क्षेत्र के पेशेवर भूगर्भीय हवाई फोटोग्राफी के लिए आरी सिविल ड्रोन का उपयोग

नमस्ते!

मैं एक सर्वेक्षक हूं, सीआरओसी के सहकर्मियों ने मुझसे पूछा कि हम किस तरह से ड्रोन को फिर से तैयार करते हैं, एक उड़ान को कैसे प्रोग्राम करते हैं और बाद में सब कुछ कैसे प्रोसेस करते हैं, ड्रोन से विस्तृत ऑर्थोपोटॉमैप, उच्च-परिशुद्धता तीन-आयामी इलाके मॉडल और 1: 500-1-1 के पैमाने पर स्थलाकृतिक योजनाएं। : 10,000।

मेरी टीम और मैंने कई अलग-अलग ड्रोन की कोशिश की और अंततः "वर्कहॉर्स" डीजेआई फैंटम 4 प्रो पर कई संशोधनों के साथ बस गए। पहली और सबसे महत्वपूर्ण बात जो हमने इसके साथ की थी, वह इसे एक भूस्थैतिक GNSS रिसीवर से लैस करना था, जो हमें सेंटीमीटर सटीकता के साथ फोटोग्राफी के केंद्रों को निर्धारित करने की अनुमति देता है।

इसके मानक जीपीएस ने 15-20 मीटर के क्रम की सटीकता प्रदान की। इस तरह की सटीकता के साथ भौगोलिक समस्याओं को हल करने के लिए, आपको या तो जमीन पर विशेष क्रॉस की आवश्यकता होती है, या किसी अन्य प्रकार की विकृति होती है, जैसे ज्ञात निर्देशांक में पेपर प्लेटें बिछाना।




हम इसे सरल और अधिक जटिल बनाते हैं: हम बिल्कुल ज्ञात निर्देशांक के साथ एक ग्राउंड-आधारित बेस स्टेशन रखते हैं, और ड्रोन में एक अतिरिक्त GNSS रिसीवर को एकीकृत करते हैं और एक बाहरी एंटीना स्थापित करते हैं। उदाहरण के लिए, हमने MATRICE 600 की शुरुआत डी-आरटीके में स्थापित डीजेआई प्रणाली के साथ की थी, जो कि बहुत ही बोझिल, महंगी और भूगर्भीय कार्यों को हल करने के लिए सुविधाजनक नहीं थी।

तब हम अधिक कॉम्पैक्ट डीजेआई फैंटम 4 प्रो का रीमेक बनाते हैं: हम अतिरिक्त जीएनएसएस उपकरण को एक मानक पैकेज में एकीकृत करने में सक्षम थे। ड्रोन का कुल द्रव्यमान लगभग 100 ग्राम बढ़ गया। उड़ान का समय थोड़ा क्षतिग्रस्त था, लेकिन महत्वपूर्ण नहीं: 200-300 हेक्टेयर के सर्वेक्षण को पूरा करने के लिए चार बैटरी का एक सेट पर्याप्त है।

प्रेत ने एक महत्वपूर्ण अवसर दिया - मुख्य सेट एक यात्री विमान के हाथ सामान में फिट होना शुरू हुआ। यही है, हम अब उपकरणों के पूरे सेट को अपने साथ कहीं भी ले जा सकते हैं, बहुत सरल।

न्यूनतम सेट एक संशोधित ड्रोन (इसका पूरा सेट), ग्राउंड बेस स्टेशन के रूप में जीएनएसएस जियोडेटिक रिसीवर, फ्लाइट प्लानिंग प्रोग्राम के साथ एक लैपटॉप, एक डाउनलोड मैप (इंटरनेट के बिना काम करने के लिए) और बिंदु के लिए एक उड़ान योजना है, अगर ऐसा कोई अग्रिम अवसर था। अभी भी अतिरिक्त बैटरी, एक चार्जर (या कई) और एक जनरेटर की आवश्यकता है। हम एक गैसोलीन जनरेटर लेते हैं, जो एक मामले के रूप में बनता है, यह हमारी जरूरतों के लिए बहुत सुविधाजनक है। या कार इंजन द्वारा संचालित होने वाला इन्वर्टर। कुछ क्षेत्रों के लिए, आपको अधिक हीटिंग (विशेष रूप से, बैटरी और हाथों के लिए) लेने की आवश्यकता है।

एक बैटरी से, आप प्रति पिक्सेल 2-5 सेंटीमीटर के संकल्प के साथ 50 हेक्टेयर की शूटिंग कर सकते हैं।

हम इस तरह काम करते हैं: हम ड्रोन के लिए कार्य के साथ अग्रिम (कार्यालय में) जगह पर पहुंचते हैं। हम यूसीसीएस का उपयोग करते हैं (यह एक पेशेवर बल्कि महंगी ड्रोन फ्लाइट प्लानिंग सॉफ्टवेयर है जो रूस में सीआरसी एकीकरण और सुधारों को बेचता और सलाह देता है। बेशक, इस तरह के सॉफ्टवेयर न केवल भूगणित में लागू होते हैं, इसका उपयोग बचाव दल, कृषिविद, बिल्डर, आदि द्वारा किया जा सकता है। लेकिन इन क्षेत्रों में मैं मजबूत नहीं हूं, इसलिए सभी प्रश्न CROC के सहयोगियों से हैं)। इसमें हम कार्य के क्षेत्र की सीमाओं, अनुप्रस्थ ओवरलैप, फोटो खींचने की ऊंचाई, और फिर सॉफ़्टवेयर स्वयं ड्रोन के उड़ान मार्ग की गणना करेंगे, इलाके की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए। अर्थात्, यूसीएससी को सब कुछ काट देना चाहिए: बैटरी और बाकी को बदलने के लिए मध्यवर्ती लैंडिंग के साथ।

हम देखते हैं कि क्या कोई बेहिसाब बाधाएं हैं, तो हम जीएनएसएस बेस स्टेशन स्थापित करते हैं। ग्राउंड पॉइंट के निर्देशांक Topcon GR-5 रिसीवर द्वारा निर्दिष्ट किए जाते हैं।



इसके अलावा वहाँ पहले से ही एक उड़ान मिशन है। यहाँ फ्लाईबी ज़ोन की सीमाएँ और ग्लूटिंग के लिए अनुदैर्ध्य या अनुप्रस्थ ओवरलैप हैं। हम नियंत्रण के लिए नियंत्रण विपरीत बिंदुओं की एक जोड़ी रखते हैं:



जीएनएसएस से एक ऑटोपायलट को जोड़ने के लिए, हम ड्रोन को रिमोट कंट्रोल, रिमोट कंट्रोल को टैबलेट के साथ डीजेआई कंट्रोल प्रोग्राम और फिर टैबलेट को लैपटॉप से ​​कनेक्ट करते हैं। चलते-चलते इस बंडल को कॉन्फ़िगर करना आसान नहीं है। यहां CROC के मेरे सहयोगियों ने मुझे काफी मदद की: लॉन्च से पहले स्थापित, समायोजित, परीक्षण करें।

अगला बिंदु यह है कि लगभग हर तीसरी वस्तु स्थित है जहां कोई स्थिर इंटरनेट नहीं है। सॉफ्टवेयर इस से मुकाबला करता है। लेकिन मुश्किल क्षेत्र भी हैं, उदाहरण के लिए, पहाड़, जहां सिग्नल प्रसार के साथ समस्याएं पहले से ही शुरू हो रही हैं। यही कारण है कि हम प्रेत का उपयोग करते हैं: उनके पास बाधाओं से बचने के लिए कई अंतर्निहित सेंसर हैं। जब वह स्पर्श खो देता है, तो वह वापस आ जाता है। जब वह वापस नहीं जा सकता, तो वह बैठना शुरू कर देता है। और ये सेंसर आपको कठिन परिस्थितियों में उड़ान भरने में मदद करते हैं, जैसे कि हाइलैंड्स या शहर में। हमारे पास कई मामले थे जहां बाधा सेंसर ने आपात स्थिति से बचने में मदद की। उदाहरण के लिए, फुजैराह (यूएई) के अमीरात के पहाड़ों में, हमने ड्रोन के साथ संपर्क खो दिया, और हवा के कारण, ड्रोन टेक-ऑफ बिंदु पर वापस नहीं लौट सका। तब ऑटोपायलट ने भूमि पर निर्णय लिया और बाधा सेंसरों का उपयोग करते हुए एक अपेक्षाकृत समतल क्षेत्र पर पर्वत श्रृंखला के दो ढलानों के बीच दरार में ड्रोन को उतारा।



ड्रोन की उड़ान का परिणाम इन बिंदुओं पर तस्वीरें हैं (प्रसंस्करण के लिए यह सॉफ़्टवेयर पहले से ही उनके केंद्रों पर प्रकाश डालता है)



जीएनएसएस माप को वाई-फाई के माध्यम से अलग से डाउनलोड किया जाता है उड़ान पूरा होने के बाद, वे ड्रोन पर संग्रहीत होते हैं और वास्तविक समय में जमीन पर प्रसारित नहीं होते हैं।

आप आगे छोड़ सकते हैं, क्योंकि अगला चरण हवाई तस्वीरों का फोटोग्रामेट्रिक प्रसंस्करण है। ग्राउंड कंट्रोल पॉइंट के निर्देशांक का उपयोग केवल नियंत्रण के लिए किया जाता है:



यहां वर्गीकरण के बाद एक बिंदु बादल है। रंग वनस्पति, समर्थन, बिजली लाइनों के तारों, इमारतों और संरचनाओं पर प्रकाश डालता है:



और यह इस क्लाउड के लिए पहले से ही एक 3D मॉडल है:



इस कुटीर गांव में, कार्य सरल था: प्रति पिक्सेल 5 सेमी, सरल परिदृश्य, पेड़ों की एक न्यूनतम, कोई हस्तक्षेप नहीं। हमने ऑर्थोपोटोमैप प्राप्त किया और इसे कैडस्ट्राल योजना के साथ जोड़ा:



इसका उपयोग भूमि सर्वेक्षण, भूमि भूखंडों के मूल्यांकन और भूकर मूल्यांकन के लिए किया जा सकता है, भूमि उपयोग की प्रभावशीलता का आकलन, क्षेत्रों का विकास, डिजाइन और सर्वेक्षण कार्य, पुनर्निर्माण और सड़क नेटवर्क का विकास, जमीन की स्थिति और भूमिगत संचार, पाइपलाइनों, बिजली लाइनों, आदि की निगरानी करना। सुरक्षा के उद्देश्य के लिए भूमि की निगरानी, ​​सीमाओं की पर्यावरण निगरानी और परिवर्तन के अधीन भूमि के क्षेत्रों के लिए, जीआईएस के लिए तीन-आयामी इलाके मॉडल का निर्माण।

क्यों यूजीसीएस? क्योंकि बाजार में कोई अन्य विकल्प नहीं हैं, बाकी सब कुछ एक शौकिया स्तर है। यह बहुत सुविधाजनक है कि किसी भी ड्रोन को एक मिशन पर रखा जा सकता है, और यह बस उड़ जाएगा: पूरी डीजेआई लाइन माविकी सहित समर्थित है और एक दर्जन से अधिक ड्रोन भूगणित में लोकप्रिय हैं। लोहे से कोई बंधन नहीं है। बहुत अच्छी योजना - कार्यालय से। जॉयस्टिक या CLICK & GO वाले लैपटॉप से ​​सामान्य नियंत्रण, फोटोस्कैन या Pix4D के लिए चित्रों की अच्छी जियोकोडिंग। लैपटॉप ले जाने के बिना बाजार में वैकल्पिक सॉफ्टवेयर है, लेकिन कम सुविधाओं के साथ। एक लैपटॉप एक बहुत बड़ा लाभ है, लेकिन सिस्टम का एक अभिशाप भी है: यह व्यापारिक यात्राओं को बहुत जटिल करता है। सर्दियों में, यह सब इस तथ्य के कारण और अधिक जटिल हो जाता है कि पूरे बंडल की बैटरी फ्रीज हो जाती है, और आपको दस्ताने के साथ काम करना होगा (जो बहुत सटीक नहीं है)। लेकिन अभी तक कोई अन्य विकल्प नहीं हैं: या तो ऐसी असुविधा, या सीमित क्षमताएं।

यहाँ एक तीन-आयामी शहर मॉडल के परिणाम का एक उदाहरण दिया गया है:



यहाँ एक और वस्तु है - एक त्रि-आयामी खदान मॉडल:





यहाँ एक कहानी है।

संदर्भ

• ड्रोन और क्रैश को लैस करने के बारे में मेरा ब्लॉग
• यूपीसीएस वेबसाइट एसपीएच इंजीनियरिंग का एक विक्रेता है। जटिल और लंबे मिशन के लिए नियोजक।
• CROC के एक सहकर्मी का मेल - ALevandovskiy@croc.ru (अलेक्जेंडर लेवांडोव्स्की) - सॉफ्टवेयर के प्रश्नों के लिए।
• जिस प्रेत पर हमने उड़ान भरी
• GNSS RTK क्या है?