ドローン搭載型のグリーンレーザー測量システム -TDOT 3 GREEN R-

NETIS 国土交通省新技術情報提供システム 登録番号KK-200034-VE

TDOT 3 GREEN Rの特徴

FEATURE

TDOTシリーズはNETIS推奨技術に認定されました

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NETIS(ネティス)とは

NETISとは、国土交通省が運用する新技術の活用のためのデータベースのことです。

NETIS技術を活用するメリット

施工者がNETIS登録された技術を活用すると以下のメリットを受けることができます。

公共工事入札時における総合評価方式で加点の対象になり、技術評価点が向上します。

価格と技術提案の優劣を数値化して落札者を判定する「総合評価落札方式」において、NETIS登録技術を採用した技術提案を行うことで技術評価点の向上が見込めます。

完成後の工事成績評定点が向上します。

NETIS登録技術を活用した施工を行った場合、工事が完成した段階で発注者より採点される工事成績評価定点の加算対象になります。
施工コスト縮減や工期短縮の実現など、質の高い施工成績を残すことで次回入札で有利となる評価につながります。

NETIS推奨技術。TDOTは推奨技術に認定。

コストを抑えた軽量グリーンレーザー測量モデル「TDOT 3 GREEN R」

Lightweight Green Laser Model

TDOT 3 GREENをベースにした工場再生品として、検査・整備を経て再組立された信頼性の高いモデルです。

グリーンレーザーによる水面・浅水域・濡れた地面への強い計測性能と、安定した点群取得を実現します。

公共測量にも対応し、日常的な測量業務や調査業務に必要な性能を十分に備えています。

コストを抑えつつグリーンレーザー測量を導入したい方や、サブ機としての運用にも適しています。

陸上と浅水域を同時に計測できる
グリーンレーザースキャナを搭載

GREEN LASER

TDOT 3 GREEN Rは、パルスレート60,000Hz・スキャンスピード30Line/sのグリーンレーザースキャナを搭載したドローンレーザー測量システムです。

一般的なレーザー測量では、近赤外域(905nm)のレーザーが用いられていますが、近赤外線レーザーは水に吸収されやすく、黒色物体での反射率も低いため、水面下の地形や地表面の状態によっては点群データが取得できない場合があります。

TDOT 3 GREEN Rは緑色域(532nm)のグリーンレーザーを採用することで、これらの課題を克服。

水面や濡れた地表面におけるデータ欠損を低減し、陸上と浅水域を連続的に計測可能としています。

これにより、従来は個別に対応が必要であった陸上測量と浅水域測量を1台で実施でき、点群取得の一体化と測量工程の効率化を実現します。

水際や濡れた環境に強いグリーンレーザースキャナ

ドローンレーザー測量に適したビーム径

Suitable beam diameter

ドローン搭載型レーザースキャナの多くは、自動運転分野で用いられるLiDAR(車載レーザースキャナモジュール)をベースに構成されています。

これらのモジュールは、障害物検知や周囲環境の把握を目的として設計されており、近距離での認識性能を重視しています。

そのため、レーザービームの径は比較的広く、照射位置が不明瞭になりやすいという特性があります。
また、距離データの精度も測量用途に最適化されたものではないため、点群データの位置精度や微細形状の再現性に影響を与える要因となります。

TDOT 3 GREEN Rのグリーンレーザースキャナは、こうした用途とは異なり、レーザー測量専用に開発されたモジュールです。

測量においては、周囲検知ではなく「遠距離対象を、高精度に安定して計測すること」が重要となります。

グリーンレーザーのTDOT 3 GREEN Rでは、測距精度を車載用途の数センチオーダーではなく数ミリオーダーへと高精度化し、

さらにビーム拡がり角1.5mradの高指向性レーザーを採用することで、100m先でも直径約15cmに抑えた精密な照射が可能です。

これにより、上空150mからでも微細な地形変化を高解像度で捉えることができ、

高精度な点群取得および地形測量に適した計測性能を実現しています。

軽量なドローン搭載型システムであっても、測量用途ではこのような高精度・高指向性を備えたレーザーモジュールの採用が不可欠です。

ビーム径の違い
拡がり角による誤差

わずか2.7kg。
軽量化により高い機動性を実現

LIGHT WEIGHT

TDOT 3 GREEN Rは、ドローンレーザー測量用途としてamuse oneselfが自社開発したグリーンレーザー搭載モデルでありながら、約2.7kgの軽量設計を実現したグリーンレーザー測量システムです。

GLOW.L Rev.2.0に搭載はもちろんのこと、DJI Matrice 400、Matrice 300 RTK/350 RTKといった他社製の産業用ドローンへの搭載に対応し、機体への負荷を抑えた安定した運用が可能です。

持ち運びや設置も容易で、現場における機動性と作業効率の向上に貢献します。

ドローンはバッテリーを用いて複数のプロペラを駆動して飛行するため、搭載するペイロードの増加に伴い機体重量が増大し、飛行時間の短縮につながります。

その結果、バッテリー消費の増大によるフライト中断や、頻繁なバッテリー交換による運用効率低下といった課題が生じます。

TDOT 3 GREEN Rは軽量設計によりペイロードの影響を最小限に抑え、フライト時間の確保と安全性の向上に寄与します。

これにより、バッテリー交換回数の削減や作業中断の低減を実現し、効率的で安定したレーザー測量運用を支援します。

軽量化イメージ

標高精度を重視した最適視野角設計
姿勢誤差の影響を抑え、高精度な標高値を取得

FOV

ドローンレーザー測量において最も重要となるのは、地形の標高精度です。

水平位置精度も重要ですが、実務用途では標高値の精度がデータ品質を大きく左右します。

一般に、ドローンによるレーザースキャンでは、スキャン角度が鉛直(真下)から離れるほど、機体の姿勢変化による誤差が増幅され、標高精度に影響を及ぼします。

そのため、広範囲のスキャンは効率面で有利である一方、精度面では課題となる場合があります。

グリーンレーザーを搭載したTDOT 3 GREEN Rでは、この影響を抑えるため、視野角(FOV)を90°に制限した設計を採用しています。

ドローン直下を中心とした必要最小限のスキャン範囲に限定することで、姿勢変化による誤差の影響を低減し、標高精度の確保を重視した点群取得を実現しています。

また、標高値の測量精度はGNSS測位精度とレーザー測距精度の組み合わせによって決定されますが、スキャン角度の最適化により姿勢誤差の影響を抑えることで、これらの精度を安定して反映させることが可能です。

これにより、上空からでも微細な地形変化を高精度に捉えることができ、地形測量や点群計測業務において信頼性の高い測量結果を提供します。

図1:ドローン姿勢による精度 図2:90度の場合、取得範囲が広く急崖斜面の取得ができる。

計測中の点群データをリアルタイムで確認

REAL TIME DATA CHECK

TDOT 3 GREEN Rは、グリーンレーザー測量中に取得した点群データの断面をリアルタイムでモニター表示する機能を備えています。

フライト中に、植生下の地表面や浅水域に対するレーザー到達状況をその場で確認可能。

断面表示により取得データの状態を視覚的に把握できるため、データ欠損や測り残しのリスクを低減し、手戻りのない効率的なグリーンレーザー測量を実現します。

また、測量が計画通りに実施できているかをリアルタイムに判断できるため、現場における確認作業の精度とスピードを向上させます。

さらに、測量中のシステム状態やセンサーステータスはスマートフォンからも確認可能。

現場での状況把握と運用判断を迅速に行うことができ、点群取得の信頼性向上と作業効率の最適化に貢献します。

※断面データのリアルタイム閲覧には、ドローンにHDMI接続可能な映像伝送機器が搭載されている必要があります。

※DJI社製 Matrice 300 RTKでは、DJI SkyPort経由で表示が可能です。

計測状況をその場で確認するイメージ

データ処理から成果作成までをサポート

PROCESSING

TDOTシステムは、「誰もが使えるドローンレーザー測量」をコンセプトに開発された、測量業務に特化したソリューションです。

クラウド上での軌跡解析(PPK処理)に対応しており、取得したスキャンデータをアップロードするだけで、最適軌跡解析から高精度な位置情報の生成まで自動処理が可能です。

専門知識を必要とする従来の解析工程を簡略化し、誰でも安定した測量結果を得られる運用を実現します。

また、点群データの出力や帳票作成までの一連の処理をサポートし、測量データの整理から成果作成までの業務フローを効率化します。

さらに、高速プレビューアプリケーションにより現地で取得データを即時確認できるため、計測ミスやデータ欠損を未然に防止。

現場作業からデータ処理までを含めたトータルな作業効率向上に貢献します。

データ処理から成果作成までをサポートするイメージ