Les solutions de cartographie mobile de CHCNAV pour une exploration minière efficace et abordable en Indonésie
Des opérations de topographie efficaces et en amont sont cruciales dans le cycle de vie de l'exploitation minière.
Dans la première phase du processus d'exploration minière, principalement pour le charbon, l'efficacité des opérations de levés aura un impact sur les 5 étapes typiques du cycle de vie minier (exploration, découverte, développement, production et remise en état). Au cours de cette étape, les sociétés minières engagent des géologues pour déterminer la composition de la surface de la terre et étudier sa géologie afin de localiser les minéraux. Un géologue minier cartographie l'emplacement des gisements de minéraux et utilise des photographies aériennes, des cartes de terrain et des études géologiques pour déterminer où et quelle quantité d'un minéral se présente sur le site.
Aujourd'hui, une large gamme d'instruments numériques est disponible pour aider les entreprises charbonnières à accélérer l'exploration et le développement des mines tout en acquérant un avantage concurrentiel. Les systèmes de drones autonomes et les scanners LiDAR dotés d'un GNSS de qualité industrielle et d'un IMU de haute précision sont des technologies qui relèvent le défi de fournir des données géographiques précises, une visualisation et des modèles 3D de la surface de la terre dans un format numérique 3D en un minimum de temps.
- Comment l'utilisation du drone VTOL P330 Pro avec l'AlphaAir 450 LiDAR a-t-elle permis de collecter efficacement des données pour mesurer le volume d'un site minier à ciel ouvert en Indonésie ?
Figure 1 : L'ensemble des solutions de CHCNAV utilisées lors du projet d'exploration minière en Indonésie.
- Le drone P330 Pro permet d'effectuer des relevés aériens à petite et grande échelle avec une qualité de données extrême, des économies de coûts et de temps. Il est livré avec une station de contrôle au sol (GCS) portable pour le contrôle à distance et la communication entre le drone et l'opérateur. Des modes de navigation manuels et automatiques sont disponibles. Les capacités de décollage et d'atterrissage verticaux en font un drone particulièrement pratique à utiliser et à transporter.
L'AlphaAir 450 est un système léger et robuste qui intègre un scanner laser haute performance, une caméra professionnelle de 26 MP de qualité industrielle et un système de navigation inertielle de haute précision pour la collecte de données de haute qualité.
- En plus du drone et du LiDAR, le récepteur GNSS i50 et le logiciel de pré/post traitement fourni avec le AA450 ont été déployés. Global Mapper, un logiciel tiers, a été utilisé pour obtenir le calcul final de la surface mesurée dans ce projet.
- Quels sont les principaux avantages de la solution utilisée dans le projet ?
1. Efficacité et précision élevées : couverture de plus de 5 km² par mission avec une erreur inférieure à 5 cm.
2. Précision du LiDAR dans les zones de végétation : permet de relever la surface réelle du sol, y compris les structures qui pourraient être manquées par d'autres méthodes de relevé en raison de la végétation dense.
3. Facile à utiliser : utilisation d'un seul bouton et vol automatique.
4. Sécurité de l'équipe de terrain : il n'est pas nécessaire de transporter l'instrument pour effectuer un relevé complet de la zone.
5. Résultats rapides : la mesure d’une grande surface peut être effectuée en une journée.
- Quelles sont les précautions à prendre avant de lever un site avec un drone ?
Lors de l’étude d'une nouvelle zone pour le développement d'une mine, il est nécessaire de prêter attention aux aspects suivants :
1. Trafic : la compréhension de la situation du trafic dans la zone, des routes, des chemins de fer, des aéroports, etc. est nécessaire pour programmer correctement la logistique des équipements pendant les opérations sur le terrain.
2. Population : Faites des recherches sur les communautés urbaines et rurales vivant dans la région, notamment sur leur culture, leurs coutumes et leurs habitudes linguistiques, afin de prévenir toute difficulté pendant l'opération.
3. Conditions géographiques : lorsque le levé est mené dans des zones montagneuses présentant des types de terrain et des caractéristiques complexes, la connaissance du terrain est essentielle à la mission.
4. Conditions météorologiques : les paramètres clés sont le vent, la pluie, le brouillard, la température et la pression atmosphérique. Les statistiques historiques peuvent indiquer le nombre de mois et de jours opérationnels dans la région de mesure, fournissant une base pour la planification des opérations de vol.
- Quelles sont les principales étapes de la mise en place d'une étude cartographique par drone ?
La préparation est principalement liée à la mise en place de points de contrôle, à la conception de la trajectoire de vol du drone dans le logiciel et à l'installation d'une station de base GNSS.
Figure 2 : L'équipe de levés en Indonésie prépare le P330 Pro et le LiDAR AA450 pour le levé aérien.
Le plan de vol pour le levé peut être planifié à l'avance au bureau ou directement sur le terrain. Lors de la conception du plan de vol, les paramètres clés peuvent être déterminés en fonction des besoins, puis les paramètres de vol sont définis dans le logiciel. Par exemple, lors de la conception de la trajectoire du drone, la vitesse est généralement inférieure à 18 m/s, la longueur de la trajectoire est supérieure à 1 000 m, et la hauteur relative peut être supérieure à 200 m.
Figure 3 : La planification du plan de vol pour le drone P330 Pro.
Une station de base GNSS doit être installée avant le processus d'acquisition des données pour garantir un positionnement précis. S'il existe une source de correction RTK dans la zone de vol, comme un réseau GNSS RTK local, elle peut être utilisée pour éliminer la nécessité d'installer une station de base terrestre locale. Lorsqu'une grande précision est attendue, il est recommandé de limiter le rayon entre le drone et la station de base à un maximum de 5 km.
Figure 4 : Un récepteur GNSS i50 de haute précision est installé sur le terrain.
Lorsque tout est prêt, et avant chaque phase de levés, un test en vol du drone sans charge utile est effectué pour confirmer les performances du vol.
- Comment traiter les données brutes des nuages de points collectés par un scanner LiDAR ?
Une fois le relevé terminé, le système LiDAR doit rester immobile pendant 3 minutes. Ensuite, les données brutes peuvent être téléchargées et traitées. Typiquement, un système LiDAR peut obtenir les données suivantes en un seul vol :
1. Données de la station de référence GNSS, les données GNSS obtenues par la station de base.
2. Les données POS, qui comprennent principalement les données GNSS et les données IMU de l'AA450.
3. Données de scanner laser.
4. Images prises par l'appareil photo.
Les données POS sont traitées dans le module POS de la CoPre, un logiciel puissant et hautement configurable qui peut traiter toutes les données GNSS et IMU disponibles, fournissant ainsi des informations de navigation combinées de haute précision, notamment la position, la vitesse et l'altitude. L'étape suivante consiste à générer des nuages de points en fusionnant les données laser brutes et les photos avec les données POS, puis en créant un fichier .LAS basé sur le système de coordonnées WGS84.
Figures 5 et 6. Segments de nuages de points collectés par P330 Pro et AA450 sur le site et traités dans le logiciel CoPre.
- Comment calculer une cubature et déterminer les caractéristiques du site à partir d'un relevé LiDAR aéroporté ?
Pour le calcul du volume, Global Mapper (un logiciel tiers) a été utilisé. Le processus de calcul était entièrement basé sur les données importées du nuage de points collectées par le P330 Pro et le AA450 et traitées dans le logiciel CHCNAV. Les caractéristiques du site ont été déterminées, et les données finales ont été obtenues en générant un modèle maillé et en utilisant l'interface de calcul du volume.
Figure 7 : Calcul du volume du site minier.
Dans ce projet, des solutions de levés aériens ont été utilisées pour obtenir les informations réelles sur toute la zone. La surface a été cartographiée, et le volume total de la zone a été calculé. Cependant, les solutions de cartographie mobile de CHCNAV vont bien au-delà, car nos systèmes LiDAR peuvent détecter efficacement la géologie de surface cachée et détecter l'affaissement du sol.
De l'exploration à l'exploitation des ressources minières, l'acquisition d'informations topographiques très précises est essentielle à la sécurité et au succès de tout projet ; elle aura au fina un impact sur son efficacité opérationnelle globale.
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A propos de CHCNAV
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