Lidar gắn trên drone tiến gần bước ngoặt thương mại, nhưng phần mềm vẫn là điểm nghẽn lớn
Drone lidar đang được nhiều đơn vị trắc địa dùng cho đo vẽ địa hình, thay vì chỉ xem như công nghệ thử nghiệm.
Sau khoảng một thập kỷ cải tiến, lidar tích hợp trên UAV đã đi từ giai đoạn trình diễn sang khai thác thực tế trong các dự án cần độ chính xác cao. Nhu cầu hiện nay không còn dừng ở chuyện “bay được” hay “thu được dữ liệu”, mà là phải tạo ra quy trình đầu-cuối đủ đơn giản để đội khảo sát có thể vận hành ổn định ngoài hiện trường. Trong mảng đo địa hình, nhiều doanh nghiệp trắc địa từ quy mô nhỏ đến lớn đã xem drone là lựa chọn chính, thay cho các cách làm truyền thống vốn phụ thuộc vào máy bay có người lái và chi phí khai thác cao hơn. Đây là tín hiệu đáng chú ý, vì đo vẽ địa hình vốn là nhóm công việc gắn chặt với lidar hàng không truyền thống, đòi hỏi độ tin cậy, khả năng định vị và chất lượng dữ liệu phải đủ tốt để đưa vào dự án thực tế.
Xu hướng kế tiếp được thị trường quan tâm là khảo sát theo hành lang tuyến, như đường điện, đường sắt, đường ống hay hạ tầng giao thông kéo dài. Trước đây, các nhiệm vụ này thường phải dùng trực thăng hoặc máy bay cỡ nhỏ, khiến chi phí tăng mạnh và hạn chế tính linh hoạt. Khi khung pháp lý cho bay ngoài tầm nhìn trực tiếp, hay BVLOS, dần rõ ràng hơn, drone lidar được kỳ vọng sẽ mở ra mô hình thu thập dữ liệu rẻ hơn và cơ động hơn cho các tuyến dài. Năng lực phần cứng hiện cũng đã tiến khá xa. Các hệ thống lidar hiện đại đáp ứng được phần lớn yêu cầu của dự án phổ biến, thậm chí có trường hợp bộ lidar vốn thiết kế cho drone còn được đưa sang máy bay hạng nhẹ. Tuy vậy, điểm nghẽn lớn nhất lại không nằm ở cảm biến hay nền tảng bay, mà ở phần mềm xử lý và ghép nối dữ liệu. So với ảnh đo quang, quy trình lidar vẫn rời rạc hơn, đòi hỏi nhiều thao tác thủ công hơn và dễ phát sinh lỗi nếu khâu thiết lập ban đầu không chuẩn.
Những vướng mắc này thường đến từ các bước tưởng nhỏ nhưng ảnh hưởng dây chuyền. Chỉ cần trạm gốc thiết lập sai, hoặc hệ quy chiếu không được ràng buộc đúng, toàn bộ chuỗi xử lý phía sau có thể lệch đáng kể. Ngay cả khi dữ liệu thu thập sạch, việc kết hợp đám mây điểm lidar với ảnh chụp từ cùng payload vẫn chưa thực sự liền mạch. Đây là lý do giới vận hành liên tục tìm một “nút bấm đơn giản” cho lidar, tương tự trải nghiệm mà thị trường đã quen với workflow ảnh. Một số công nghệ mới đang được đưa vào để thu hẹp khoảng trống này. Hướng đi nổi bật là bỏ phụ thuộc vào trạm gốc thông qua dịch vụ hiệu chỉnh vị trí thời gian thực, đồng thời đẩy một phần xử lý ra thiết bị biên để tạo point cloud ngay khi drone còn đang làm việc. Với một số bài toán hiện trường như tính thể tích hoặc đánh giá mái dốc tại mỏ, dữ liệu thu được gần thời gian thực đã có thể dùng để ra quyết định ban đầu.
Dù vậy, khoảng cách giữa việc có công nghệ và việc thị trường tin tưởng triển khai đại trà vẫn còn đáng kể. Trong trắc địa, sai số luôn đi kèm rủi ro pháp lý và trách nhiệm nghề nghiệp, nên các đơn vị đã quen với trạm gốc và hậu xử lý sẽ không chuyển ngay chỉ vì thông số kỹ thuật hấp dẫn hơn. Động lực thay đổi đang đến từ hai phía: phần cứng và công nghệ định vị đã đạt mức đáp ứng kỳ vọng, còn AI cùng edge computing đang rút ngắn đáng kể thời gian hoàn thiện phần mềm. Điều đó cho thấy lidar gắn trên drone đã vượt qua giai đoạn chứng minh tính khả thi và đang tiến vào giai đoạn tối ưu hóa vận hành. Tác động lớn nhất sẽ là giúp khảo sát địa hình và hành lang tuyến rẻ hơn, nhanh hơn và dễ mở rộng hơn, nếu bài toán workflow được giải quyết trọn vẹn trong những năm tới.