Gestern auf dem EDS 2018 (European Drone Summit) in Frankfurt stellte DJI eine neue Modifikation seines beliebtesten und funktionalsten Quadcopters vor: Phantom 4 RTK. Für den Durchschnittsbenutzer wird dieser Copter natürlich nicht besonders beachtet, aber für das Industriesegment wird er zu einem der wichtigsten Werkzeuge. Laut Hersteller wurde Phantom 4 RTK entwickelt, um eine der Hauptnischen kommerzieller Drohnen zu besetzen: Geodäsie und Kartographie. Was kann dem Industriesegment einen neuen Hubschrauber geben? Wir erzählen!
In einer seiner jährlichen Untersuchungen zu kommerziellen Drohnen behauptet das Analyseunternehmen Skylogic, dass DJI-Quadrocopter sowohl in der Software als auch in der Technologie eine beherrschende Stellung einnehmen. Und das neue Produkt des Unternehmens bestätigt nur die Worte von Analysten. „Das Phantom 4 RTK wurde speziell für Benutzer entwickelt, die es gewohnt sind, sich auf DJI-Produkte als leistungsstarkes Mapping- und Inspektionswerkzeug zu verlassen“, sagt Sunny Liao, Director European Business bei DJI. Ja, die Worte sind ausgezeichnet, aber was genau bietet uns DJI?
Merkmale des integrierten RTK-Moduls
Wenn Sie den zylindrischen Vorsprung auf der Rückseite des Geräts nicht beachten, können Sie sich vorstellen, dass wir das Phantom 4 Pro oder dessen aktualisierte Version 2.0 vor uns haben. Alle Sensoren (vorne, unten, hinten und seitlich) sowie die 20-Megapixel-Kamera, die viele Fotografen an ihrem gewohnten Platz lieben. Aber gerade in diesem Zylinder liegt die Hauptinnovation des Modells. Dies ist ein RTK-Modul (GPS L1 L2, GLONASS L1 L2, Galileo E1 E5a und BeiDou B1 B2), das Echtzeitdaten über den Standort des Copters auf den nächsten Zentimeter überträgt. Mit diesem Modul können Sie die Positionierungsgenauigkeit horizontal auf 1 cm + 1 ppm, vertikal auf 1,5 cm + 1 ppm erhöhen und die absolute horizontale Genauigkeit des photogrammetrischen Modells auf 5 cm. Zum Vergleich erhalten Sie genaue topografische Vermessungsergebnisse (dh bis zu 3 cm) Eine typische Drohne muss ungefähr 40 Referenzpunkte (GCP) pro Quadratkilometer einstellen, was mehrere Stunden dauert.
Jede Phantom 4 RTK-Kamera wird werkseitig kalibriert. Die Daten zur Objektivverzerrung werden gespeichert und anschließend zu den Metadaten jedes Bildes hinzugefügt. Bei der Luftaufnahme berücksichtigt das System die räumliche Verschiebung des Zentrums der CMOS-Matrix relativ zum RTK-Modul und zeichnet die Positionierungsparameter des Fotozentrums in denselben Metadaten jedes Bildes auf, wodurch der Prozess der photogrammetrischen Verarbeitung optimiert und eine hohe Genauigkeit der Modellrekonstruktion erreicht werden kann.
Durch die Verwendung des neuen TimeSync-Systems in Phantom 4 RTK konnten Positionierungsmodule und die ständige Kommunikation zwischen Flugsteuerung, Kamera und RTK-Modul möglichst effizient eingesetzt werden. Durch die gemeinsame Arbeit und die hochauflösenden Bilder können Sie 75% weniger Zeit für die Einstellung von Parametern aufwenden. Die Bodenauflösung erreicht aus einer Höhe von 100 Metern 2,74 cm, und die erforderliche Anzahl von Referenzpunkten tendiert gegen 0.
Gleichzeitig kann der Phantom 4 RTK problemlos mit der D-RTK 2-Mobilstation verbunden werden (um ein 4G-Modem oder WLAN mithilfe des NTRIP-Protokolls zu verwenden), um noch genauere Ergebnisse zu erzielen, insbesondere in Gebieten mit geringer Mobilfunknetzabdeckung. D-RTK 2 überträgt das Differenzsignal in Echtzeit an das Phantom 4 RTK, und das OcuSync 2.0-Übertragungssystem ermöglicht es dem Phantom 4 RTK, Daten mit hoher Geschwindigkeit und unter allen Bedingungen zu empfangen.
Das ideale Vermessungswerkzeug
Übrigens funktioniert DJI Phantom 4 RTK auch in Gebieten, in denen keine RTK-Abdeckung besteht. An einem solchen Ort werden die Quelldaten von Satellitenbeobachtungen und Ephemeridendaten verwendet und in der Datei PPKRAW.bin im RTCM-Format Version 3.2 gespeichert. Darüber hinaus konvertiert der Copter Satellitendaten "on the fly" in das RINEX-Format (Receiver Independent Exchange Format) und schreibt sie in die Datei RINEX.obs. Außerdem speichert er das Ergebnis der internen Synchronisation der GNSS-Position und der Kamera in der Datei Timestamp.MRK, um eine hohe Genauigkeit der Bildposition sicherzustellen . Alle Operationen und zugehörigen Daten werden für jeden Flug in einem eindeutigen Ordner auf der microSD-Karte gespeichert.
Phantom 4 RTK wurde entwickelt, um die Kartierung einfach, bequem und effizient zu gestalten, sodass der Benutzer großflächige Karten in einem Flug erstellen kann. Selbst wenn der Bereich des untersuchten Bereichs zu groß ist, um in 30 Minuten vermessen zu werden, nimmt der Copter nach dem Ersetzen der Batterie automatisch den Betrieb wieder auf. Auch zur einfachen Anpassung ist Phantom 4 RTK mit dem Paket für Entwickler mobiler Anwendungen Mobile SDK kompatibel.
Datenverarbeitung
Die mit dem Phantom 4 RTK erhaltenen Daten lassen sich sehr einfach in jedes Photogrammetrieprogramm, z. B. Pix4Dmapper, importieren, um ein genaues 3D-Modell zu erstellen. Auf diese Weise können Sie die Bauarbeiten direkt vor Ort überprüfen und die nächsten Schritte des Baus durchdenken. Aufgrund der hohen Granularität und der großen Datenmenge, die während der Standortvermessung erhalten wurde, müssen Vermesser und CAD-Techniker nicht zur Baustelle zurückkehren, um zusätzliche Informationen zu sammeln, wodurch Zeit gespart wird.
Ein Spezialist kann nach der Verarbeitung von Informationen von einer Drohne ein effektives Modell erstellen, das die Klassifizierung einer Punktwolke umfasst, um unerwünschte Objekte wie Vegetation, Fahrzeuge und künstliche Objekte, die Vektorisierungsfunktion und die Extraktion zu filtern. Die verarbeiteten Daten werden dann verwendet, um ein digitales Höhenmodell (DEM) und eine Oberflächenmodellierung zu erstellen, Volumen und dementsprechend Massen zu berechnen sowie um eine Gebäudeinformationsmodellierung (BIM) zu erstellen.
Zusätzlich zum 3D-Ergebnis können 2D-Orthophotomaps mit Software von Drittanbietern erstellt werden, um große Baustellen aus der Vogelperspektive zu betrachten.
Phantom 4 RTK - ein leistungsstarkes Tool zur Vermessung und Inspektion von Baustellen. Die Integration mit einer Vielzahl von Photogrammetrieprogrammen, kompakten Größen, einem genauen Bildverarbeitungssystem und anderen Funktionen trägt dazu bei, den Mapping-Prozess schnell, effizient und kostengünstig zu gestalten.