Elegir el mejor dron para cartografía LiDAR

¿Cuál es el mejor dron para sus necesidades?

Una de las primeras decisiones que tendrá que tomar a la hora de elegir un dron [o vehículo aéreo no tripulado (UAV), también conocido como pequeño sistema aéreo no tripulado (sUAS)] para cartografía LiDAR es el tamaño y la configuración del rotor/ala.

Todas las demás decisiones que se tomen se verán influidas por esto y tendrán un impacto directo en los resultados que puede esperar obtener de sus encuestas. Para empezar, he aquí algunos factores clave que hay que tener en cuenta.

¿Le interesa conocer más detalles sobre la cartografía LiDAR con drones? Descubra nuestra guía completa sobre Todo lo que necesita saber sobre LiDAR en drones.

Factores clave en su plan de levantamiento LiDAR aéreo

Forma de la zona típica a inspeccionar

Llano, rocoso, montañoso… Pensar en la ubicación de sus posibles próximos proyectos le ayudará a elegir el dron que mejor se adapte a sus necesidades. Por ejemplo, un dron multicóptero permite más agilidad que un ala fija en terrenos accidentados o paredes verticales como acantilados. Aunque se necesita poco espacio para los despegues y aterrizajes de los multirrotores, necesitarás más espacio con los drones de ala fija (a menos que se trate de un ala fija VTOL). Es obligatorio disponer de espacio suficiente para despegar y aterrizar.

Tamaño de la zona objetivo y tiempo de vuelo necesario para sus levantamientos LiDAR

Si combinas el tamaño de la zona a cartografiar con su forma, te harás fácilmente una idea de lo que necesitas. Si tiene previsto sobrevolar grandes zonas llanas o a gran altura, necesitará un dron de alta velocidad (dron de ala fija o helicóptero) para obtener una mayor productividad. Un dron multirrotor no será la primera opción (a menos que ya lo tengas y no temas realizar numerosos vuelos), ya que su velocidad es limitada.

Autonomía de su dron más allá de la velocidad

Es la autonomía del dron la que determinará el número de vuelos que se realicen en una zona.
Un multirrotor siempre tendrá menos autonomía que un dron de ala fija, que tiene la ventaja de flotar y consumir menos energía.

Altitud y campo de visión (FOV)

La altitud y el FOV influyen directamente en la productividad. Digamos que un ángulo de visión reducido a -70deg/+70deg (a efectos de precisión de los datos) le dará una franja de 340m (cobertura del suelo) si vuela a 80m AGL (Above Ground Level). Cuanto más alto vueles, más productividad obtienes, ya que necesitas menos líneas de vuelo como cobertura… pero al mismo tiempo degradas la precisión de la nube de puntos LiDAR obtenida. Solemos ofrecerle una planificación de misión típica para cada hardware LiDAR (altitud máxima de vuelo, velocidad) para sacar el máximo partido a su LiDAR basado en drones.

Carga útil y autonomía

El peso del sistema de hardware LiDAR para drones es una limitación para cualquier dron. Si el dron no es capaz de levantar la carga útil completa (hardware LiDAR, batería, soporte, antena, cámara…), ¡no hay vuelo ni adquisición posible! Y si al dron le cuesta despegar, no es nada seguro y los datos recogidos no serán de buena calidad, ya que el dron no será lo suficientemente estable durante el vuelo. Hay que tener en cuenta la potencia del dron y la autonomía. Por ejemplo, un dron DJI M600 combinado con un YellowScan Vx-20 LiDAR es capaz de volar y realizar prospecciones durante unos 15-20 minutos (dependiendo de las condiciones meteorológicas). Hay una gran diferencia de autonomía entre los drones de propulsión eléctrica y los de motor de combustión, lo que se refleja en el precio.

Altura de la vegetación

Si hay árboles altos en la zona objetivo para el mapeo LiDAR, asegúrese de que el dron y el sistema LiDAR pueden volar más alto para que pueda volar con seguridad mientras se beneficia de su solución. Se recomienda al menos 5 metros por encima de la línea de árboles.

Seguridad

Para realizar prospecciones seguras, su UAV debe cumplir los siguientes requisitos. La redundancia es obligatoria en la mayoría de los países para garantizar la seguridad de las operaciones en caso de fallo del sistema, es decir, tener un motor de reserva en el UAV. El enlace de transmisión entre el UAV y la GCS (Ground Control Station) es crucial para poder controlar el UAV en cualquier momento. Además, la certificación es obligatoria para operar legalmente un UAV y reaccionar de la mejor manera en diferentes escenarios de vuelo. Por último, los equipos de seguridad, como los paracaídas, la opción de apagar el motor o la potencia suficiente para elevar la carga y aterrizar con seguridad, serían de gran ayuda.

Coste

El precio no es el último criterio y debe ajustarse a su presupuesto:
– un dron multirrotor es fácil de empezar, cubre un área más pequeña y cuesta menos (10-40K€)
– un dron de ala fija es más rápido y ofrece una mayor zona de cobertura a un coste más elevado (50-250K€)
– el helicóptero es la mejor combinación de velocidad y agilidad, pero su coste es más elevado (30-55k€)

Normativa

Inicio La normativa sobre drones es clave a la hora de aprender a volar un dron. Para volar drones profesionales es necesario tener la certificación de piloto de drones de tu país y estar al tanto de los cambios en la normativa (normas de seguridad, zonas de exclusión aérea, especialmente en zonas urbanas, VLOS (Visual Line of Sight) o BVLOS (Beyond Visual Line of Sight).

Facilidad de integración

Tienes el LiDAR, tienes el dron pero… ¿cómo unirlos? Algunos drones están diseñados con cámaras incorporadas y otros no. Cuando quieras añadir un sensor LiDAR a tu dron, tienes que tener en cuenta el tamaño del LiDAR (puede hacer poco práctica la integración en ala fija si es demasiado grande), las opciones de montaje posibles para el LiDAR (facilidad de uso, sistema antiamortiguación, robustez, cables y distancia entre la óptica del escáner láser LiDAR y el suelo para evitar posibles proyecciones de piedras durante el despegue/aterrizaje. ….).

Plataformas de drones: comparación detallada

Hay diferentes clasificaciones de drones a tener en cuenta para la topografía LiDAR aérea, y el tipo de aplicación/uso que planea desplegarlo también puede tener un impacto. Si sumamos todos los factores, tenemos tres clasificaciones entre las que elegir: multirrotor, ala fija y UAV de un solo rotor.

Drone multirrotor

Un dron multirrotor es el tipo más común que se encuentra en el mercado. La mayoría son de menor tamaño, pero, por ejemplo, la variante hexacóptero u octocóptero es más grande y puede realizar múltiples misiones. Las opciones de octocóptero y hexacóptero proporcionan más seguridad, porque si falla uno de los rotores aún tienes unos cuantos capaces de volar, mientras que un cuadricóptero se caería del cielo. Los drones multirotor de mayor tamaño también pueden ofrecer la mayor flexibilidad en cuanto a opciones de equipamiento, lo que los hace más útiles en diferentes perfiles de misión. También son ideales para terrenos de difícil acceso.

Ej: DJI M600/M300, Videodrone Geodrone X4L

Drone de ala fija

El siguiente a considerar es el dron de ala fija, ya que puede ser el más eficiente para el trabajo de levantamiento LiDAR aéreo, cubrir la mayor parte del terreno, el coste es un elemento debido a sus similitudes con las aeronaves tripuladas tradicionales. Se utilizan para el levantamiento de infraestructuras lineales (líneas eléctricas, ferrocarril, carretera), de grandes bosques o tierras de cultivo o incluso de costas fluviales o marítimas. Manejan cargas útiles más pequeñas que los multirrotores (ya que el LiDAR está integrado en el cabezal) y aportan valor añadido cuando ofrecen despegue y aterrizaje vertical (VTOL) por razones de espacio y seguridad.

Ej: Quantum Systems VTOL Trinity

Helicóptero no tripulado

Por último, el UAV monorotor (a veces denominado dron helicóptero), puede ser más eficiente y productivo que el multirrotor (el tamaño siempre es un factor), pero de nuevo todo depende del perfil de la misión. Si necesita montar una solución más grande para cartografía LiDAR, su tamaño y capacidad de potencia hacen que un dron monorotor sea la mejor opción.

Ex: Pulse Aerospace Vapor 55, Sky Heli

Ahora, ¡esperamos que tengas algunas pistas para elegir mejor tu UAV y despegar para los levantamientos LiDAR! ¿Desea descubrir otras plataformas LiDAR para UAV? Consulte nuestra lista completa de integraciones LiDAR de UAV.