使用锯切民用无人机进行该地区的专业大地航空摄影



你好

我是一名测量师,CROC的同事请我讲讲我们如何重塑无人机,如何对飞行进行编程以及以后如何处理所有事情,将无人机拍摄的图像转换为详细的正射影像图,高精度三维地形模型和比例尺为1:500–1的地形图:10,000

我和我的团队尝试了几种不同的无人机,并最终进行了一些修改,选择了“主力” DJI Phantom 4 PRO。 我们要做的第一件事也是最重要的事情是为其配备大地测量GNSS接收器,这使我们能够以厘米精度确定摄影中心。

它的标准GPS提供了15–20米的精度。 为了以这种精度解决大地测量问题,您需要在地面上使用特殊的十字形,或者需要进行其他某种变形,例如以已知坐标布置纸盘。




我们使它变得更加简单和复杂:我们放置了一个坐标完全已知的地面基站,并将一个附加的GNSS接收器集成到无人机中并安装了一个外部天线。 例如,我们从在D-RTK上安装DJI系统的MATRICE 600开始,这非常麻烦,昂贵且不方便解决大地测量任务。

然后,我们重新制作了更紧凑的DJI PHANTOM 4 PRO:我们能够将其他GNSS设备集成到标准包装中。 无人机的总质量增加了约100克。 飞行时间略有损坏,但不是很关键:一组四个电池足以完成200–300公顷的调查。

幻影给了一个重要的机会-主机开始安装在客机的手提行李中。 也就是说,我们现在可以非常非常简单地随身携带整套设备。

最小的设置是一架经过修改的无人机(整套),一个作为地面基站的GNSS大地测量接收机,一台带有飞行计划程序的笔记本电脑,一张下载的地图(用于在没有Internet的情况下工作)和为该地点编写的飞行计划(如果有这样的机会的话)。 仍然需要额外的电池,充电器(或数个)和发电机。 我们采用一种汽油发电机,这种汽油发电机是以箱的形式制成的,很方便满足我们的需求。 或由汽车发动机提供动力的逆变器。 在某些地区,您需要加热更多(尤其是电池和手)。

只需一支电池,您就可以拍摄50公顷,每像素分辨率为2-5厘米。

我们的工作方式是这样的:我们到达办公室并预先安排了无人机的任务(在办公室)。 我们使用UgCS(这是一种非常昂贵的专业无人机飞行计划软件,可在俄罗斯销售和建议CROC的集成和改进。当然,此类软件不仅适用于大地测量学,救援人员,农艺师,建筑商等也可以使用,但在这些方面我并不坚强,所以所有问题都来自CROC的同事。 在其中,我们指示工作区域的边界,横向重叠,拍照高度,然后软件本身将考虑地形特征来计算无人机的飞行路线。 就是说,UgCS会按照其应有的方式削减一切:使用中间平台来更换电池和其余电池。

我们查看是否存在任何无法解决的障碍,然后我们建立了GNSS基站。 接地点的坐标由Topcon GR-5接收器指定。



此外,已经有飞行任务。 这是飞越区域的边界以及用于粘合的纵向或横向重叠。 我们为控制放置了一对控制对比点:



要从GNSS连接自动驾驶仪,我们需要将无人机连接到遥控器,使用DJI控制程序将遥控器连接到平板电脑,然后将平板电脑连接到笔记本电脑。 随时随地配置此捆绑包并不容易。 在这里,CROC的同事为我提供了重要帮助:安装,调整,在发射前进行测试。

接下来的一点是,大约每三个对象都位于没有稳定Internet访问的位置。 该软件可以解决这个问题。 但是也有一些困难的地区,例如山区,那里的信号传播问题已经开始。 这就是为什么我们使用Phantoms:它们具有许多内置传感器来避免障碍。 当他失去联系时,他会回来。 当他不能回去时,他开始坐下来。 这些传感器可帮助您在困难的条件下飞行,例如在高地或城市中。 我们有几种情况下,障碍物传感器有助于避免紧急情况。 例如,在富查伊拉(UAE)酋长国的山区,我们与无人机失去了联系,由于风的原因,无人机无法返回起飞点。 然后,自动驾驶仪决定降落,并使用障碍传感器将无人机降落在相对平坦的山脉两个斜坡之间的缝隙中。



无人机飞行的结果是这些点的照片(该处理软件已经突出显示了它们的中心):



飞行完成后,GNSS测量值将通过Wi-Fi单独下载,它们存储在无人机上,不会实时广播到地面。

您可以走得更远,因为下一步是航空照片的摄影测量处理。 地面控制点的坐标仅用于控制:



这是分类后的点云。 颜色突出显示植被,支撑,电源线,建筑物和结构:



这已经是该云的3D模型:



在这个平房村里,任务很简单:每像素5厘米,风景简单,树木最少,没有干扰。 我们收到了正射影像图,并将其与地籍计划结合在一起:



它可用于土地测量,土地积压和地籍评估,评估土地使用的有效性,设计区域开发,设计和勘测工程,道路网络的重建和开发,监视地面和地下通讯,管道,电力线的状态等,以保护为目的的土地监测,可能变化的土地边界和区域的环境监测,为GIS创建三维地形模型。

为什么选择UgCS? 因为市场上没有其他选择,所以其他一切都是业余水平。 任何无人机都可以执行任务非常方便,而且可以飞行:整个DJI生产线都得到支持,包括Maviki和十几种在大地测量学中流行的无人机。 铁根本没有约束力。 非常好的计划-来自办公室。 使用操纵杆或CLICK&GO从笔记本电脑进行常规控制,对Photoscan或Pix4D的图像进行良好的地理编码。 市场上有无需携带笔记本电脑但功能少得多的替代软件。 笔记本电脑是一个巨大的优势,但同时也是该系统的祸根:它极大地使商务旅行变得复杂。 在冬天,由于整个捆的电池都冻结了,所有这些都变得更加复杂,并且您必须戴手套(这不是很准确)。 但是,还没有其他选择:这种不便或功能有限。

这是3D城市模型结果的示例:



这是另一个对象-三维采石场模型:





这是一个故事。

参考文献


Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN426015/


All Articles