3D-UAV: Insamling av 3D-data från 3D-Lidar med mini-UAV som mätplattform

Under 2014 har FMV finansierat projektet 3D-UAV: Insamling av 3D-data från 3DLidar med mini-UAV som mätplattform, på FOI kallat 3D:UAV. Projektets syfte har varit att visa kapaciteten med 3D-avbildning med lidar från en liten UAV, typ multirotor. Laserskannern Velodyne HDL-32E lidar har integrerats elektriskt och mekaniskt på en multirotor, i vårt fall en hexakopter med en totalvikt på 7 kg. Små UAV:er har potential att bära små effektiva sensorsystem för militära uppdrag. I denna rapport presenteras nyttan och en del tilltänkta militära användningsområden för en lidar integrerad i en liten UAV. Små UAVer (Unmanned Aerial Vehicles) är för närvarande i en snabb teknisk utvecklingsfas. Prestandan för systemkomponenter till UAVer, såsom tröghetssensorer, motorer, elektronik och algoritmer, förbättras gradvis. Samtidigt utvecklas lidartekniken i fråga om tillförlitlighet, noggrannhet, hastighet för datainsamling, datalagringsförmåga och bearbetningsprocesser. Dessutom har sensorernas både storlek och vikt kommit ner i sådana nivåer för att att de ska kunna bäras av en liten UAV. Lidarutvecklingen mot miniatyrsystem, med hög datainsamlingshastighet, ger tillsammans med senaste tidens utveckling av UAV:er, nya möjligheter till tredimensionell (3D) avbildning. Jämfört med lidarkartering från fullstora bemannade flygplan, kan en liten obemannad farkost vara kostnadseffektiv över små geografiska områden (några tusen kvadratmeter) och mer flexibel att använda, lättare att lyfta och landa och har kortare ledtid. En skillnad med högupplöst lidar jämfört med 3D-kartering från passiv fotogrammetri är förmågan att tränga igenom vegetation, kamouflagenät och att upptäcka delvis skymda mål. En annan skillnad är att lidar har förmåga att se sneda/tunna objekt t ex ledningar, master, flaggstänger eller stag till master. Höguppöst lidar påverkas heller inte i samma grad av vind i träd som fotogrammetri kan påverkas av rörelseoskärpa. Ytterligare en skillnad är möjligheten att snabbt erhålla 3D-data över ett stort sökningsområde där passiv fotogrammetri kan ha en begränsad förmåga.