規模データ表示、レンダリング、スライス、および基準点選択オプションをサポートします。

ドローンレーザー AA450を使って御殿場市「ASITE」のエリアを測量しました。一回のフライトのみで、対地高度50m、フライト時間は１２分でした。

精度確認表 (JGD2011 標高データ)

【基準点配置】

No	誤差X	誤差Y	誤差Z
K2	-0.037084	0.040178	-0.007596
K4	-0.045015	0.017945	-0.042915
T3	-0.011982	0.048777	-0.003796
T4	0.000694	0.01786	-0.026566
T5	-0.024437	0.03159	-0.020258
T6	0.007967	-0.038758	0.003358
T7	0.018916	-0.016358	-0.002822
T8	0.005481	0.016045	-0.003115
C3	0.01836	-0.028011	-0.016958
C4	-0.02814	-0.039812	-0.013258
	RMS（平均二乗誤差） X=2.085cm STDV（標準偏差） X=0.02313	RMS（平均二乗誤差） Y=2.901cm STDV（標準偏差） Y=0.03297	RMS（平均二乗誤差） Z=1.861cm STDV（標準偏差） Z=0.01386

以下は、ターゲット板（1x1m）をOPT Cloud Survey点群処理ソフト上で表示した例です。
丸くしっかりと表示されているので、容易に中心を捉えることができます。

ドローンレーザー AA450は、JGD2011に対応していますが、Z値が楕円体高のデータとなります。
その為、弊社では、最終成果出力用に ジオイドコンバーター(LAS標高変換ツール)を販売しています。
上記の精度検証は、このツールを使用して標高変換したデータを利用して行っています。
検査の結果、RMSは3cm以下となりました。

【基準点－全点配置図】

ドローンレーザー AA450を使って約500m x 500mの採石場を測量しました。通常は対地高度100mで飛行しますが、本現場では急斜面が多くあり安全を考慮して、今回は対地高度100～120mでフライトプランを作成し飛行しました。一回のフライトのみで計測を完了し、フライト時間は２８分でした。

精度確認表 (JGD2011 標高データ)　

【基準点配置】Point1－Point3

	GNSS測量			AA450 計測値
No	実測X	実測Y	実測Z(標高)	X	Y	Z(標高)	誤差X	誤差Y	誤差Z
1	24,404.044	43,165.164	329.488	24403.9681	43165.14832	329.415582	0.048681	-0.028541	-0.054316
2	24,253.980	43,202.271	349.004	24254.0301	43202.34532	348.990583	-0.037322	0.01245	0.011687
3	24,141.879	43,106.376	327.864	24141.8481	43106.44932	327.873582	0.027678	0.028456	0.005352667
							RMS(平均二乗誤差) X=3.885cm STDV(標準偏差) X=0.04484	RMS(平均二乗誤差) Y=2.435cm STDV(標準偏差) Y=0.0294	RMS(平均二乗誤差) Z=3.223cm STDV(標準偏差) Z=0.03642

ドローンレーザー AA450は、JGD2011に対応していますが、Z値が楕円体高のデータとなります。その為、弊社では、最終成果出力用に ジオイドコンバーター(LAS標高変換ツール)を販売しています。
上記の精度検証は、このツールを使用して標高変換したデータを利用して行っています。
検査の結果、RMSは4cm以下となりました。

【基準点－全点配置図】

オルソ画像精度確認表

【基準点配置】Point1－Point3

	GNSS測量		AA450 計測値
No	実測X	実測Y	X	Y	誤差X	誤差Y
1	24,404.044	43,165.164	24404.02498	43165.15185	0.019016	0.012151
2	24,253.980	43,202.271	24253.99162	43202.27221	-0.011617	-0.00121
3	24,141.879	43,106.376	24141.87475	43106.36932	0.004255	0.006682
			RMS（平均二乗誤差） X=0.857cm RMS（平均二乗誤差） X=0.857cm		RMS（平均二乗誤差） Y=0.526cm RMS（平均二乗誤差） Y=0.526cm

AA450処理の際に作成される主点位置ファイルPhotoscan.txt、及びカメラキャリブレーションデータを使用して、Metashapeで作成した1ピクセル4cmの解像度のオルソ画像の検査を行いました。
検査の結果、RMSはcm以下となりました。

以下の検査では、弊社OPT Cloud Surveyソフトウェアのオルソ画像検査ツールを使用し行っています。

【基準点－全点配置図】

一般的なシステム性能
RMS（絶対精度）	＜10 cm HZ ＜5 cm V
精度条件	基準点なしで、@50 m 飛行 対地高度(AGL)
搭載用マウント	DJI M300 Skyport 他のUAVの場合：専用ポート付外部電源 (アルファポート・インターフェース)
機器重量(1)	1 kg
機器寸法	12.8 × 12.8 × 6.75 cm
通信	1×GNSSアンテナ Skyportインターフェース用ポート 1×USB Type-C、最大160Mb / sのコピー速度
データ容量	256 GB
点密度 (5 m/s (18 km/h) 速度の場合)	570 pts/sqm @ 50 m 対地高度(AGL) 280 pts/sqm @ 100 m 対地高度(AGL)
スキャンエリア（最大）	30 分のUAV フライトで2 km 2 のエリア
オペレーション	ワンタッチ操作、またはDJI M300 スマートコントローラー エンタープライズを介した操作
輸送用ケース	1× 専用カットフォーム保護付きソフトバッグ
レーザースキャナー	1 (IEC 60825-1:2014に準拠)
最大距離、反射率 ＞80% (2)	450 m
最大距離、反射率 ＞10% (2)	190 m
レーザーのリターン数（最大）	3
精度 (3)	20 mm @ 20 m、30 mm @100 m
精密性 (4)	15 mm
視野	70.4° (水平) × 4.5° (垂直)
スキャン速度	240 000 pts/sec (最初あるいは最強のリターン) 480 000 pts/sec (2つのリターン) 720 000 pts/sec (3つのリターン)
位置および方向推定 システム
GNSS システム	2重周波数GNSS GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, サンプリング周波数 5Hz
IMU 更新速度	600 Hz
位置精度 GNSS 機能停止なし	0.010 m RMS 水平 0.020 m RMS 垂直 0.01° RMS ロール／ピッチ 0.04° RMS ヘディング
撮像システム
カメラタイプ	内蔵校正済みカメラ
解像度	6252 × 4168 ピクセル
有効画素（ピクセル）数	26.MP, 30 fps
環境
使用温度 保管温度	-20°C ~ +50°C -20°C ~ +65°C
IP 等級	IP 64
湿度 (稼働時)	80%, 結露なきこと
電気
入力電圧	DC 12 ~ 14 V
消費電力	32 W
電源供給	UAVバッテリー使用、あるいはドローンのバッテリーから供給

仕様は予告なく変更される場合があります。
(1) カメラ搭載時の重量計算. (2) 平均的な条件に対する通常の数値 (3) 精度は実際（真の）値に対する測定された量の一致の度合い (4) 精密性とは、次の測定でも同じ結果が得られる度合いのことです。CHCNAV COPre ソフトウェアにより改善されます。