Evaluatie van de nauwkeurigheidsprestaties van de Zenmuse L3 LiDAR met behulp van ASPRS-standaarden
2 januari 2026
Inhoudsopgave
Invoering
Ter voorbereiding op de productlancering van de Zenmuse L3 heb ik Christian Stalling, CP (Certified Photogrammetrist), van het in de VS gevestigde landmeetkundige bedrijf Vertical Aspect, uitgenodigd om onafhankelijk de nauwkeurigheidsprestaties van de Zenmuse L3 LiDAR te evalueren in combinatie met de Matrice M400. Omdat de FAA Part 107-regelgeving de meeste commerciële vluchten beperkt tot 400 ft of 120 m AGL zonder ontheffing, werd het onderzoek opzettelijk ontworpen rond de hoogtebereiken waar de meerderheid van de echte L3-missies zal worden gevlogen. In plaats van de sensor te testen onder ideale omstandigheden op grote hoogte, in de buurt van zijn detectievermogen op 950 meter, was het doel om te bepalen hoe goed hij presteert onder de feitelijke beperkingen waarmee dagelijkse operators worden geconfronteerd.
Om dit te bereiken heeft Christian een rigoureus, gecontroleerd testprogramma ontwikkeld dat is afgestemd op de ASPRS-nauwkeurigheidsnormen. De evaluatie legde de nadruk op realisme: alle nauwkeurigheidsmetingen werden rechtstreeks uit de eigen puntenwolkuitvoer van DJI Terra gehaald, zonder opschoning of verbetering door verwerking door derden, waardoor de resultaten een typische gebruikersworkflow weerspiegelen. Elke vlucht volgde herhaalbare, gestandaardiseerde procedures om ervoor te zorgen dat de bevindingen objectief, consistent en representatief waren voor professionele landmeetkundige activiteiten.
Vluchtvoorbereiding
Validatiekader en testaanpak
Om de prestatievariabelen te isoleren, Christian en het team voerde herhaalde vluchten uit over hetzelfde testgebied met behulp van de same vlucht grens KML, scanmodus, scanoverlappingsratio, maximaal aantal beschikbare retourzendingen en PPK-correctiebron. Tijdens deze missies varieerden ze systematisch de bemonsteringssnelheid en de AGL-hoogte om een complete testmatrix op te bouwen. Het primaire doel was eenvoudig: bevestigen dat de Zenmuse L3 betrouwbare verticale nauwkeurigheid kan leveren op of onder 120 meter AGL, zelfs onder verschillende operationele configuraties.
Vluchtmatrixtabel
Er werden in totaal 12 missies gevlogen op 200, 300 en 400 voet AGL. Voor elke hoogte werden meerdere bemonsteringsfrequenties getest, terwijl de lineaire scanmodus consistent bleef voor alle vluchten. Alle missies werden uitgevoerd met dezelfde Matrice M400 en Zenmuse L3, over hetzelfde testgebied van 40 hectare, waarbij de trajecten werden verwerkt via een consistente PPK-correctiebron. Deze gecontroleerde opstelling zorgde ervoor dat eventuele verschillen in de resultaten werden veroorzaakt door vlieghoogte en sensorinstellingen, en niet door veranderingen in GNSS-verwerking of apparatuur.
M400 en Zenmuse L3-testeenheid
Nauwkeurigheid Validatie Methodologie
Om de gecombineerde systeemfout van de Zenmuse L3 en het Matrice 400-casco nauwkeurig te kwantificeren, is het essentieel om een gecontroleerde testomgeving tot stand te brengen met uiterst nauwkeurige grondcontroles. De validatiecontroleshots moeten kleinere precisiefouten vertonen dan de doelobjecten die worden geëvalueerd; anders zouden de resulterende statistieken worden beïnvloed door besturingsonzekerheid en niet de werkelijke totale meetfout van het systeem weergeven.
Voor de M400 + L3-vluchten: Alle vluchten werden uitgevoerd met behulp van een PPK-workflow met een RoboDot-basisstation. De basiscoördinaat werd later gekalibreerd via de AUSPOS-service van Geoscience Australia om een uiterst nauwkeurige referentie-uitlijning te garanderen. Nauwkeurigheidsanalyse werd uitgevoerd op nul-nabewerkte puntenwolkuitvoer die rechtstreeks door DJI Terra werd gegenereerd, wat een directe evaluatie biedt van de intrinsieke systeemnauwkeurigheid van de M400 en Zenmuse L3 zonder enige downstream opschoning of filtering.
Voor de controleshots: Christian en het team hebben een netwerk van 30 hoogtecontrolepunten opgezet volgens de ASPRS Positional Accuracy Standards. Deze punten werden verzameld met behulp van een Carlson BRx7 GNSS-ontvanger, waarbij elk controlepunt tweemaal werd gemeten om de horizontale herhaalbaarheid te bevestigen. Alle metingen werden verzameld via een VRS-verbinding met een basislijn van ongeveer 8 kilometer, en elke waarneming werd gedurende 30 tijdperken geregistreerd om de stabiliteit te garanderen. Verhogingen werden verder verfijnd met behulp van een gesloten optische nivelleringslus, waardoor een nauwkeurigheid van de grondwaarheid werd bereikt binnen ongeveer een duizendste van een voet (0,03 cm).
Deze 30 controlepunten dienden uitsluitend als validatiepunten. Er zijn in geen enkel stadium van de L3-nauwkeurigheidstests grondcontrolepunten gebruikt om te voorkomen dat de foutbeoordeling op systeemniveau werd beïnvloed.
Controlepuntdistributie
Voorbeeld van een controlepunt
Testresultaten
De Nauwkeurigheidsevaluatie toonde aan dat de Zenmuse L3 consistent prestaties van onderzoekskwaliteit behaalde tijdens alle missies die op of onder 400 ft AGL werden gevlogen. De native puntenwolken die rechtstreeks in DJI Terra werden geproduceerd, vereisten geen opruiming, filtering of gespecialiseerde nabewerking, maar leverden toch een sterke nauwkeurigheid op.
Nauwkeurigheidstestresultaten
Bij alle twaalf vluchten in de testmatrix bleef de Vertical RMSE (VRMSE) binnen 1,3 cm of 0,51 inch met behulp van de L3-puntenwolk gegenereerd in DJI Terra.
Na het toepassen van een standaard verticale debiasing-aanpassing (een eenvoudige uniforme verticale verschuiving zonder geometrische aanpassingen), werden de resultaten nog verder aangescherpt. VRMSE verbeterde tot binnen 0,7 cm of 0,28 inch bij alle missies, ongeacht de hoogte of de bemonsteringsfrequentie. Dit niveau van herhaalbaarheid benadrukt zowel de kracht van de interne geometrie van de L3 als de betrouwbaarheid van het M400-platform als data-capture-systeem.
Als u de volledige onbewerkte dataset, gedetailleerde testmethodologie en uitgebreide analyse wilt bekijken, heeft Vertical Aspect een uitgebreide Zenmuse L3 Accuracy and Application Whitepaper op hun website gepubliceerd. Het rapport biedt een dieper technisch overzicht van de bevindingen en illustreert hoe de L3 presteert in een verscheidenheid aan real-world landmeetkundige en karteringsworkflows: https://verticalaspect.com/products-dji-zenmuse-l3
Zenmuse L3-nauwkeurigheidsanalyse en verkenning van gebruiksscenario’s
Samenvatting
De nauwkeurigheidsvalidatie werd uitgevoerd op een parkeerplaats met een hard, uniform asfaltoppervlak en zonder begroeiing. Deze testscène is opzettelijk door het team geselecteerd om omgevingsvariabelen zoals het binnendringen van vegetatie, vervorming van zacht terrein of geluid dat verband houdt met het bladerdak te elimineren. Nu externe factoren tot een minimum zijn beperkt, isoleren de resulterende metingen de werkelijke prestaties van het M400- en Zenmuse L3-systeem.
De bevindingen tonen duidelijk aan dat de Zenmuse L3 een consistente verticale nauwkeurigheid op centimeterniveau handhaaft, zelfs wanneer hij strikt binnen de 400 ft AGL-limiet van de FAA vliegt. Hoewel de sensor tot 950 m kan detecteren, zijn voor het bereiken van nauwkeurigheid op onderzoeksniveau geen operaties op grote hoogte nodig. De L3 levert stabiele en herhaalbare resultaten met behulp van de lineaire scanmodus en alleen-GNSS-positionering, consistent met de workflow die de meeste gebruikers volgen.
“In alle tests behaalde de DJI Zenmuse L3 consistent een verticale nauwkeurigheid van minder dan een centimeter en een 3D-nauwkeurigheid van minder dan 1,5 centimeter, zonder enige betekenisvolle afhankelijkheid van PRF, hoogte of puntdichtheid. De afwezigheid van correlatie tussen acquisitieparameters en gemeten nauwkeurigheid demonstreert een hoge systeemkalibratie, een lage kijkfout en een robuuste GNSS/IMU-integratie. In praktische termen bevestigen deze resultaten dat de Zenmuse L3 een hoge absolute nauwkeurigheid levert die aan de meeste beoogde gebruiksscenario’s zal voldoen.” – Christian Stallings, verticaal aspect
Voor professionals die werkzaam zijn in de bouw, landmeetkunde, AEC, nutsvoorzieningen of milieumonitoring bieden deze resultaten de duidelijke zekerheid dat de L3 kan voldoen aan veeleisende nauwkeurigheidseisen op onderzoeksniveau zonder afhankelijk te zijn van aanvullende verwerkingspijpleidingen of gespecialiseerde configuraties. De consistentie die in alle testgevallen is aangetoond, geeft aan dat gebruikers een voorspelbare, betrouwbare nauwkeurigheid kunnen verwachten, zelfs als typische missieparameters, zoals hoogte of bemonsteringssnelheid, variëren binnen de operationele limieten van 120 m (400 ft).
