Топографическая съемка с использованием беспилотников

Топографическая съемка с помощью беспилотников (БПЛА) – это прогрессивная технология, которая выводит на новый уровень данный тип работ. Позволяет оперативно проводить съемки обширных территорий и собирать большое количество данных.

Компания Aeromotus, официальный дилер DJI, является интегратором беспилотных решений в России для самых разных отраслей. В данной статье специалисты компании раскрывают преимущества применения технологий БПЛА в топографии.

Обычно топографическая съёмка проводится в три этапа:

• Полевые работы – исследование и съёмка местности, с последующей привязкой полученных материалов к Государственной геодезической сети;
• Камеральные работы – составление непосредственно плана с внесением на него всех топографических объектов местности;
• Технический отчёт – полученная в результате работ карта окончательно утверждается и может использоваться в ходе строительных и производственных работ.

Ещё несколько десятилетий назад измерения и внесение объектов на карту требовали повышенных затрат времени, представляли собой трудоёмкую задачу. С появлением беспилотных летательных аппаратов задача проведения топографической съёмки стала намного легче.

Внедрение беспилотных технологий на предприятии подразумевает несколько шагов. Сначала специалисты Aeromotus подбирают оптимальное оборудование под задачи заказчика. Далее проводятся пуско-наладочные работы, тестовый запуск и обучение на практике сотрудников предприятия. Важно отметить, что на протяжении всего времени использования беспилотных комплексов осуществляется техническая поддержка операторов дронов, включая и нестандартные запросы.

Преимущества использования беспилотных технологий

Использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) максимально упростило задачу обновления и создания с нуля топографических карт местности, а также исследование ландшафта в целях планирования строительства и в управлении природными объектами. Применение дронов позволяет получить максимум информации для создания топографических планов при минимальных временных затратах. К дополнительным преимуществам данного метода относятся:

• Высокая точность;
• Удобство;
• Возможность использования в различных погодных условиях и в любое время года;
• Покрытие больших расстояний.

Несмотря на большое предложение, подобрать оптимальный аппарат для проведения топографических съемок не так уж легко.

Воздушное лазерное сканирование для создания топографических карт

Современные беспилотные решения для топографической съемки

Беспилотная промышленная платформа Matrice RTK является продуктом сочетания многолетних разработок компании DJI. Особенностью данного дрона является возможность интеграции множества вариантов различного оборудования. Беспилотник имеет класс защищенности устройства IP 45 и способен эксплуатироваться в различных погодных условиях.

Данный дрон оснащен технологиями искусственного интеллекта, что в совокупности с системой обнаружения в шести позициях, позволяет при съемке фокусировать изображение на одном объекте в кадре. Благодаря новой разработке OcuSync Enterprise возможна поддержка передачи связи на расстояние в 15 километров при передаче видеоматериала качеством в 1080 пикселей.

Беспилотная платформа DJI Matrice 300 RTK

Максимальное время полёта данного аппарата зависит от вида и количества полезной нагрузки (интегрированного оборудования), верхняя граница составляет 55 минут, что достаточно долго для проведения всех замеров и съёмочного процесса.

Вкратце следует отметить следующие преимущества:

• Шесть датчиков расположенные по всем сторонам аппарата обеспечивают своевременный уход от столкновения.

• Удобная система одновременного управления полезной нагрузкой и беспилотником одним касанием;

• Возможность записей как самих объектов местности, так и движений дрона, с параллельным увеличением изображения объектива.

Дополнительно следует подчеркнуть высокую максимальную скорость (82 км/час), а также наличие самообогревающегося аккумулятора, что немаловажно при проведении съёмок в холодное время года.

Полезные нагрузки для Matrice 300 RTK

Несмотря на то, что DJI Matrice 300 RTK поддерживает большинство подвесов, оптимальным решением в качестве полезной нагрузки будет выбор съёмочных систем Zenmuse L1 и Zenmuse P1. Обе системы обладают огромным потенциалом, в том числе способны работать в температурных условиях от – 20 до +50 C. Они отлично интегрированы в комплексное взаимодействие с дроном, а также поддерживают профессиональный программный пакет для картографирования DJI Terra.

Беспилотный комплекс для воздушного лазерного сканирования DJI Matrice 300 RTK + Zenmuse L1

Полезная нагрузка с лазерным сканером DJI Zenmuse L1 предоставляет возможность одновременной работы с облаком точек, оценки удачности того или иного ракурса, удаления или приближения отдельных элементов на модели облака точек, с последующим их переносом на 3D-модель.

Благодаря одновременной работе модуля LiDAR, 20 мегапиксельной камере, а также высокоточного IMU, появляется возможность переноса сложных структур изучаемой местности на трёхмерные модели.

Ниже специалистами Aeromotus представлена съемка карьера одного из крупных горнодобывающих предприятий.

Облако точек разрабатываемого карьера. Маркшейдерская съемка с Matrice 300 RTK + Zenmuse L1

При проведении съёмки Zenmuse L1 захватывают как точки местности, так и максимальные высоты окружающих объектов. Поэтому данный подвес идеально подходит для использования в маркшейдерии.

Используемый в системе лидар имеет безопасное для глаз лазерное излучение, поддерживает как повторяющийся, так и неповторяющиеся шаблоны сканирования. В первом случае поле обзора составляет 70,4 градуса по горизонтальной оси и 77,2 градуса по вертикальной. При повторяющемся сканировании в вертикальной оси поле 4,5 градуса.

Воздушное лазерное сканирование местности с помощью Matrice 300 RTK + Zenmuse L1

DJI Zenmuse P1 оптимально подходит для проведения картографии и геодезии местности. Кроме того, его можно использовать при планировании строительных работ, а также охране природных объектов. Абсолютная точность камеры подвеса в горизонтальной плоскости составляет 3 см, в вертикальной – 5 см.

Беспилотный комплекс для фотограмметрии Matrice 300 RTK + Zenmuse P1

Zenmuse P1 позволяет производить практически бесшумную съёмку с кадрированием за период 0,7 секунд. За один полёт покрывается максимально полезное пространство в 3 км2. Система поддерживает карты памяти объёмом в 512 гигабайт, что позволяет хранить информацию больших размеров без перемещения.

Облако точек на основе цифровой аэрофотосъемки с помощью Matrice 300 RTK + Zenmuse P1

Благодаря встроенной системе TimeSync 2.0, регулирующей время между модулями вплоть до миллисекунд, на выходе пользователь получает сверхточные данные, с корректировкой ориентации в пространстве и точностью до сантиметра. Вся система хорошо стабилизирована, благодаря трёхосевому механизму, расположенному по периферии аппарата.

Заключение

Таким образом использование DJI Matrice 300 RTK с полезными нагрузками Zenmuse P1 и L1 можно назвать оптимальным решением при выборе БПЛА для проведения топографической съёмки. Приведённые характеристики выводят данный беспилотный комплекс в лидеры современного рынка по удобству и качеству. И это только некоторые из положительных свойств. Дополнительные характеристики можно доступны на сайте DJI, либо сайте официального дилера DJI в России компании Aeromotus.

Все проектные материалы предоставлены компанией Aeromotus