Calcularea parametrilor fotografiei aeriene de către un vehicul aerian fără pilot. Utilizarea dronelor civile tăiate pentru fotografierea aeriană geodezică profesională a zonei

Beneficiul curent de utilizare vehicule aeriene fără pilot în industria construcțiilor și a business show-urilor face ca acest tip de activitate să fie foarte popular. În acest articol vor fi abordate principalele domenii de aplicare fotografie aeriană.

Pe complicațiile fotografiei aeriene

cerere UAV, a devenit disponibilă companiilor mici relativ recent, în urmă cu doar patru ani, pentru fotografie aeriană, era necesar să se angajeze un elicopter sau să se agațe de planor dacă obiectul era în afara orașului. Nu toate organizațiile și-au putut permite, dar astăzi totul s-a schimbat. Odată cu apariția UAV-urilor fabricate din China, costurile fotografiei aeriene s-au schimbat semnificativ. Acest lucru se datorează faptului că aerul a început să fie efectuat de la relativ ieftin copiatoare radio controlate... Desigur, pe piață au apărut imediat companii care oferă servicii de fotografie și video. În mod convențional, se pot distinge două direcții de tragere, de la un quadcopter ușor și un hexacopter greu. (sau octocopter, diferența este în numărul de motoare). Quadcoptere mici, cel mai adesea seria DJI Phantom, sunt utilizate pentru raportarea fotografiilor aeriene. Drept urmare, fotografiile sunt obținute cu o rezoluție de 4000 pixeli pe latura mai mare sau 12 megapixeli.

Astfel de fotografii nu sunt potrivite pentru imprimare, dar pot fi vizualizate pe computer sau prezentări de bună calitate. În cazul în care un fotografie aeriană nu este necesară pentru comercializarea produselor care necesită o calitate înaltă, atunci această opțiune este mai mult decât suficientă.

În exemplul de mai jos fotografie aeriană dintr-un quadcopter Camerele Phantom 2 și Go Pro 4.

Pentru fotografierea mai serioasă, de obicei, se folosesc camere Canon 5D Mark III cu lentile bune, care „zboară” pe drone grele precum DJI S1000. În fotografia de mai jos, puteți arunca o privire asupra echipamentelor pentru fotografie aeriană profesională, care este utilizat în companii specializate.

Nivelul de detaliu al obiectelor din fotografie este mai mare. Imaginile finale sunt obținute cu o rezoluție de 5600 pe latura mai mare, numărul de megapixeli este de 23,4, numărul de pixeli pe inch este de 300 și în format RAW *. (RAW sunt date necomprimate de la senzorul camerei, ceea ce oferă avantaje suplimentare la fotografiere.)

Fotografie aeriană dintr-un hexacopter poate fi utilizat în tipărit: do fotografie aeriană pentru panouri publicitare și alte reclame în aer liber, pentru tipărire de broșuri, pentru sondaj geodezic. Această opțiune de fotografiere va fi cea mai precisă și mai mare în preț (de obicei, prețul pentru fotografiere cu Canon 5D Mark III este de 3-4 ori mai mare). Este posibil să decupați imaginea (decuparea inutilă) și să procesați mai bine fotografia.

Fotografie aeriană în construcții

Utilizarea fotografiei aeriene în construcții un pas către progres și dezvoltare în general. Cercetarea în timpul construcției, fotografie aeriană pentru proiectare și cadastru, explorare geologică, fotografii publicitare, toate aceste posibilități vor permite oamenilor să creeze unități arhitecturale neobișnuite și de înaltă calitate, inclusiv arhitectură peisagistică, în viitorul apropiat. Analiza terenului din aer vă permite să proiectați la o scară mai mare, ceea ce dă un impuls dezvoltării infrastructurii bine gândite a districtelor, parcului și zonelor de agrement și a noilor orașe

• Ce sunt drone?
• Care UAV este potrivit pentru sarcinile tale?
• Care este diferența tipuri diferite UAV-uri în afară?

Posibilitățile de utilizare a UAV-urilor sunt acum foarte vaste: de la supraveghere video din aer și filmări artistice, la inspecția instalațiilor industriale și cartografierea. În plus, drone sunt adesea folosite pentru rezolvarea sarcinilor non-banale, cum ar fi observarea animalelor sălbatice în habitatul lor natural, explorarea vulcanilor sau ghețarilor, efectuarea operațiunilor de căutare și salvare și multe altele. UAV-urile sunt clasificate în funcție de designul lor, ceea ce la rândul său afectează performanța zborului.

Ce caracteristici ale UAV ar trebui să fie acordate atenție atunci când alegeți

Atunci când alegeți cel mai potrivit tip de UAV, principalul lucru este să decideți ce sarcini aveți de rezolvat cu ajutorul dronei, ce aveți nevoie: viteză și gamă lungă sau manevrabilitate și acuratețe. Atunci când a fost luată o decizie cu privire la ce tip de UAV este potrivit pentru dvs., criteriile de selecție rămase depind de tipul de lucru pentru care achiziționați drona. Haideți să aruncăm o privire la câteva dintre principalele caracteristici pentru a vă informa dacă intenționați să cumpărați un UAV.

Aceasta este una dintre caracteristicile cheie ale vehiculelor aeriene fără pilot, depinde de cât de multă zonă poți trage într-un singur zbor și, prin urmare, de eficiența economică a lucrării. Modelele din aceeași clasă au adesea aproximativ aceeași durată de zbor. Este important să înțelegem cum se face această evaluare. De obicei, timpul maxim de zbor este indicat în cele mai favorabile condiții (calm complet, temperatură +20 ° C). Unele companii publică orele de zbor fără sarcină utilă (camere) pentru a atrage clienții. După instalarea sarcinii utile, timpul de zbor al acestor UAV-uri poate fi redus cu până la 50%. Prin urmare, înainte de a cumpăra, este mai bine să solicitați producătorului o demonstrație a dronei pentru a se asigura exact cât timp poate fi în aer. Timpul de zbor trebuie luat în considerare împreună cu sarcina utilă și greutatea la decolare. Posibilitatea de a instala diverse sarcini utile și echipamente suplimentare depinde de capacitatea de transport. Masa vehiculului afectează stabilitatea UAV-ului în aer, prin urmare, cu cât este mai greu, cu atât traiectoria sa este mai stabilă și calitatea imaginilor obținute este mai mare.

UAV-urile Geoscan zboară mult timp

Când creează drone Geoscan, inginerii noștri se străduiesc să obțină o durată de zbor record. Deci, quadrocopterul Geoscan 401, care nu are analogi în Rusia, poate rămâne în aer până la 60 de minute. Geoscan 201 este un drone de tip aeronavă capabil să zboare până la 180 de minute, decolând până la 22 km2 într-un singur zbor.

Drona poate fi echipată cu diferite tipuri de sarcină utilă: cameră foto sau video, aparat de fotografiat termic, magnetometru, analizor de gaz sau scaner laser. Tipul de sarcină utilă, precum tipul UAV, ar trebui să fie selectat în funcție de sarcini și ce date doriți să primiți. Pentru lucrările topografice, geodezice și de supraveghere a terenurilor, materialele de sondaj trebuie să respecte documentele de reglementare. Pentru a obține calitatea dorită, este necesar să folosiți receptoare GNSS de înaltă precizie, să fotografiați cu camere cu o matrice mare și un obturator central. Dacă nu este necesară precizia ridicată, se pot utiliza modele de camere mai puțin costisitoare și se dispune de echipamente de navigație de înaltă precizie.

Multe UAV-uri pot fi furnizate cu sarcini utile diferite, dar nu toate acceptă schimbarea operatorului. Dacă alegeți un UAV cu sarcină utilă detașabilă, asigurați-vă că nu sunt necesare instrumente suplimentare pentru înlocuire, iar electronica detectează automat tipul de sarcină utilă și îl poate controla fără configurare suplimentară sau intermitent.

Dacă alegeți o dronă pentru agricultură, atunci aveți nevoie de o cameră capabilă să filmeze în apropierea infraroșului. Acest lucru este necesar pentru calcularea indicilor de stare a vegetației, de exemplu NDVI. Un alt tip popular de sarcină utilă este imagerul termic. Vă permite să obțineți imagini foto și video în intervalul termic. Acest lucru poate fi util pentru găsirea unor scurgeri la sistemele de încălzire, localizarea defecțiunilor de linie de înaltă tensiune sau localizarea punctelor de evacuare a apelor uzate.

Sarcini utile pentru UAV Geoscan

Pentru UAV-ul Geoscan, sunt prezentate o serie de sarcini utile care pot rezolva multe probleme. Acestea sunt camere pentru fotografiere în raza vizibilă, și camere multispectrale, și platforme giro-stabilizate cu o cameră video sau o imagine termică și soluții speciale pentru fotografierea panoramelor și chiar un canal video FullHD. Dacă nu găsiți o sarcină utilă adecvată la noi, suntem întotdeauna gata să o proiectăm și să o fabricăm în special pentru dumneavoastră.

Este foarte important ca UAV să fie fiabil, portabil și nu necesită o pregătire îndelungată pentru lansare. Fiabilitatea este determinată în primul rând de materialele utilizate. Acestea trebuie să fie ușoare și suficient de rezistente pentru a rezista la încărcăturile de zbor și, mai important, la încărcături în timpul aterizării.

Materialele compozite oferă rigiditatea și rezistența necesare, dar pot să nu fie suficient de flexibile pentru a rezista la sarcini de impact. Materialele polimerice sunt capabile să reziste la impacturi, nu se rup în timpul deformării și își păstrează forma, dar nu sunt capabile să ofere rigiditate structurală. Prin urmare, cel mai optim este partajarea polimeri și materiale compozite.

Portabilitatea UAV se realizează prin soluții precum un cadru pliabil sau un design modular. Cele mai convenabile sunt acele drone care pot fi amplasate într-o carcasă de transport robust și transportate în portbagajul unei mașini. Durata de pregătire a unui drone de către un operator nu trebuie să depășească câteva minute.

UAV-urile Geoscan sunt fiabile

Am fost primii din Rusia care au creat o serie cu aparate amovibile din polipropilenă expandată. Acest lucru le face rezistente la șoc în timpul plantării și simplifică reparațiile de pe teren. Cadrul ușor și rigid al quadcopterului este realizat din fibră de carbon. Poate rezista la sarcini severe și condiții de operare dure. În același timp, un mecanism special de pliere vă permite să obțineți o compactitate maximă în timpul transportului.

Un UAV de tip aeronavă are două metode de lansare - de la mâini și de la o catapultă și două metode de aterizare - cu o parașută și pe carenă. Lansarea dintr-o catapultă este considerată pe bună dreptate cea mai sigură pentru operator, iar aterizarea cu parașuta este cea mai blândă pentru o dronă. UAV-uri de tip multi-rotor caracteristica principală este decolare verticală și aterizare. Acest lucru le permite să decoleze și să aterizeze folosind orice suprafață relativ nivelată.

Siguranța operatorului, a persoanelor și a bunurilor asupra cărora sunt efectuate zborurile ar trebui să fie luate în considerare atunci când alegeți un UAV. Cel mai bine este să alegeți drone cu ghiduri de aplicație atentă și funcții de securitate încorporate. Aceste funcții includ un sistem de avertizare cu privire la nivelul de încărcare a bateriei și calitatea comunicării radio, verificarea automată a sarcinii de zbor pentru fezabilitate și revenirea automată la punctul de plecare în caz de pierdere a comunicării sau descărcare critică a bateriei.

O altă funcție importantă este capacitatea de a seta distanța maximă de la punctul de plecare. Vă permite să creați un perimetru virtual dincolo de care UAV nu poate zbura. Acest lucru va asigura siguranța proprietăților și a persoanelor din zonele adiacente locației de filmare. Disponibilitatea funcțiilor de securitate va reduce semnificativ riscurile asociate cu funcționarea vehiculelor aeriene fără pilot.

UAV-urile Geoscan sunt sigure și confortabile

Toate dronele aeronavelor Geoscan decolează dintr-o catapultă și aterizează prin parașută, asigurând siguranța operatorului și siguranța UAV. Stația noastră de control automat și de la sol acceptă funcțiile de reîncărcare menționate mai sus. Toate acestea fac ca UAV-urile Geoscan să fie unul dintre cele mai sigure și mai convenabile de utilizat.

O altă caracteristică importantă a UAV este condițiile meteorologice în care este posibilă efectuarea de zboruri, precum și obținerea unor rezultate de sondaj de înaltă calitate. Viteza vântului, precipitațiile și temperatura aerului pot limita în mod semnificativ opțiunile dvs. dacă drona pe care ați cumpărat-o este proiectată numai pentru zboruri în condiții aproape ideale.

Pentru lucrări serioase, ar trebui să alegeți echipament profesional conceput pentru utilizare într-o gamă largă de temperaturi și capabil să reziste la viteze importante ale vântului.

Și dacă intenționați să folosiți drona în condiții dure, de exemplu, înalte la munte, la temperaturi foarte scăzute sau ridicate, atunci cel mai probabil veți avea nevoie de un model UAV special adaptat pentru aceste condiții.

Unde UAV-urile Geoscan pot zbura

Echipamentul nostru este proiectat să funcționeze la temperaturi de la -20 ° C la +40 ° C. Viteza maximă a vântului la care puteți zbura: 12m / s. De aceea, avem în spatele nostru peste tot în Rusia, precum și în Mongolia, Kazahstan, Grecia și Mexic.

Cea mai importantă parte a UAV este stația de control la sol (NSC). Funcționalitatea sa determină în mare măsură capacitățile dronei în sine.

În primul rând, OSN ar trebui să ofere instrumente convenabile pentru crearea unei misiuni de zbor. O cale de zbor pentru fotografia aeriană trebuie creată automat pentru o zonă de sondaj specificată de utilizator. În plus, ar trebui să fie posibilă setarea rezoluției și a procentului de suprapunere necesar de imagini, viteza de zbor și punctul de aterizare. Dacă NSO nu are această funcționalitate, va fi aproape imposibil să se efectueze corect fotografiile aeriene.

Între timp, stația de control la sol este necesară nu numai pentru a crea o misiune de zbor, ci și pentru a controla UAV în timpul zborului. Cu ajutorul NSO, operatorul poate monitoriza executarea sarcinii de zbor, să profite de zbor în puncte specificate sau să controleze sarcina utilă și, dacă este necesar, să anuleze misiunea. În plus, multe UAV-uri pentru supraveghere video difuzează imaginea camerei pe ecranul NSO în timp real.

NSU Geoscan

Cu NSU Geoscan puteți controla rezoluția spațială a imaginilor, procentul de suprapunere, viteza de zbor și alți parametri importanți ai sondajului. Sistemul va verifica automat planul de zbor creat pentru fezabilitate și, dacă este necesar, va oferi împărțirea acestuia în mai multe părți. De asemenea, puteți vedea poziția, traiectoria și telemetria UAV-ului în timp real și să-l controlați complet în toate etapele zborului.

Chiar și cele mai detaliate și fotografii aeriene de înaltă calitate vor rămâne doar imagini frumoase, fără prelucrare fotogrammetrică. Pentru a obține un model de creștere digitală, cloud puncte 3D și orthomosaic, veți avea nevoie de software specializat. Există diverse produse software pentru lucrul cu materialele de sondaj UAV, toate furnizează aproximativ același set de date de ieșire. Cu toate acestea, viteza de procesare și calitatea rezultatelor pot varia semnificativ. Pentru a evita frustrarea unui orthomoazic cu aspect nesatisfăcător și a unui model 3D dur, cel mai bine este să folosiți un software testat.

Pentru a determina cu exactitate poziția spațială a imaginilor, se utilizează coordonatele centrelor de fotografiere înregistrate de echipamentul de navigație al UAV. Prin urmare, merită să fiți atenți dacă software-ul fotogrammetric acceptă importul acestor date de pe drone. În mod ideal, software-ul de prelucrare UAV și fotogrammetric au fost inițial proiectate pentru a lucra împreună și integrate într-un singur flux de lucru.

Software Geoscan

Pachetul de livrare UAV Geoscan include un program pentru procesarea fotogrammetrică profesională a imaginilor și crearea de modele 3D. În plus, oferim 3D pentru analiza și vizualizarea datelor obținute. Nu trebuie să fiți un expert în GIS și fotogrammetrie pentru a utiliza complexe Geoscan. Software-ul nostru se va ocupa de toată complexitatea procesării, oferindu-vă instrumente de măsurare și analiză convenabile.

Un factor important atunci când alegeți un UAV este prețul acestuia. Desigur, modelele cu prețuri mai mici par a fi mai atractive. Dar nu luați în considerare costul dronei separat de caracteristicile enumerate mai sus.

Ar trebui să acordați o atenție specială ceea ce obțineți exact pentru banii dvs. Producătorul oferă pregătire, suport tehnic și garanție? Este inclus software-ul fotogrammetric sau va trebui să îl cumpărați separat?

Fiți la curent cu costurile de operare și reparații. Din acest punct de vedere, este mai rentabil să achiziționați dispozitive modulare, deoarece este destul de simplu și ieftin să înlocuiți sau să reparați o parte separată a acestuia. În cazul unei soluții dintr-o singură bucată, întregul UAV va trebui trimis pentru reparații, ceea ce va presupune costuri suplimentare.

Când comparăm prețurile pentru drone, merită să comparăm mentenanța, disponibilitatea pieselor de schimb și resursa declarată a componentelor. Dacă este imposibil să efectuați reparații minore pe teren propriu, atunci o mică defecțiune poate perturba ziua de filmare. Aceasta este o perioadă de timp și pierderi de bani din cauza timpului dezactivare a echipamentelor.

Ce este inclus în prețul complexelor Geoscan

Cumpărând un complex de fotografiere de la noi, obțineți tot ce aveți nevoie pentru fotografie aeriană: UAV, NSU, cutii, încărcător, kit de piese de schimb, software. Costul complexului include, de asemenea, instruire individuală în lucrul cu UAV-uri și software de procesare fotogrammetrică, după care angajatul poate începe imediat să lucreze. Toate livrările sunt garantate

Concluzie

Pentru a alege un drone care va plăti și va aduce un profit, asigurați-vă de calitatea rezultatelor, fiabilitatea și performanța. UAV-ul ideal ar trebui să fie ușor de utilizat, portabil și să ofere o pregătire rapidă pentru lansare. Acesta ar trebui să ofere o selecție de sarcini utile multiple, să fie intuitiv pentru a opera și să se integreze cu software fotogrammetric profesionist.

Un lucru suntem siguri cu siguranță: un preț ridicat nu înseamnă întotdeauna o calitate înaltă.

Ne vom cufunda în industrie și vom vedea cum funcționează drona la filmare.

Acest studiu folosește termeni și jargon specific, dar nu vă vor împiedica să obțineți acest punct. În acest studiu, datele au fost procesate în DroneDeploy și s-a obținut o precizie ridicată de aliniere - 9 cm.

Descriere

Cercetarea este o parte integrantă a tuturor proiectelor de gestionare a terenurilor.

În acest exemplu, vom lua în considerare un lot de teren pe care urma să fie construită o nouă așezare. Înainte de începerea lucrărilor, a fost necesar să se efectueze un sondaj topografic precis din mai multe motive:

1. Efectuați reconstituirea inițială a terenurilor pentru a proiecta un debit de apă pentru drenaj.
2. Efectuați o anchetă topografică a falezei râurilor adiacente pentru a preveni posibilele inundații.

Dacă doriți să vă deschideți propriul departament de drone, fiți pregătiți pentru faptul că acesta va deveni un obiect al investițiilor mari și, în consecință, poate fi alocat mai mult timp proiectului.

Geodezie 101

Cercetarea topografică tradițională necesită colectarea coordonatelor punctelor într-o grilă predefinită. În acest caz, a fost utilizată o plasă de 150x150 cm:

Măsurătorile au fost făcute la fiecare 150 de centimetri, la fiecare intersecție:

Un total de 1632 de coordonate au fost colectate pe o suprafață de sondaj de 34,5 hectare.

Fără a trage un dron la 20 de puncte / oră (1 punct la fiecare 3 minute), colectarea datelor ar dura aproximativ 82 de ore.

82 de ore de sondaj tradițional înseamnă că inginerul trebuie să aștepte cel puțin o săptămână pentru a începe procesarea datelor. Apoi vor mai fi nevoie de încă 3-4 zile până la finalizarea lucrărilor.

Prin efectuarea aceluiași sondaj folosind UAV, echipa de teren a putut oferi dezvoltatorului o vedere mai rapidă.

În primul rând, nu a fost nevoie să adunați 1600 de puncte pe întreaga zonă. În schimb, a fost efectuat un sondaj cu doar 10 mărci de teren localizate în câmpul vizual:

Pentru proiecte mai mari, punctele de control la sol (GCP) sunt plasate cel mai bine pe o grilă.

10 semne de sol sau 1632 puncte:

10 mărci de referință pot fi făcute în 1-2 ore.

Cei familiarizați cu fotogrammetria știu că punctele colectate de la suprafața apei nu sunt potrivite pentru utilizarea în astfel de sondaje.

După finalizarea colectării GCP, punctele au fost colectate folosind metoda tradițională în zone cu apă stătătoare - o combinație a celor două metode descrise mai sus.

Obiective colectate:

Drept urmare, am obținut 117 puncte (10 GCP + 107 în zonele cu apă stătătoare).

Timp de fotografiere:

Teoretic: 10 semne de sol + colectarea de puncte \u003d 1-2 ore

Actual: 117 puncte (10 GCP + 107 în zonele cu apă staționată) la o rată de colectare de 20 de puncte / oră \u003d 5,85 ore

Metoda tradițională: 1.632 puncte la o rată de colectare de 20 de puncte / oră \u003d 81,6 ore

În decurs de o oră, toate activitățile cu UAV au fost finalizate, inclusiv asamblarea, verificările înainte de zbor, lansarea, aterizarea, demontarea și coaserea inițială a hărții.

Astfel, avem:

UAV (1 oră) + colectarea punctelor (5,8 ore) \u003d

Timp total de lucru pe teren: 6,8 ore

Comparaţie:

34,5 hectare / teren de lucru cu UAV \u003d 6,8 ore

34,5 hectare / lucru de câmp conform metodei tradiționale \u003d 81,6 ore

Economii totale: 74,8 ore

Analiza datelor

După activitatea de teren, datele obținute necesită o prelucrare atentă. Marcajele la sol sunt prelucrate mai întâi, iar poziția lor trebuie corectată complet.

În continuare, punctele ajustate (fișierul .las) trebuie exportate pentru a crea baza datelor topografice. Cu toate acestea, numărul mare de puncte din fișierul .las înseamnă că contururile topografice inițiale ies destul de grosolan:

Contururile trebuie netezite pentru a crea ulterior o linie consistentă, fără a pierde precizia. În caz contrar, datele obținute sunt inutilizabile.

După 2 zile de prelucrare suplimentară, contururile topografice rezultate au devenit precise la 9 centimetri, atât pe orizontală (X, Y) cât și pe verticală (Z):

Termeni generali ai proiectului:

Metoda UAV ::

Muncă pe teren (6,8 ore) + prelucrare date (24 ore) \u003d

30,8 ore (aproximativ 4 zile)

Metoda obișnuită:

Muncă pe teren (81,6 ore) + Prelucrare date (24 ore) \u003d

105,6 ore (aproximativ 13 zile)

Folosind tehnologia drone, inginerul a obținut vederea topografică finală în aproximativ 75 de ore.

Conform datelor primite, s-a dovedit că:

1. Dezvoltarea suplimentară a terenului este necesară pentru a construi drenaj în zonele joase, unde apa este reținută.

2. Muncitorii vor putea acum să prezice și să planifice eficient datele de construcție pentru drumuri, case etc. - ceea ce va ajuta la finalizarea lucrărilor la timp.

3. Inginerul a aflat despre sondajele UAV cu costuri reduse și rentabile și intenționează să folosească din nou această metodă pentru a efectua un sondaj topografic „încorporat” final în săptămânile următoare.

Aici puteți găsi mai multe modele drone și mai bune.

Calcularea parametrilor fotografiei aeriene de către un vehicul aerian fără pilot

la. cu. - x. D., conf. Univ.

(SPbGLTA, Sankt Petersburg, Rusia)

În articol este prezentat calculul parametrilor pentru planificarea fotografiei aeriene de către camerele digitale cu utilizarea vehiculelor aeriene fără pilot.

Fotografia aeriană a vehiculelor aeriene fără pilot este din ce în ce mai răspândită, ceea ce necesită utilizarea de camere digitale moderne, atât special concepute cât și standard, în combinație cu UAV-urile. Fotografiile realizate cu o cameră digitală pot fi procesate imediat după fotografiere. Utilizarea camerelor aeriene (AFA) cu UAV-uri aparținând clasei Micro și Mini în conformitate cu clasificarea internațională este imposibilă, deoarece acestea au o greutate și o dimensiune destul de mari și prezintă, de asemenea, o serie de dezavantaje. De exemplu, pentru a obține fotografii aeriene, filmul trebuie dezvoltat și scanat. În același timp, principalul dezavantaj al camerelor digitale este rezoluția scăzută a imaginilor obținute în comparație cu imaginile obținute de AFA cu o dimensiune de cadru de 23x23 cm.

Pentru planificarea fotografiei aeriene este necesar să se calculeze principalii parametri. Atunci când se calculează parametrii fotografiei aeriene de către un vehicul aerian fără pilot echipat cu o cameră digitală, sunt necesare următoarele date inițiale, care sunt rezumate în tabelul 1.

tabelul 1

Date inițiale pentru calcularea parametrilor fotografiei aeriene

Index	Unitate rev.	Desemnare
Dimensiunea lotului
Dimensiunea pixelului terenului
Dimensiunile laturilor imaginii
Suprapunerea longitudinală a imaginilor dintr-o bandă
Suprapunerea încrucișată
Viteza UAV pentru fotografie aeriană
Timp de înregistrare a informațiilor într-o cameră digitală

Când faceți o fotografie aeriană cu camere digitale, pentru a obține imagini cu dimensiunea de pixel necesară pe sol, este necesar să filmați la o anumită înălțime. Rezoluția imaginilor digitale se caracterizează, de obicei, prin numărul de puncte pe inch - dpi (din engleză puncte pe inch) și dimensiunea pixelilor la sol - GSD (din engleză. Distanța eșantionului la sol). Altitudinea de zbor este calculată folosind următoarea formulă:

Hpodea - altitudinea zborului, m;

GSD - dimensiunea unui pixel la sol, rezoluția pixelilor, m / px;

lx - dimensiunea imaginii camerei, pixeli.

Întrucât imaginile digitale au formă dreptunghiulară, se recomandă amplasarea camerei cu latura lungă de-a lungul direcției de fotografiere în timpul fotografierii, deoarece aceasta va crește baza fotografiei și, prin urmare, va îmbunătăți intersecția fotogrammetrică (Fig. 1).

Fig. 1. Poziția relativă a imaginilor în traseu

În fig. 1 se vede clar că dacă raportul de aspect al imaginii este 2: 3, atunci locația imaginii cu latura lungă de-a lungul direcției de fotografiere vă permite să creșteți baza fotografiei ( b) de 1,5 ori. În consecință, timpul crește de 1,5 ori TRF pentru înregistrarea informațiilor de la o cameră digitală la un dispozitiv de stocare. Prin urmare, distanța minimă între cadre este bmin pentru o cameră digitală depinde în principal de caracteristicile sale tehnice și de viteza vehiculului aerian fără pilot V.

Suprapunerile între imaginile adiacente ale aceleiași benzi sunt denumite longitudinale ( px) ... Suprapunerile prea mici sau prea mari nu sunt potrivite pentru producție. Pentru vizualizarea stereoscopică a zonei filmate, este suficient să existe o suprapunere longitudinală de 50%. Dar părțile de margine ale fotografiilor aeriene au o serie de defecte, astfel încât nu este posibilă vizualizarea stereoscopică a întregii zone a fotografiei aeriene. Suprapunerile mari sunt de asemenea inacceptabile, deoarece acest lucru reduce drastic volumul imaginii. Cu aproape 100% suprapunere, se obțin două fotografii aeriene identice, care nu au un efect stereoscopic. Suprapunerea între imaginile adiacente în condiții de fotografiere plană ar trebui să fie cuprinsă între 56-69%, în munte - până la 80-90%. Astfel, distanța dintre imagini ( B) luând în considerare suprapunerea longitudinală se determină următoarea formulă:

Dar atunci când se realizează fotografii aeriene folosind UAV-uri, pentru a oferi suprapunerea longitudinală necesară între imaginile adiacente ale aceluiași traseu (Fig. 2), trebuie respectată următoarea restricție:

Fig. 2. Schema fotografiei aeriene a site-ului

Lățimea traseului pe sol ( LM) depinde de înălțimea cadrului ( te iubesc) utilizat în combinație cu un UAV pentru camera digitală.

Suprapunerile dintre rute se numesc încrucișare ( py) Valoarea lor este de obicei stabilită în intervalul 20-40%. Puteți determina distanța dintre rutele adiacente folosind formula:

Lungimea secțiunii dx egală cu lungimea traseului mediu pe direcția longitudinală de la marginea stângă a primei fotografii aeriene până la marginea din dreapta a ultimei fotografii aeriene. Lățimea parcelei dy măsurată lateral la jumătatea distanței de la partea de sus a fotografiei aeriene a primei rute până în partea de jos a fotografiei aeriene a ultimei rute. Astfel, numărul de fotografii pe traseu Ncn este definit ca raportul dintre lungimea segmentului și distanța dintre imagini, ținând cont de suprapunerea longitudinală.

Numărul rutelor va fi mai mare cu unul dintre raportul dintre lățimea secțiunii și distanța dintre rutele adiacente.

Număr de fotografii pe site NuCH este definit ca numărul total de imagini pentru toate rutele fotografiei aeriene.

Atunci când evaluați eficacitatea și fezabilitatea economică, este important să determinați cât timp va dura fotografierea aeriană a site-ului tuCH... Acest lucru vă va permite, de asemenea, să evaluați în ce perioadă de timp este cel mai bine să efectuați aceste lucrări.

Drept urmare, se pot trage următoarele concluzii:

1. Comparativ cu AFA tradițional, camerele digitale sunt inferioare din punct de vedere al indicatorilor tehnici (în rezoluția imaginii), ceea ce crește numărul de rute și imagini din ele pentru fotografie aeriană și, în consecință, complică procesarea suplimentară a materialelor obținute.

2. La realizarea fotografiilor aeriene a UAV-urilor pentru a asigura suprapunerea dintre imagini, este necesar să se țină seama de caracteristicile tehnice camere digitale, de asemenea, este de dorit să alegeți un UAV cu o schemă aerodinamică „planor”, \u200b\u200bcare vă permite să zburați cu o viteză destul de mică.

3. UAV-urile pot fi foarte eficiente utilizate pentru cercetarea zonelor mici, de exemplu, pentru elaborarea planurilor cadastrale ale zonelor mici și monitorizarea operațională a situației din zonele cu probleme.

Această lucrare a fost susținută de o subvenție a președintelui Federația Rusă pentru tinerii oameni de știință ruși MK-2617.2010.5.

Lista bibliografică

1., Fotografie aeriană și aviație Vavilov. Evaluarea calității fotografiei aeriene: instrucțiuni metodologice pentru studii de laborator. L.: LTA, 1s.

2. Vehicule aeriene fără pilot Nikiforov pentru inventarierea, cartografierea și gestionarea obiectelor de grădinărit peisaj // Păduri din Rusia în secolul XXI. Materiale ale primei conferințe internaționale științifice și practice. - SPb .: SPbGLTA, 2009. No. 1, p. 248-251.

3. Camerele Nikiforov utilizate pentru fotografiile aeriene de vehicule aeriene fără pilot în silvicultură // Pădurile din Rusia în secolul XXI. Materiale ale primei conferințe internaționale științifice și practice. - SPb .: SPbGLTA, 2010. No. 4, p. 65-70

4., aeronave Kadegrov producția rusăaplicat în industria forestieră // Pădurile din Rusia în secolul XXI. Materiale ale celei de-a treia conferințe internaționale științifice și practice pe internet. - SPb .: SPbGLTA, 2010. No. 3, p. 144-149.

5., Munimaev al vehiculelor aeriene străine fără pilot // Procesul facultății de inginerie forestieră din PetrSU. - Petrozavodsk .: Editura PetrSU, 2010. No. 8, p. 97-99.

6. Dispoziții de bază pentru fotografie aeriană, realizate pentru crearea și actualizarea hărților și planurilor topografice ale SCINP. –M .: Nedra, 1982, -16 p.

7. Metode uscate în construcții forestiere și peisaj: manual. - Yoshkar-Ola: MarSTU, 20p.

UAV-urile pentru fotografie aeriană pot reduce semnificativ costul fotografiei aeriene. Experiența de muncă arată că va dura o oră pentru a realiza fotografii aeriene pentru a calcula volumul de rocă dintr-o groapă cu o suprafață de 2 km2. Metoda tradițională de lucru, inclusiv sondajul instrumental la sol, va necesita cel puțin trei zile.

Descriere:

UAV-urile pentru fotografie aeriană pot reduce semnificativ costul fotografiei aeriene. UAV, specializat pentru rezolvarea problemelor geodeziei și cartografiei, este reprezentat de aparatul DELTA-M, care, din punct de vedere al caracteristicilor sale tehnice, nu are analogi între alte UAV civile ruse ușoare și, de fapt, este un instrument cartografic independent.

O caracteristică distinctivă a UAV DELTA-M pentru fotografie aeriană este prezența unui receptor de înaltă precizie a sistemului de navigare prin satelit global și a unui suport rotativ cu stabilizare cu giroscopie, care stabilizează axa optică. Datorită celui din urmă, atunci când efectuați fotografii aeriene, nu există așa-numita „herringbone”, care se formează în cazul utilizării unui UAV cu o cameră fixată rigid pe corp, datorită vibrației corpului planorului.

Absența unui „copac de Crăciun” permite creșterea distanței dintre rute, ceea ce duce la o creștere a zonei de fotografie aeriană efectuată într-un singur zbor. În plus, numărul de fotografii implicate în procesare este semnificativ redus, ceea ce reduce semnificativ timpul de procesare pentru primar materiale pentru a obține un orthomoic de înaltă calitate.

Beneficii:

- reducerea costurilor fotografiei aeriene;

– performanta ridicata. Experiența de muncă arată că va dura o oră pentru a realiza fotografii aeriene pentru a calcula volumul de rocă dintr-o groapă cu o suprafață de 2 km2. Obținerea unui orthomoic și DEM nu necesită mai mult de 4 ore de prelucrare automată, care se poate face noaptea fără participarea operatorului. Metoda tradițională de lucru, inclusiv sondajul instrumental la sol, va necesita cel puțin trei zile,

- utilizarea vehiculelor aeriene fără pilot vă permite să fotografiați în locuri greu accesibile, exclusiv prezența angajaților întreprinderii în aceștia și fără a-i pune în pericol pentru viață și sănătate.

Caracteristicile tehnice ale UAV pentru fotografie aeriană DELTA-M:

Specificații:	Valoare:
Viteza aeronavei	65-80 km / h
Altitudinea de zbor	100-3000 m
Rezoluția imaginii statice	3-10 cm / pix. în funcție de înălțime (300-1000 m, respectiv)
Performanță la fotografiere	pentru sarcini de monitorizare - până la 80 km 2 / plecare; pentru o rezoluție de 10 cm / punct - până la 30 km 2 / sensibilizare; pentru o rezoluție de 3 cm / punct - până la 10 km 2 / sensibilizare.
Domeniu de comunicare radio	30 km
Durata zborului	Până la 200 de minute
Viteza admisă a vântului	15 m / s
Decolare	catapulta
Aterizare	paraşuta
Intervalul de temperatură de funcționare	de la -35 ° C la + 40 ° C
Gama de unghiuri de mișcare a dispozitivului rotativ de sprijin girostabilizat	unghiul de rulare ± 45 °; unghi de pas ± 25 °; unghiul de derivă ± 50 °.
Precizie centrare foto	configurație de bază: eroare medie pătrată (RMS) în plan 2 m, înălțime 3 m complet cu receptor GPS \\ GLONASS de o precizie crescută (modul diferențial de fază - RTK): rms în plan 0,1 m, înălțime 0,2 m
Configurația camerei	Sony RX-1 matricea de dimensiuni complete de 35 mm; obturator central; Rezolutie 6000 x 4000; (Canon EOS-M cu opțiune de lentile disponibile EF50mm f1 / 1.4 USM)
Resursă garantată pentru cadrul aerian	50 de aterizări
Resurse complexe baterii reîncărcabile	50 de cicluri până când capacitatea este redusă cu 20%

Etapele fotografiei aeriene:

Tehnologic, fotografia aeriană dintr-un UAV se realizează în mai multe etape: lucrări pregătitoare de birou și întocmirea unei sarcini de zbor; marcarea punctelor de control pe teren și efectuarea unei misiuni de zbor (lucru pe teren); prelucrarea la birou a materialelor primite.

Pentru a obține date de înaltă precizie, este necesară o legătură instrumentală preliminară a unei rețele de puncte de control și sunt fixate pe ele semne de identificare, care, în cazul ideal, sunt cruci cu un centru desemnat, marcat la sol. Numărul acestora poate depinde de tipul de relief, de scopul sondajului și de condițiile sondajului. De exemplu, pentru a obține un orthomoazic de înaltă calitate la o scară de 1: 1000 cu utilizarea unui dispozitiv rotativ de susținere cu stabilizare giroscopică, 8 puncte de control și 2 puncte de control pe 1 km2 de teren sunt suficiente.

Înainte de lansarea UAV, următoarele sunt setate în interfața stației de control la sol (NSO): zona de sondaj, valorile necesare ale suprapunerii longitudinale și transversale și altitudinea de zbor, de care depinde rezoluția spațială a imaginilor. În conformitate cu parametrii specificați, stația de control la sol creează automat un traseu, în urma căruia UAV face fotografie aeriană cu fixarea coordonatelor fiecărui punct de fotografiere.

Obținerea unor rezultate de înaltă calitate a fotografierii este asigurată prin procesarea imaginilor digitale în pachete software specializate, precum: Pix4Dmapper, Photoscan, PHOTOMOD, care simplifică și automatizează în mod semnificativ procesul de procesare a materialelor sursă (determinarea punctelor de legătură pe imaginile adiacente și ajustarea prin punctele de control specificate). Prelucrarea materialelor fotografice aeriene este complet automatizată, pentru aceasta este necesară încărcarea fotografiilor aeriene obținute, poziția centrelor de fotografiere în software și setarea coordonatelor punctelor de control, după care software-ul va crea un model digital precis de teren.