DJI stellt neue Industrie-Drohne vor: Kann Nummernschilder aus 250 Metern Entfernung erkennen | Produktbeobachtung

Text von | Hu Yiting

Bearbeitung von | Yuan Silai

Hundert Meter hohe Hochspannungsmasten stehen in der Wildnis, zwischen Bergen oder in der Wüste, der Stahlbetonkörper und die Hochspannungskabel wirken furchteinflößend.

Jedes Jahr kommen Wartungspersonal mehrfach zu diesen massiven Stahltürmen, um Inspektionen durchzuführen. Dabei müssen sie auf die Spitze des Turms klettern, um die Struktur des Turms, Leitungen, Isolatoren und Blitzschutzkabel sowohl insgesamt als auch in kleinsten Details zu überprüfen. Die manuelle Wartung ist ineffizient und birgt nicht vermeidbare Risiken bei Arbeiten in großer Höhe und unter hoher Spannung.

In den letzten Jahren haben Drohnen und Bildüberwachung begonnen, das Inspektionsfeld zu betreten. Mit Infrarot-Temperaturmessung und anderen Überwachungsmethoden können Inspektionspersonal nun aus der Ferne und in Echtzeit den Betriebszustand von Hochspannungsleitungen überwachen.

Kürzlich hat DJI neue Produkte Matrice 4E und Matrice 4T für Anwendungen im Bereich öffentliche Sicherheit, Inspektion und Kartierung vorgestellt.

Die Matrice 4E zielt auf hochpräzise Kartierung ab und kann autonom nah an Zielobjekte heranfliegen, um sie zu fotografieren. Mit der integrierten D-RTK 3 Multifunktionsstation kann sie in Signalverlustszenarien, etwa in bergigen Regionen, als Signalrelais genutzt werden und garantiert somit ununterbrochenen Empfang in komplexen Geländegebieten. Darüber hinaus wurde die Positionierungsgenauigkeit von ehemals metergenau auf zentimetergenau verbessert.

Die Matrice 4T wird als Allrounder für die Branche vorgestellt und bietet Verbesserungen in Bereichen wie Intelligenz, Anpassungsfähigkeit an komplexe Umgebungen und Sicherheit im Vergleich zu früheren Produkten. Die Matrice 4T kann nach Festlegung eines Zielorts mit konstanter Geschwindigkeit fliegen und das Ziel umkreisen oder verfolgen, sowie in Echtzeit Daten zu Länge und Fläche messen.

Neben Hardware- und Funktionsupgrades hat DJI auch Rechenkapazitäten in die Drohne integriert, um den beiden Produkten KI-Eigenschaften in Bereichen wie Detektion und Verfolgung zu verleihen.

Mit fortschreitender Hardwareleistung und zunehmender Reife neuer Technologien werden handelsübliche Drohnen möglicherweise Schwierigkeiten haben, Anwendungen jenseits umfassender Erlebnisse abzudecken. Inspektionen, Kartierungen und sogar Rettungseinsätze als reguläre Aufgaben stellen neue Anforderungen an Drohnen.

Technische Integration

Vor einigen Jahren begannen Drohnen, in Branchenanwendungen wie Inspektion und Kartierung einzuziehen, und in einigen Regionen wird nun kombinierte Manpower + Drohnenarbeit durchgeführt. Die Einführung der Matrice 4E und Matrice 4T fasst DJIs bisherige technologische Errungenschaften zusammen und hat neue Fortschritte in Bildgebung und Flugfähigkeit gemacht.

Im Vergleich zu kommerziellem Filmen stellen Inspektionsszenarien wie Brücken oder Strommasten Anforderungen an die Fähigkeit der Kamera, kleine Ziele auf Distanz wie Schrauben zu erkennen und das Bild stabil zu halten.

Die Details des Gewindes, aufgenommen von der Matrice 4 Serie. Bildquelle: DJI

Die Matrice 4 Serie bietet dreifachen Zoom, um das kontinuierliche Zoom-Erlebnis zu verbessern. Die neue 7x-Zoomkamera mit 112x Hybridzoom kann Nummernschilder aus 250 Metern Entfernung klar erfassen. Nach Aktivierung des Entfernungsmessers sieht der Benutzer die Entfernung zum Ziel in Echtzeit, die Beobachtungsdistanz ist doppelt so groß wie die der vorherigen Generation von Drohnen.

Um bei abnormalen Bedingungen stabil und klar zu bleiben, hat DJI zuvor Produkte wie das Zenmuse Z30 mit 30fach optischem Zoom und das H20 System mit Hybridzoom eingeführt. Nach erfolgreicher technischer Entwicklung verfügt die Matrice 4 Serie über Funktionen zur Bildstabilisierung, elektronische Bildstabilisierung (EIS), elektronische Entnebelung und Objektivheizung.

Neben der Verstärkung der Fähigkeiten für Tagsarbeiten wurden die Nachtsicht- und Schwachlichtleistung dieser Generation verbessert, sodass sie stabil unter nächtlicher Stadtbeleuchtung fliegen können. In der Flugsteuerung verwendet DJI Fusionstechnologie zur Positionierung, sodass die Matrice 4 Serie auch bei Störungen des Satellitensignals in den visuellen Modus wechseln kann, um die Flugmission abzuschließen.

Matrice 4 Serie, Bildquelle: DJI

DJI-Industrie-Anwendungslösungstechniker Cui Yu erklärt, dass vor dem Erscheinen dieser beiden Produkte viele Branchenanwendungskunden bereits die Drohnenprodukte von DJI verwendeten. Zusätzlich zur klaren Fernbildgebung hat das Team seit 2019 auch die DJI Terra-Rekonstruktionssoftware selbst entwickelt, die Drohnentechnologie mit Photogrammetrie kombiniert, damit Benutzer die genaue Position sowie Länge und Breite von Gebäuden erfahren können.

Bildgebung ist die grundlegende Anforderung beim Fotografieren mit Drohnen, und wenn sie in die Branche eintauchen, treten mehr Detailprobleme im Betrieb auf.

Beispielsweise müssen Drohnen bei der Inspektion von Stromleitungen an Türmen fliegen, aber Hochspannungsmasten haben eine komplexe Struktur und ein starkes Magnetfeld in ihrer Umgebung, was die Drohne während des Flugs stören oder Bauteile beschädigen kann. Dies stellt eine Herausforderung für Piloten in Bezug auf die Kontrolle von Flughöhe, -position und Raumwahrnehmungsfähigkeit von Drohnen dar.

Cui Yu sagte Hard Kr, dass um eine Stromleitungsinspektionsmission wirklich gut abzuschließen, eine Schulungsdauer von mindestens 1-2 Jahren für die Drohnenpiloten erforderlich ist. Mit der großflächigen Förderung von Drohnenprodukten in der Branche bleibt die Ausbildung der Piloten eine Hürde für die schnelle Popularisierung der Produkte.

Auf der Produktseite hat DJI in der Matrice 4 Serie hochpräzise Positionierungstechnologie integriert, um intelligente Arbeitsfähigkeiten zu bieten.

Konkret können die beiden Produkte präzise Wiederholungsaufnahmen und autonomen Flug realisieren. Piloten müssen nur den Flugverlauf festlegen und hochladen, die Drohne vor Ort platzieren und sie wird die Flugroute automatisch ausführen. So können sich die Piloten von komplexen Ausführungsaufgaben freihalten und sich auf die Erstellung von Missionen sowie das Inspektionsergebnis konzentrieren.

Um die Arbeitskräfte weiter zu befreien und mehr reguläre Einsatzszenarien zu unterstützen, hat DJI die beiden Produkte mit der selbst entwickelten "Sikong 2"-Fernmanagementplattform kombiniert. Im automatischen Flug können Piloten die Betriebsbedingungen in Echtzeit sehen; die aufgenommenen Materialien können auch sofort an diese Plattform übermittelt und in der Cloud einheitlich verwaltet und verarbeitet werden, um das Risiko einer erneuten Sortierung und des Verlusts zu minimieren.

Die Hardware gewährleistet klare und stabile Aufnahmen, während die Software die Effizienz in der Nachbearbeitung erhöht. Diese zwei Drohnenprodukte werden erwartet, sich natürlicher in den Arbeitsablauf der Branchenanwender einzufügen. Sobald sie wirklich in die Industrie eintreten, könnte die Anpassung an unterschiedliche spezifische Szenarien und die Lösung spezifischer Probleme ihre wesentlichen Aufgaben sein.

Integration von KI

Da KI in die Phase der Branchenanwendung eingetreten ist, kombiniert DJI auch die Fähigkeiten des großen Modells mit Drohnenhardware, um die Rechenleistung zu stärken und für Dritte zugänglich zu machen.

Vor der Entstehung von Matrice 4E und Matrice 4T hat DJI bereits mehrere Generationen von "Skydio" Computermodulen zur Rechenleistung eingeführt. Die Detektions- und Erkennungsfähigkeiten der neuen Generation von Drohnen stammen ebenfalls aus den integrierten Rechenmodulen. Dies ermöglicht Drohnen Ziele wie Menschen, Autos und Schiffe aus großer Entfernung zu erkennen und zu verfolgen, nach Bestätigung des Ziels die Verfolgungsaufgabe abzuschließen.

Cui Yu erklärt, dass diese Generation von Produkten darauf abzielt, die Fähigkeit zur Erkennung kleiner Fernziele zu stärken und über Alarm- und Mengenzählungsfunktionen zu verfügen. Das aktuelle Rechenvermögen kann maximal 128 Ziele im Bildübertragungsbild erkennen und bis zu 1000 Ziele auf einem Foto.

Neben dem offiziellen großen Modell hat DJI auch das dritte Erkennungsmodell zur Verfügung gestellt, das von Branchenkunden für kundenspezifische Zwecke verwendet werden kann. Zum Beispiel kann das Drittanbieter-Erkennungsmodell in Bauzenarien die Personalsituation erkennen und überprüfen, ob sie Helme tragen.

Bei der Inspektion innerhalb von Gebäuden können aufgrund des Alters vieler Wohngebiete mögliche Probleme wie hohle Wände oder Wasserdurchsickerungen vorhanden sein. Die neue Generation von Produkten kann potenzielle Probleme durch die Wärmebildtechnik von Drohnen identifizieren. Nach der Datenerfassung und Erstellung von Bildern analysiert das System die Temperatur- und Gebietsunterschiede, um festzustellen, ob hohle Wände oder Wasserdurchsickerungen vorhanden sind. Verdächtige Ziele werden gewarnt, um Wartungspersonal zu informieren.

Fassadeninspektion von Gebäuden in Ausführung, Bildquelle: DJI

Um mehr Anwendungsszenarien zu realisieren, können Entwickler Trainingsdateien vom Entwicklerportal von DJI herunterladen, die Modelle trainieren und sie anschließend auf die Plattform hochladen, um die Leistung zu quantifizieren und zu validieren, bevor sie verteilt werden.

Die Matrice 4 Serie verfügt über KI-Funktionen, und in Bezug auf die Produktpositionierung liegt der Fokus der Matrice 4E mehr auf Kartierungsanwendungen. Die neue Funktion der Nahaufnahmephotogrammetrie kann zur Vermessung verschiedener Architekturtypen verwendet werden.

Im Vergleich zu Nutzern, die früher selbsterstellte grobe Modelle in der Software erfassen und Flugrouten an Drohnen für die Ausführung als komplexe Prozesse übertragen müssen, kann die Matrice 4E diese Schritte selbstständig im Controller ausführen, d.h. autonom modellieren, die Nahflugrouten generieren und eigenständig Daten von der Außenfläche von Gebäuden sammeln, was die Arbeitseffizienz steigert und die Nutzungshürde senkt.

Bei der Markteinführung dieser beiden Produkte hat DJI auch Zubehör hinzugefügt, wie z.B. einen Lautsprecher und einen Scheinwerfer. Der Lautsprecher ermöglicht Echtzeitansagen mit einer Übertragungsdistanz von bis zu 300 Metern.

Die Matrice 4 Serie, die für Branchenanwendungen entwickelt wurde, ist ausgestattet mit offiziellen großen Modellen, Softwareplattformen und Hardwarefähigkeiten und bietet gleichzeitig einen Raum für verschiedene industrie spezifische Anpassungen. Nach der Produkteinführung wird sie sich an Branchenkunden richten und in den Modus der Handelsvalidierung eintreten.