المركبات الجوية بدون طيار (UAVs) التي تستخدم تقنية LiDAR في علم الجيوماتكس وهندسة المعلومات

أصبحت المركبات الجوية بدون طيار (UAVs)، والمعروفة أيضًا باسم الطائرات بدون طيار، أدوات لا غنى عنها في مختلف المجالات، وقد أدى تكاملها مع تقنية LiDAR (كشف الضوء والمدى) إلى إحداث ثورة في علم الجيوماتكس وهندسة المعلومات. فتحت الطائرات بدون طيار المجهزة بتقنية LiDAR إمكانيات جديدة لرسم الخرائط والمسح وجمع البيانات بدقة عالية. في هذا الاستكشاف الشامل، سوف نتعمق في التعريف والتطور التاريخي ورواد الطائرات بدون طيار المدمجة مع تقنية LiDAR.

تعريف الطائرات بدون طيار مع LiDAR:

المركبات الجوية بدون طيار (UAVs) هي طائرات ذاتية القيادة أو موجهة عن بعد ولا تتطلب طيارًا بشريًا على متنها. من ناحية أخرى، LiDAR هي تقنية استشعار عن بعد تقيس المسافات عن طريق إضاءة الهدف بنبضات الليزر وقياس الوقت الذي يستغرقه الضوء للارتداد. عند دمجها، تصبح الطائرات بدون طيار المجهزة بأنظمة LiDAR أدوات قوية لالتقاط بيانات مكانية ثلاثية الأبعاد دقيقة للغاية من سطح الأرض.

التطور التاريخي:

يمثل دمج تقنية LiDAR مع الطائرات بدون طيار علامة بارزة في تطور كلا المجالين. يمكن تقسيم التطور التاريخي للطائرات بدون طيار المزودة بتقنية LiDAR إلى عدة مراحل رئيسية:

1. التجريب المبكر (التسعينيات - العقد الأول من القرن الحادي والعشرين):

• يمكن إرجاع جذور الطائرات بدون طيار المجهزة بتقنية LiDAR إلى التسعينيات عندما بدأت تكنولوجيا الطائرات بدون طيار تكتسب زخماً.

• بدأ الباحثون والباحثون الأوائل في تجربة أجهزة استشعار LiDAR على منصات الطائرات بدون طيار، وذلك للأغراض العسكرية والبحثية في المقام الأول.

• واجهت هذه المحاولات المبكرة تحديات تتعلق بحجم ووزن أجهزة استشعار LiDAR، فضلاً عن القدرات المحدودة للطائرات بدون طيار.

2. التطورات في التصغير (2000 - 2010):

• شهد العقد الأول من القرن الحادي والعشرين تطورات كبيرة في تصغير مستشعر LiDAR وتحسينات في تكنولوجيا الطائرات بدون طيار.

• أصبحت أجهزة استشعار LiDAR أصغر حجمًا وأخف وزنًا متاحة، مما جعل من الممكن تركيبها على الطائرات بدون طيار.

• بدأت التطبيقات التجارية في الظهور، مثل إدارة الغابات، ومسح الأراضي، وتفتيش البنية التحتية.

3. توسع السوق (2010 - الوقت الحاضر):

• شهد العقد الأول من القرن الحادي والعشرين فترة من النمو السريع للطائرات بدون طيار المجهزة بتقنية LiDAR. أصبح الوصول إلى التكنولوجيا أكثر سهولة، حيث تقدم العديد من الشركات حلولاً متكاملة. توسعت التطبيقات لتشمل الزراعة، و علم الآثار، والرصد البيئي، وإدارة الكوارث. تم إنشاء أطر تنظيمية لتنظيم استخدام الطائرات بدون طيار في مختلف الصناعات.

• المؤسسون والرواد: الطائرات بدون طيار وتقنية LiDAR 

في حين أن تطوير الطائرات بدون طيار وتقنية LiDAR تضمن التعاون بين العديد من الباحثين والمبتكرين، فقد لعب العديد من الأفراد والمنظمات الرئيسية أدوارًا محورية في تشكيل هذا المجال:

1. شركة فيلودين ليدار Velodyne Lidar, Inc. :

 أسسها ديفيد هول Dr. Michael R. James في عام 2007، وأصبحت شركة Velodyne Lidar, Inc. لاعباً بارزاً في تكنولوجيا LiDAR.

 ساهم تطوير "فيلودين" لأجهزة استشعار "ليدار" ذات الحالة الصلبة بشكل كبير في تصغير تقنية "ليدار" والقدرة على تحمل تكاليفها، مما أتاح تكاملها مع الطائرات بدون طيار.

2. د. مايكل ر. جيمس Dr. Michael R. James::

•دكتور. قدم جيمس، الأستاذ في جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، مساهمات كبيرة في تطوير الطائرات بدون طيار المجهزة بتقنية LiDAR.

 مهدت أبحاثه حول LiDAR المستندة إلى الطائرات بدون طيار لتطبيقات الزراعة والغابات الدقيقة الطريق لاعتماد هذه التكنولوجيا على نطاق واسع.

3. الباحثون والمبتكرون:

• مختلف الباحثين أمثال د. راميش سيفانبيلاي Dr. Ramesh Sivanpillai ، د. أيمن حبيب  Dr. Ayman Habib ، و د. قدم يورج أرندت  Dr. Joerg Arndt  مساهمات كبيرة في تطوير أنظمة UAV-LiDAR.

• ركز عملهم على تحسين خوارزميات معالجة بيانات LiDAR، وتحسين تكامل أجهزة الاستشعار، وتوسيع مجالات التطبيق.

• الشركات الرائدة في مجال الطائرات بدون طيار وتقنية LiDAR 

وفي مجال الطائرات بدون طيار المجهزة بتقنية LiDAR، برزت العديد من الشركات كقادة تقدم حلولاً متطورة لمختلف الصناعات. فيما يلي بعض الشركات البارزة في هذا المجال اعتبارًا من آخر تحديث لمعلوماتي في سبتمبر 2021:

1. شركة فيلودين ليدار:

 تعد "فيلودين ليدار" شركة رائدة في مجال تقنية "ليدار"، المعروفة بمساهماتها في تصغير أجهزة استشعار "ليدار" والقدرة على تحمل تكاليفها. تم استخدام مستشعرات LiDAR ذات الحالة الصلبة الخاصة بالشركة في تطبيقات الطائرات بدون طيار لرسم الخرائط والملاحة الذاتية والمزيد.

2. ريجل  RIEGL :

 تعتبر شركة RIEGL مزودًا راسخًا لأجهزة استشعار وأنظمة LiDAR، بما في ذلك حلول الطائرات بدون طيار. تُستخدم أنظمة UAV LiDAR الخاصة بهم على نطاق واسع لتطبيقات مثل الغابات والتعدين والمسح.

3. تيليدين أوبتيك:Teledyne Optech

 تقدم Teledyne Optech أنظمة LiDAR مناسبة لتكامل الطائرات بدون طيار. إنها توفر حلول LiDAR بمجموعة من المواصفات، مما يجعلها قابلة للتكيف مع مشاريع المسح الجوي ورسم الخرائط المختلفة.

4. المسح الأصفر:YellowScan

 شركة YellowScan متخصصة في حلول LiDAR للطائرات بدون طيار وتوفر أنظمة متكاملة مصممة لتطبيقات مثل الزراعة والتعدين ومراقبة البيئة.

5. أنظمة فينيكس ليدار: Phoenix LiDAR Systems 

 تركز شركة Phoenix LiDAR Systems على تقنية LiDAR للطائرات بدون طيار، حيث توفر أجهزة استشعار LiDAR خفيفة الوزن وعالية الأداء للتطبيقات في مجالات الغابات والبناء وفحص البنية التحتية.

6. لايكا جيوسيستمز:Leica Geosystems

•توفر Leica Geosystems، وهي جزء من شركة Hexagon، أنظمة LiDAR مناسبة للطائرات بدون طيار، والتي تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مثل مسح الأراضي والبناء وتوثيق المواقع الأثرية.

7. تكنولوجيا هيساي:Hesai Technology

 تشتهر شركة Hesai Technology بأجهزة استشعار وأنظمة LiDAR، والتي تتضمن خيارات لتكامل الطائرات بدون طيار. تُستخدم حلول LiDAR هذه في مجالات مثل المركبات ذاتية القيادة ورسم الخرائط الطبوغرافية.

8. دراجة بدون طيار:Velos UAV

•شركة Velos UAV متخصصة في توفير طائرات بدون طيار مجهزة بتقنية LiDAR ومصممة لمهام رسم الخرائط والمسح. أنها توفر حلول UAV-LiDAR كاملة لمختلف الصناعات.

9. المسح الأصفر:

 YellowScan هي شركة تركز على حلول LiDAR للطائرات بدون طيار، حيث توفر أنظمة متكاملة مصممة لتطبيقات مثل الزراعة والتعدين ومراقبة البيئة.

10. ديلاير:

 تقدم شركة Delair طائرات بدون طيار ثابتة الجناحين مزودة بتقنية LiDAR لتطبيقات رسم الخرائط والمسح بعيدة المدى وعالية الدقة في قطاعات مثل التعدين والزراعة والغابات.

وقد قدمت هذه الشركات مساهمات كبيرة في تطوير تقنية LiDAR عند دمجها مع الطائرات بدون طيار. ضع في اعتبارك أن الصناعة تتطور بسرعة، وربما ظهر لاعبون جدد منذ آخر تحديث لي. من الضروري البحث عن أحدث التطورات والعروض في هذا المجال عند التفكير في حلول UAV-LiDAR لمشاريع أو تطبيقات محددة.

اقرا المزيد مقالات تكميلية

خاتمة

لقد أدى دمج تقنية LiDAR مع المركبات الجوية بدون طيار إلى إحداث تحول في علم الجيوماتكس وهندسة المعلومات. وقد أتاح هذا التآزر رسم خرائط ثلاثية الأبعاد عالية الدقة، والمسح، وجمع البيانات عبر صناعات متنوعة، من الزراعة إلى التخطيط الحضري. إن التطور التاريخي لهذه التكنولوجيا، والذي يتميز بالتقدم في التصغير وتوسيع السوق، كان مدفوعًا من قبل كل من الشركات الراسخة والباحثين المتفانين. ومع استمرار تطور هذا المجال، تعد الطائرات بدون طيار المجهزة بتقنية LiDAR بتقديم رؤى وحلول لا تقدر بثمن لمجموعة واسعة من التحديات.