Лазерное сканирование

Лазерное сканирование — 3D-документирование горных объектов

Лазерное сканирование и LiDAR-технологии обеспечивают получение высокоточных трёхмерных моделей поверхностей, горных выработок, карьеров и промышленных объектов. Технология позволяет документировать объекты с сантиметровой точностью, создавать цифровые двойники шахт и рудников, подсчитывать объёмы и контролировать ход горных работ — без риска для персонала в опасных зонах.

Варианты лазерного сканирования

Наземное статическое сканирование

Стационарные наземные лазерные сканеры (Leica, FARO, Trimble, Riegl):

  • Дальность сканирования до 2 000 м
  • Точность ±2–5 мм
  • Плотность облака точек до нескольких тысяч точек/м²
  • Цветные облака точек (RGB-сканирование)
  • Работа на открытых площадках, в карьерах, на объектах
Мобильное и ручное сканирование

Носимые LiDAR-системы на основе SLAM-навигации:

  • Непрерывная съёмка в движении
  • Работа в условиях без GPS (подземные выработки, здания)
  • Производительность в 5–10 раз выше наземного сканера
  • Точность ±10–30 мм
  • Минимальная подготовка перед съёмкой
БПЛА-сканирование (наружное)

Воздушное LiDAR-сканирование и аэрофотограмметрия:

  • Съёмка карьеров, отвалов, хвостохранилищ
  • Высокая производительность — десятки га за полёт
  • Построение ЦМР и ортофотопланов
  • Подсчёт объёмов и мониторинг изменений
  • Безопасная съёмка нестабильных бортов карьеров
БПЛА-сканирование (подземное)

Специализированные защищённые дроны для горных выработок:

  • Работа в шахтах, штольнях, рудниках без GPS
  • Съёмка в опасных и труднодоступных зонах
  • LiDAR-сканирование в реальном времени
  • Сантиметровая точность позиционирования
  • Создание 3D-карт подземных выработок

Подземное БПЛА-сканирование: Elios, Hovermap и другие решения

Съёмка подземных горных выработок — одна из наиболее сложных и опасных задач в горном деле. Традиционные методы требуют отправки людей в потенциально опасные зоны, тогда как специализированные подземные дроны позволяют выполнять полную 3D-документацию выработок дистанционно и в значительно более короткие сроки.

Flyability Elios 3

Защищённый дрон для съёмки внутри ограниченных пространств:

  • Защитная клетка — работа при столкновениях со стенами
  • LiDAR-сенсор Ouster OS0-128 для 3D-картирования
  • SLAM-алгоритм FARO Connect — сантиметровая точность
  • Пролёт через проёмы шириной от 50×50 см
  • Инспекция рудоспусков, дробилок, труднодоступных тоннелей
  • Замена 8-часовой ручной операции на 20-минутный полёт
Hovermap (Emesent)

Автономный SLAM LiDAR-модуль для подземной навигации:

  • Автономный полёт без пилота на безопасном расстоянии
  • SLAM-навигация — работа без GPS
  • Лидар Velodyne — высокоплотное облако точек
  • Картирование штреков, камер, стволов шахт
  • Интеграция с наземными роботами и транспортными средствами
  • Признан наиболее надёжным при испытаниях в шахтах
Технология SLAM — ключ к подземному картированию

Simultaneous Localisation and Mapping (SLAM) — одновременная локализация и построение карты. Система в реальном времени отслеживает положение дрона и строит 3D-карту окружения, не используя GPS-сигнал.

Работа без GPS-сигнала
Реальное время картирования
Точность ±1–3 см
Предотвращение столкновений

Задачи в горном деле и геологоразведке

Документирование горных выработок
  • 3D-съёмка штреков, штолен, камер и тоннелей
  • Съёмка очистных камер и рудоспусков
  • Документирование аварийных и обрушенных зон
  • Создание цифровых двойников подземных объектов
  • Сравнение фактического продвижения с проектом
Подсчёт объёмов и мониторинг
  • Подсчёт объёмов добытой руды и породы
  • Контроль объёмов карьерных работ
  • Мониторинг объёмов на складах и отвалах
  • Периодическое сравнение съёмок для отслеживания изменений
  • Составление актов выполненных горных работ
Безопасность и контроль
  • Оценка устойчивости бортов карьеров
  • Выявление опасных зон обрушения
  • Мониторинг деформаций кровли выработок
  • Инспекция оборудования и инфраструктуры
  • Фиксация состояния объектов до и после взрывных работ
Геологическое картирование
  • Документирование геологических обнажений в выработках
  • Картирование трещиноватости и структур
  • Измерение элементов залегания пород
  • Геологическая документация горных работ

Наземное сканирование открытых объектов

Промышленные объекты
  • 3D-съёмка зданий, сооружений и установок
  • Обмерные работы для проектирования реконструкции
  • Создание BIM-моделей существующих объектов
  • Контроль соответствия построенного проектному
Гидротехнические сооружения
  • Съёмка дамб и хвостохранилищ
  • Контроль состояния откосов и берм
  • Мониторинг деформаций тела дамбы
  • Документирование состояния после паводков
Инфраструктура месторождений
  • Съёмка карьеров, отвалов и складов руды
  • Документирование обогатительных фабрик
  • Инспекция труднодоступных конструкций
  • Создание базы данных для цифрового управления
Мониторинг во времени
  • Регулярные повторные съёмки для отслеживания изменений
  • Сравнение облаков точек разных периодов
  • Визуализация динамики развития горных работ
  • Отчёты об изменениях для управления проектом

Сравнение методов сканирования

Статическое сканирование

Лучшее для: максимальная точность, детальная съёмка объектов

  • Точность ±2–5 мм
  • Высокая плотность облака точек
  • Требует расстановки и переноса сканера
  • Длительное время съёмки
Мобильное сканирование

Лучшее для: быстрая съёмка протяжённых объектов

  • Точность ±10–30 мм
  • Высокая производительность
  • Работа без GPS и в закрытых помещениях
  • Один оператор, быстрое развёртывание
Подземный дрон (Elios)

Лучшее для: опасные и труднодоступные выработки

  • Сантиметровая точность
  • Работа без риска для персонала
  • Проход через узкие проёмы от 50 см
  • Операция вместо нескольких часов ручной работы
БПЛА LiDAR (наружное)

Лучшее для: карьеры, отвалы, крупные объекты

  • Точность ±5–15 мм
  • Высокая производительность на открытых площадях
  • Съёмка нестабильных и опасных участков
  • Интеграция с ортофотопланом

Результаты и форматы данных

Облака точек в форматах LAS, LAZ, E57, RCP
3D-модели в форматах OBJ, FBX, IFC (BIM)
Ортофотопланы и цифровые модели рельефа (GeoTIFF)
Топографические планы DWG, DXF, PDF
Ведомости подсчёта объёмов горных выработок
Сравнительные отчёты по результатам повторных съёмок
Цифровые двойники объектов для визуализации
Технический отчёт с методическим описанием и точностными характеристиками

По вопросам лазерного сканирования и 3D-съёмки