Применение перепиленных гражданских дронов для профессиональной геодезической аэрофотосъёмки местности / Хабр

Основные функции dji terra:

• Умное планирование маршрута

Поддерживает несколько способов планирования маршрута, таких как полет по точкам маршрута, 2D-картографирование и планирование полета для наклонной съемки.

• Картография в реальном времени

Поддерживает картографию в реальном времени

В ходе пост-обработки изображений можно создавать ортофотоизображения высокой точности и качества

После планирования миссии наклонной съемки можно быстро создать 3D-модель.

Pix4D

Прежде скажем несколько слов о компании-разработчике ПО. “Pix4D” родом из Швейцарии. Она была создана в 2023 году сотрудниками Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL),  а точнее сотрудниками лаборатории компьютерного зрения. Молодая на тот момент компания сосредоточилась на разработке программного обеспечения и алгоритмов в области фотограмметрии и компьютерного зрения, а также разработке инструментов для анализа тепловизионных и мультиспектральных изображений и трехмерной реконструкции.

На данный момент потребителям хорошо знакомы такие продукты, как: Pix4Dmapper, Pix4Dfields, Pix4Dcloud, Pix4Dreact, Pix4Dsurvey, Pix4Dcatch, Pix4Dmatic, Pix4Dcapture и Pix4Dengine. При этом программные инструменты создаются для работы на различных платформах: компьютерах, мобильных и  облачных.

Как видим, лидерство Pix4D в области беспилотных технологий картографии сегодня очевидно. По крайней мере, речь идет о том, что компания находится в числе явных лидеров на рынке программного обеспечения в области картографии и геодезии. Ее программные продукты хорошо известны фермерам, строителям, геодезистам, спасателям и многим другим специалистам. Наиболее востребованными сегодня являются программные пакеты Pix4Dreact и Pix4Dmapper.

DroneDeploy

Еще один всемирно известный бренд, предлагающий программное обеспечение для картографии и хорошо зарекомендовавший себя среди пользователей. Опять же, прежде чем говорить о продукции бренда DroneDeploy, следует немного рассказать о нем самом. 

DroneDeploy (далее DD) – американская частная компания, основанная в 2023 году в Сан-Франциско молодыми разработчиками Джоно (именно так) Миллином, Майклом Уинном и Николасом Пикингтоном. DD представляет собой облачную платформу, или облачный сервис, который создан специально для картографии и анализа данных, полученных с дронов.

Программные решения DroneDeploy на базе облачной платформы позволяют выполнять автоматическую проверку безопасности полетов, контролировать рабочие процессы и отображать их в реальном времени, а также, конечно, обрабатывать данные. Компания давно и успешно сотрудничает с ведущими производителями дронов, включая компанию DJI.

Это позволяет разработчикам успешно продвигать свое специализированное ПО конечным пользователям из разных сфер деятельности, включая сельское хозяйство, недвижимость, горнодобывающую промышленность, строительство и многое другое. Программные пакеты DroneDeploy предлагают простой и понятный для пользователя функционал. При этом продукция обладает совместимостью с различными форматами изображений и приемлемой ценой.

У DroneDeploy есть несколько различных платформ для обработки созданных аэрофотоснимков на трех уровнях. 

Dji phantom 4 rtk – компактное и эффективное решение для небольшого объема работ

Хотя квадрокоптеры серии Phantom всегда позиционировались DJI и, соответственно, воспринимались пользователями в качестве любительских, различные версии этих надежных и высокопроизводительных БПЛА с штатной камерой на борту нередко использовали для решения самых разных серьезных задач: от мониторинга до геодезических исследований.

До появления специализированной модели Phantom 4 RTK (октябрь 2023 года) специалистам приходилось порой “дооснащать” дрон дополнительным оборудованием для повышения точности и качества аэрофотосъемки и фотограмметрии. Поэтому появление на рынке новой модели, многие характеристики и возможности хорошо знакомы пользователям, но которая при этом рассчитана уже на настоящих профессионалов, было удачным ответом DJI на запросы пользователей.

Для высококачественной аэрофото- и видеосъемки у нового квадрокоптера была установлена мощная камера с большой матрицей в 1 дюйм и 20 Мп. Механический затвор позволяет выполнять съемки, не опасаясь негативного воздействия вибрации или резких маневров на качество кадров.

Емкий аккумулятор на борту при полном заряде обеспечивает до 30 минут полета в нормальных погодных условиях при стабильной скорости (максимальная дальность при этом составляет 7 км). Этих исходных характеристик уже вполне хватило бы для различных задач.

Отличные полетные характеристики, простота управления и эксплуатации, универсальность и надежность остаются основными преимуществами всей линейки Phantom, включая, конечно же, и описываемую модель. Однако для геодезических работ модель Phantom 4 RTK представляет большую ценность не только этим.

Комплекс DJI Phantom 4  RTK можно считать оптимальным решением для выполнения средних по объему задач в сфере картографии и геодезических исследований профессионального уровня. При правильной эксплуатации и использовании всех возможностей беспилотного комплекса специалисты получают данные сантиметровой точности.

Помимо этого можно модифицировать аппаратное и программное обеспечение дрона за счет совместимости новой модели с сервисами DJI SDK. То есть, вы сможете разрабатывать собственные образцы оборудования и программные приложения для решения специфических задач, но при этом получить полную интеграцию со средой DJI. Для этого можно использовать удобную мобильную версию DJI SDK.

Dji terra

До появления специализированного приложения DJI Terra выполнение задач в рамках геодезических исследований было намного сложнее. Теперь же имеется очень удобное в работе, интуитивно понятное специализированное картографическое ПО. Им можно пользоваться по подписке и решать самые сложные задачи.

DJI Terra представляет собой специализированное приложение для установки на персональный компьютер. В нем вы можете заниматься автономным планированием маршрутов, выполнять контроль аэрофотосъемки и реконструкцию 2D и 3D моделей, а также их измерение.

По сути, вы получаете решение «все в одном», которое повышает эффективность всего рабочего процесса наряду с его упрощением для специалистов. Например, благодаря DJI Terra вы сможете использовать преимущества различных типов миссий и их планирования:

Dji terra, dronedeploy и pix4d

Программа DJI Terra – это солидный продукт, который в плане картографии предлагает результаты, аналогичные DroneDeploy и Pix4Dmapper, включая 2D-картографирование в реальном времени для оперативного получения картографических данных дистанционным образом или в тех случаях, когда оперативность принятия решений имеет решающее значение.

Мы были бы необъективны, если бы не отметили и ряд недостатков DJI Terra перед продукцией DroneDeploy или Pix4Dmapper. Пользователи считают, что эти недостатки заключаются в общей точности и высоком разрешении полученных карт и моделей. Впрочем, ситуацию можно улучшить с помощью наземных контрольных точек.

Также следует отметить, что на практике реальные пользователи предпочитают зачастую использовать ПО от Pix4D, если речь идет о картографии в реальном режиме времени (несмотря на все его недостатки), так как они считают ПО от DJI или DD не столько гибким и совместимым по сравнению с продуктами от Pix4D.

Dronedeploy livemap и pix4dreact

DroneDeploy имеет функцию Live Map, которая позволяет мгновенно получать информацию в реальном времени, даже когда дрон все еще находится в полете. При реальном тестировании LiveMap было обнаружено, что программное обеспечение от DroneDeploy иногда дает сбой.

В этом случае генерация карты может быть и не завершена. По сравнению с ним приложение Pix4Dreact оказывается более надежным. Дело в том, что Pix4Dreact предполагает после выполнения полетного задания постобработку на компьютере. Именно это придает больше надежности процессу создания карт.

Причина ненадежности LiveMap от DroneDeploy заключается в том, что в одном приложении осуществляется управление БПЛА, создание изображений и карты. И все это происходит прямо во время полета дрона. Из-за этого приложение Drone Deploy LiveMap часто испытывает сильные нагрузки и прекращает обработку и генерацию карты в реальном времени.

Для генерации высококачественной карты из приложения Drone Deploy требуется подключение к Интернету для обработки изображений, полученных с БПЛА, в облаке. Это приводит не только к задействованию больших ресурсов, но и большим затратам времени. По сравнению с Drone Deploy LiveMap у Pix4Dreact создание карты намного быстрее и проще, так как изображения с дрона могут быть быстро загружены в программное обеспечение Pix4dreact, после чего начнется процесс генерации карты.

Lidar и мультиспектральные камеры

В геодезии исследователи нередко сталкиваются с весьма сложными задачами, когда необходимо выявить какие-то скрытые части рельефа или найти какие-то скрытые от человеческого глаза признаки, указывающие на важные, но не видимые обычными камерами, процессы.

Визуальные и тепловизионные камеры в таких случаях помогают далеко не всегда. Но если их заменить или совместить с таким оборудованием, как лазерные сканеры (LiDAR) или мультиспектральные камеры, то можно решить много ранее недоступных для исследователей вопросов (скрытые густой растительностью объекты обычно обнаруживаются сканированием с помощью LiDAR, а мультиспектральная съемка позволяет выявить пострадавшие от природных бедствий почвы и растения).

Phantom 4 rtk и приложение gs rtk

DJI разработала специальное приложение GS RTK для геодезических исследований. Оно поможет вам настроить интеллектуальное управление дроном и эффективно использовать два режима планирования: Photogrammetry и Waypoint Flight. Режим планирования позволяет автоматизировать рутинные операции: выбор маршрута полета дрона, настройку высоты и скорости, настройку параметров камеры и даже коэффициента наложения, а также ряд других операций, которые необходимы для решения задач автоматической картографии и / или инспекции.

Помимо этого данное приложение максимально учитывает потребности пользователей и содержит ряд функций, которые будут оптимальными при выполнении задач геодезического исследования. Команда специалистов может выполнять операции планирования прямо из офиса, заранее загружая пространственные файлы KML, настраивая выдержку камеры и предупреждая операторов на месте об изменениях погоды.

Как выглядит рабочий процесс с использованием комплекса Phantom 4 RTK и GS RTK? На первом этапе команда планирует задание с помощью приложения, когда решается вопрос о типе и протяженности маршрута (например, линейный полет или полет по коридору для проектов, связанных со строительством коммуникаций).

На втором этапе собственно происходит сбор данных с помощью дрона. При этом вы можете спокойно работать без установки наземных контрольных точек (GCP) и использовать протокол NTRIP. На завершающем этапе можно приступать к 2D/3D-моделированию, используя возможности приложения DJI Terra, о котором еще будет рассказано.

Подобные решения доказали на многочисленных примерах свою высокую эффективность и более простую процедуру выполнения работ. Например, работу команды из 25 специалистов – геодезистов с традиционным оборудованием и использованием инструментальных методов могут заменить 2 специалиста “в поле” и 1-2 специалиста в офисе, “вооруженных” комплексом Phantom 4 RTK и другим оборудованием.

Pix4dreact

Этот программный пакет для картографических работ был специально разработан с учетом потребностей и специфических задач специалистов по оказанию чрезвычайной помощи. Отсюда одно из его очевидных преимуществ – скорость обработки аэрофотоснимков и получение двухмерных ортомозаичных карт за короткое время – считанные минуты.

Анализ данных

Третий слой беспилотных технологий картографии от DroneDeploy – это анализ данных и карт после завершения обработки полученной информации. DroneDeploy также предлагает специальное решение для этих целей. Оно содержит возможность хранения и изучения данных, функционал для совместной работы с членами команды, а специальные возможности для проведения измерений и создания отчетов.

Временные затраты на обработку с помощью pix4dreact

Одним из ключевых преимуществ Pix4Dreact пользователи называют оперативность, быстрое выполнение обработки полученных изображений и получение результата в виде карты. Весь процесс, от момента запуска дрона до готовой карты может быть выполнен менее чем за полчаса.

Для этого вам потребуется заранее запрограммировать полетную миссию с помощью приложения Pix4Dcapture, настроить полетный план и запустить летательный аппарат в воздух. После приземления нужно будет загрузить созданные кадры в программу обработки и через несколько минут можно будет смотреть готовую карту.

Точное время будет зависеть от размера и количества изображений. Например, при создании карты из 518 изображений время обработки и реконструкция заняли всего 16 минут. Пользователь получает готовую карту в виде файлов в формате pdf, но эти файлы достаточно маленькие и удобные для отправки по электронной почте или каким-либо иным способом другим заинтересованным пользователям.

Гексакоптер dji matrice 600 pro – гибкое решение для сложных проектов

Серия Matrice стала одним из самых удачных профессиональных беспилотных решений, эффективным продолжением первой серии промышленных универсальных дронов Spread Wings. При этом в линейке Matrice вы можете встретить различные типы конфигурации БПЛА: как квадрокоптеры вроде серии Matrice 200 двух версий, так и гексакоптеры серии Matrice 600 (далее М600/М600 Pro).

Чем привлекателен именно DJI Matrice 600 Pro для геодезических исследований? Во-первых, это одно из лучших решений для выполнения достаточно сложных проектов, причем речь может идти о возможности нестандартных решений, использования в качестве полезной нагрузки не только высокопроизводительных камер и модулей RTK, но и оборудования для LiDAR-сканирования. Максимальная полезная нагрузка в 6 кг допускает установку самого разного типа оборудования (включая разные типы LiDAR).

Гексакоптер оборудован высокопроизводительным полетным контроллером А3 Pro и тремя комплектами модулей IMU и GNSS, за счет чего обеспечивается не только высокая точность пилотирования и съемки, но и надежность работы всех систем в сложных условиях или в случае ошибки/отказа одного из модулей.

Преимущества решения M600Pro LiDAR и рабочий процесс

• С максимальной полезной нагрузкой в 6 кг летательный аппарат готов взять на борт различные типы оборудования для Lidar-сканирования.
• Наличие резервных модулей и прочная, продуманная конструкция M600 Pro обеспечивают надежное и стабильное пилотирование даже в плохую погоду, например при ветре со скоростью до 8 м/сек.
• Lidar-сканирование обеспечивает эффективный сбор данных высокой точности.
• Программное и аппаратное обеспечение допускают работу в условиях плохого освещения  

Как примерно выглядит рабочий процесс, если вы используете комплекс М600 Pro  и LiDAR? Вы можете задействовать систему мобильного SDK для планирования работ (всей миссии), затем приступить к выполнению сканирования с помощью оборудования LiDAR, а после завершения сканирования приступить к постобработке и сбору статистики.

С помощью сервиса SDK вы можете подключить следующие виды профессионального оборудования:

• Сканер Lidar
• Наклонную камеру
• Мультиспектральный датчик
• Гиперспектральный датчик
• Другое оборудование

Геодезические исследования: пользовательские сценарии

Беспилотные решения DJI для геодезических исследований могут использоваться различных пользовательских сценариях, например: 

• Для реновации города
• Для кадастрового управления
• Для ГИС в сфере общественной безопасности
• Для концепции “Умный город”
• Для подготовки мероприятий по аварийно-спасательным работам
• Для городского планирования
• Для территориального планирования
• Для строительства

Одним из таких пользовательских сценариев стало использование беспилотников DJI для строительства дорожной инфраструктуры государственной компанией “Автодор”. Компания применяет флот дронов для реализации проектов новых дорог, в частности для получения данных и обработки информации.

Дроны и bim

В строительстве и управлении проектами геодезическая съемка может предоставить критически важные данные, которые неразрывно связаны с информационным моделированием зданий (BIM).

На каждом этапе процесса строительства трехмерные фотограмметрические или лазерные модели с высоким разрешением, созданные с помощью дронов, можно накладывать и сравнивать на предварительно запланированные объекты BIM (BIM – Информационная модель здания). Это позволяет выявить расхождения между планами и реальностью.

Раннее обнаружение этих проблем может уменьшить ошибки или даже избежать их еще на стадии строительства, а также избежать упущений и повторных работ (а значит, дополнительных затрат). Неудивительно, что беспилотники в последние годы становятся органичной частью надзорных инструментов в современном строительстве.

Инспекции солнечных панелей и кровель

Программные решения от DroneDeploy предоставляют возможность создавать карты с температурными (тепловыми) данными. Это отличный вариант для тех, кому требуется выполнять проверки состояния солнечных панелей или проводить осмотры состояния кровли промышленных или других сооружений.

Специалистам хорошо известно, что обработка кадров, полученных с тепловизионной камеры, позволяет выявить проблемные места на солнечных панелях, а также потенциальное повреждения кровли: протечки воды или повреждения изоляции. Последнее – это возможность для компаний, в том числе коммунального сектора, быстро, безопасно и легко получать своевременную информацию и использовать ее для своих целей.

Каждый ли коптер подойдет для топосъемки с воздуха?

Для топографической съемки аппаратура должна отвечать следующим требованиям: 

1. Аккумулятор квадрокоптера должен позволять длительный полет без подзарядки. Разумеется, все зависит от объема работ и величины территории. И все-таки лучше, чтобы коптер смог отснимать если не все, то хотя бы большую часть, чем вы будете подзаряжать его много раз за одну съемку.
2. Камера должна обеспечивать должный уровень качества снимков. Это дерево или дом? Река или дорога? Слишком низкое качество фотографий сведут на нет всю работу оператора.
3. Квадрокоптер должен быть способным подняться на необходимую для съемки высоту. Для этого необходима достаточная мощность сигнала, поэтому используются модели, отвечающие этим требованиям или протюнингованные коптеры. 

Существуют также специальные геодезические квадрокоптеры, оптимизирующие работу «в полях». Оборудование для съемки подбирается в зависимости от конкретного заказа с учетом:

• размера территории;
• конечных материалов, которые нужно получить;
• типа местности;
• погодных условий;
• времени, необходимого на аэросъемку.

Как заказать топографическую съемку?

Хотели бы написать «взять и позвонить», но лучше всего все-таки заранее подготовить следующую информацию:

• Для каких целей вам нужна съемка — аэрофотосъемка участка по кадастровому номеру, для ортофотоплана, топоплана или что-то другое.
• Хотя бы приблизительный размер объекта.
• Местоположение объекта.
• Желаемые сроки.

Все остальные вопросы вам уже зададут наши сотрудники. Вы можете сразу заполнить бриф или форму обратной связи ниже либо позвонить за дополнительной консультацией. 

Как проводится топографическая съемка квадрокоптером?

Весь процесс можно разделить на работу в полевых условиях и непосредственно обработку полученных данных при помощи специальных программ. Для примера разберем аэросъемку для ортофотопланов:

1. Заказчик оставляет заявку у исполнителя, объясняя все особенности объекта и требуемый результат.
2. Исполнитель подбирает необходимое оборудование и выезжает на объект в оговоренный день для съемок.
3. Проводится топосъемка с квадрокоптера.
4. Снимки обрабатывают в специальной программе, получая ортофотоплан, соответствующий стандартам.

Карьерная  и горная добыча

В современных условиях традиционная добыча полезных ископаемых и карьерная добыча в частности требуют повышения эффективности и точности управления запасами. Также востребовано проведение инспекций и другие операции, позволяющие менеджменту получить полную и точную информацию о сложившейся ситуации и перспективах развития текущего проекта.

И в этом вопросе без применения технологии аэрофотосъемки обойтись уже невозможно, а самым дешевым и надежным вариантом становятся беспилотники. Использование беспилотных систем – эффективно, снижает риск для персонала, предоставляет точную информацию и позволяет поддерживать состояние объекта в соответствии с требованиями и нормами федеральных властей в области экологии и не только.

Кому и зачем нужна топографическая съемка с высоты?

Топосъемка с квадрокоптера востребована, в первую очередь, для создания 3D модели местности, ортофотопланов и матрицы высот.

Кроме этого аэросъемка необходима для следующих случаев:

• при создании географических информационных систем, а также обновлении существующих карт;
• для мониторинга сельхозугодий и лесного хозяйства с целью определить ведется ли целевое использование, нет ли нарушений;
• для контроля градостроительной деятельности;
• контроля рек, водоёмов в целях предотвращения ледовых заторов, прогнозирования наводнений.

В последнее время часто используется аэрофотосъемка для кадастра. Квадрокоптеры в разу упрощают ведение кадастрового учета — от составления ортофотоплана участка до обнаружения незарегистрированного самостроя. 

Если для части работ достаточно просто профессионального коптера с хорошей камерой, то для других потребуется целый геодезический комплекс. Заранее узнавайте у компании, где вы собираетесь заказать услугу, об их возможностях. Ну или просто обращайтесь к нам — у нас есть все 😉

Короткое сравнение по mapper и react

По сравнению с Pix4Dreact программа Pix4Dmapper является намного более сложным и изощренным продуктом. Как уже отмечалось выше, она способна производить более точные и более универсальные карты. Например, Pix4Dmapper способен генерировать карты практически из данных, собранных практически любым типом камеры: RGB, тепловизором или мультиспектральным модулем. Pix4Dreact же создан только для работы с визуальными камерами.

Как уже говорилось, Pix4Dmapper способен генерировать не только двухмерные реконструкции, но и 3D-карты. При этом последние помогают измерить не только расстояние и площадь, но также объем объекта, извлечь данные профиля высоты и провести виртуальные проверки.

Нефтегазовая отрасль

В нефтегазовой промышленности аэрофотосъемка используется довольно давно и вполне успешно. Она позволяет эффективно выполнять проверку состояния активов и вести учет с помощью съемки с воздуха. При этом беспилотная съемка оказывается намного дешевле для компании и безопаснее для сотрудников, а по своей точности и оперативности нередко даже превосходит другие традиционные методы.

Особенно эффективна беспилотная съемка при работе в труднодоступных и небезопасных для человека местах. Live Map от DroneDeploy позволяет в режиме реального времени: проверять инфраструктуру, состояние оборудования и управлять запасами. А результаты тепловизионной съемки помогают анализировать работоспособность объекта и состояние его компонентов, а также соответствие нормативам.

Обработка данных беспилотника

После получения данных с помощью приложения DroneDeploy Flight  или другой программы планирования полета, можно легко и быстро загрузить изображения на платформу обработки данных DroneDeploy (так называемый “второй слой”). Это необходимо для реконструкции точных двухмерных карт, трехмерных моделей, круговых панорам и других результатов.

С DroneDeploy легко получить результаты на уровне съемки благодаря встроенной поддержке наземных контрольных точек и технологии RTK GPS. Также можно обрабатывать практически любые типы изображений дронов, включая тепловые и мультиспектральные. К всему прочему пользователь может сохранить загруженные изображения с помощью DroneDeploy, чтобы обратить к ним позднее.

Ограничения pix4dreact

Ограничения Pix4Dreact связаны с тем, что данный программный пакет, на самом деле, является урезанной версией программы Pix4Dmapper. Да, Pix4Dreact действительно создает карты очень быстро, однако по сравнению с другими программами готовый продукт получается все же несколько менее качественным.

Кроме того, описываемое ПО способно создавать только двухмерные реконструкции. Трехмерные модели программа сделать не сможет. То есть, получить достаточно точную, надежную и измеримую информацию о ландшафтах и рельефе вы сможете, но полученному продукту не хватает изящного и сверхточного изображения высокой четкости, которое можно получить с помощью Pix4Dmapper.

Оснащение геодезических бпла (квадрокоптеров)

Эффективность геодезического дрона определяется наличием интегрированного или навесного специализированного оборудования. Грамотно подобранный аппаратный комплекс позволяет за один полет выполнить сразу несколько задач. В число приборов и аксессуаров, необходимых для полноценной работы коптера, входят:

• компактные фотокамеры для профессиональной геодезической аэросъемки, обеспечивающие высокое качество и детализацию изображений с высоты птичьего полета, например, Sony RX1RII 42Мп с потрясающим охватом площади кадра, сверхбыстрым фокусом и скоростью серийной съемки 5 кадр/сек, модулем Wi-Fi, поддержкой NFC и массой других опций;
• мультиспектральные камеры для получения изображений в широком спектральном диапазоне при дистанционном зондировании. Например, камера Micasense RedEdge-Mx в металлическом корпусе имеет пять независимых каналов, отличается высокой помехоустойчивостью и качеством снимков;
• мультифункциональные тепловизоры с дистанционным определением температуры участков исследуемой поверхности или объекта. Их дополнительно устанавливают на квадрокоптер для геодезической съемки в фото- и видеоформате. Самыми популярными моделями в этой категории являются тепловизионная камера FLIR Vue Pro R 640, способная автоматически «сшивать» снимки, транслировать на землю и параллельно сохранять геоданные в своей памяти, а также ее «старшая» версия с двумя объективами FLIR Duo Pro R 640;
• модули апгрейда для модификации недорогих стандартных дронов DJI до RTK/PPK версий профессионального применения в геодезии и картографии. Это мультичастотные ГНСС-приемники с антеннами и поддержкой нескольких спутниковых систем. Типичный пример – DJI Phantom 4 L1/L2 RTK/PPK Upgrade Kit. Есть и расширенные версии апгрейда, такие как комплект Inspire 2 X4S 20Mp L1/L2 RTK/PPK Upgrade Kit с откалиброванной камерой 20 Мп и интегрированным в нее ГНСС-приемником.

Первый компонент беспилотных решений – летающие платформы

DJI начала экспериментировать с созданием высокопроизводительных платформ несколько лет назад и за довольно короткое время успела добиться больших успехов, превратившись в несомненного лидера не только в классе любительских, но и профессиональных дронов (гекса- и квадрокоптеров).

Платформы Spread Wings и Matrice 100 с их модульной системой установки и подключения основного и дополнительного оборудования завоевали огромную популярность среди профессионалов. Уже тогда некоторые специалисты вполне удачно модифицировали платформы DJI для геодезических работ.

Компания учла опыт пользователей и выпустила на рынок последовательно несколько моделей дронов (гексакоптер DJI Matrice 600 Pro, квадрокоптеры Phantom 4 RTK и Matrice 200 V2), которые были оснащены штатным оборудованием для исследований, а также допускали установку дополнительных модулей,включая компоненты от сторонних производителей, для воздушной картографии и 3D-моделирования.

Преимущества беспилотных решений для компании “автодор”:

После тестовых и “боевых” опытов применения беспилотных решений с Phantom 4 RTK специалисты пришли к выводу, что новый метод эффективнее инструментальной съемки, особенно в местности со сложным рельефом. Таких зон, где планируется дорожное строительство, в России достаточно много.

• Возможность оперативно (быстрее, чем раньше) создать цифровую модель местности. Достигается это в первую очередь за счет высокой производительности дронов, которые могут обследовать за сутки десятки и даже иногда сотни километров интересующей дорожников территории. 
• Применение специализированного оборудования, а также датчиков, вместе с возможностью подключения к SDK позволяет решать намного больше задач, например, изучить детально местность с лесным покровом и другой растительностью, что в обычных условиях затруднило бы решение задачи. 
• Специалисты получают весь комплекс данных (причем данные не только очень точные, но и максимально полные) в режиме онлайн. Преимущество здесь как в скорости поступления и обработки данных, так и в их качестве и точности. 
• Существенно экономятся затраты на финансирование исследование, трудовые затраты, а также время на обследование территории. 

Такое преимущество, как экономия времени и оперативность можно проиллюстрировать следующим примером, который приводят специалисты “Автодора”: работа выполненная беспилотным комплексом Phantom 4 RTK за один час при обычных методах и затратах выполнялась за четыре дня. Количество сотрудников, которые были задействованы, при этом в 2-3 раза меньше.

Преимущества всепогодных универсальных квадрокоптеров dji matrice 200 v2

За последние 4-5 лет линейка дронов семейства Matrice пополнилась сразу несколькими новыми моделями и сериями. К 600-й серии добавилась 200-я, причем сегодня уже успешно работает второе поколение серии М200 (DJI Matrice 200 V2, DJI Matrice 210 V2, DJI Matrice 210 RTK V2).

200-я серия – это одна из самых интересных и уникальных в своем роде разработок DJI. Она унаследовала лучшие качества предыдущих моделей семейства Matrice: надежность, стабильность, высокую производительность и мощность. Причем все эти качества удалось реализовать на четырехроторной конфигурации.

Второе поколение Matrice 200 (M200 V2), которое также представлено тремя модификациями, получило улучшенные аппаратные и программные характеристики, а также новые функции для повышения надежности, удобства эксплуатации и высокой эффективности при выполнении даже самых сложных задач. Дальность полета увеличилась до 8 км, а полетное время составило 38 минут.

Для сложных геодезических исследований наиболее интересной будет модификация Matrice 210 RTK с мощной и точной системой RTK и мобильной станцией D-RTK 2. Использование такого комплекса позволяет добиться данных сантиметрового уровня точности. Таким образом, это практически идеальная система для воздушной съемки и картографии.

Дроны серии Matrice 200 V2 совместимы с мобильной и бортовой версией комплекта для разработки ПО DJI (Mobile / Onboard Software Development Kit (SDK)), предоставляющими программистам создавать индивидуальные решения для планирования полетного задания, сбора данных и анализа. 

Преимущества комплексного решения “phantom4 rtk dji terra”:

• Компактность и удобство транспортировки
• Поддержка работы со станцией RTK/сетью RTK/PPK
• Соответствие требованиям топографии масштаба 1:500
• Экономичность и эффективность.

Применение беспилотного комплекса dji phantom 4 rtk с мобильной станцией d-rtk-2

Компания “Автодор” использует для исследования зон, которые планируется включить в проект, беспилотный комплекс, включающий дрон DJI Phantom 4 RTK и мобильную станцию D-RTK 2 MobileStationCombo. Это эффективное и мощное решение, которое с успехом применяется специалистами российской госкомпании не только для геодезических исследований и картографирования, но и для мониторинга строительства.

Комплекс, оснащенный модулем RTK, помогает выполнять операции по картографированию с высокой точностью (погрешность по вертикали и горизонтали не превышает ±0.1 м), что работает в тех ситуациях, когда специалисты подключают мобильную станцию и выполняют работу в обычном режиме.

Программные пакеты для геодезических исследований: dji terra и dji gs pro

В беспилотный комплекс DJI для геодезических исследований помимо дронов и подвесного оборудования также входит программный пакет. Среди наиболее интересных разработок DJI в этом плане интересны приложения DJI Terra и DJI GS Pro. 

Первой на рынок была выпущена система DJI Ground Station Pro (GS Pro), которая разработана для установки в качестве приложения на iPad. Программный пакет позволяет существенно повысить эффективность работы беспилотного комплекса, а именно:

• Выполнять в автоматическом режиме полетные задания.
• Управлять полетными данными в облаке.
• Выполнять совместную работу на всем протяжении проекта. 

Приложение GS Pro создавалось в расчете на работу со следующими платформами DJI и полетными контроллерами:

• Mavic 2 Pro, Mavic 2 Zoom, Mavic Pro, Phantom 3 Standard/4K/Advanced/Professional, Phantom 4/Pro/Advanced/V2, Phantom 4 RTK, Mavic 2 Enterprise Dual, Mavic 2 Enterprise.
• Inspire 1/Inspire 2, Matrice 100,Matrice 200/210/210 RTK, Matrice 600/600 Pro,A3, N3

Оно также может работать со штатными камерами следующих платформ и систем: Mavic 2 Pro, Mavic 2 Zoom, Mavic Pro, Phantom 3 Standard/4K/Advanced/Professional, Phantom 4/Pro, Zenmuse X3, X5, X5R, X4S,X5S, Z3, Z30, XT, XT2.

Приложение DJI Ground Station Pro является бесплатным, а поскольку оно разработано самим производителем, то у специалистов не возникает проблем при интеграции различных систем в единое целое во время осуществления проекта. Сокращается и количество самих специалистов, необходимых для включения в рабочий процесс.

Решения dji для геодезической съемки с помощью беспилотников

Преимущества беспилотных летательных аппаратов ясны. Есть также довольно большой выбор как самих моделей, так и дополнительных компонентов, включая оборудование и программное обеспечение. И тогда возникает вопрос, какой беспилотник лучше всего подойдет для геодезического исследования?

Ответ в конечном итоге зависит от ваших приоритетов. Необходимо учитывать требования к точности исследования, датчикам данных и стоимости. Более детальное представление об этом можно получить, если прочитать нашу статью “Летающие платформы и программное обеспечение DJI для геодезических исследований”.

Сельское хозяйство

Интуитивно понятное любому пользователю мобильное приложение превращает управление дроном предельно простым и удобным, а значит и весь процесс интеграции беспилотных технологий в процесс управления хозяйством чрезвычайно эффективным и простым. То есть, например, используя дрон и приложение от DroneDeploy, вы можете обработать более 60 га угодий менее чем за четверть часа.

При этом технологию картографии с беспилотника можно использовать для самых разных целей: определения состояния посевов с помощью мультиспектрального анализа, улучшения практики изучения состояния и прогнозов урожайности и даже для оценки состояния оборудования и дренажа во время межсезонного планирования.

Совместимое с pix4dmapper оборудование (дроны и камеры)

Pix4Dmapper предлагает дополнительное преимущество, заключающееся в еще более широком диапазоне совместимости, чем у Pix4Dreact. Все летательные аппараты и съемочные системы, которые совместимы с Pix4Dreact (перечислены выше), также совместимы с Pix4Dmapper (примечание: камеры Mavic 2 Enterprise Dual хотя и совместимы, но разработчик ПО не рекомендует использовать эту модель).

Совместимость dji terra и ценовая политика

Еще один недостаток DJI Terra по сравнению с продукцией от Pix4D или DroneDeploy – это совместимость с оборудованием. Речь идет о том, что DJI Terra вы можете использовать только с серией Phantom 4: Phantom 4 RTK, Phantom 4 Multispectral и Phantom 4 Pro V2. Единственной совместимой моделью другой серии является Matrice 210 RTK V2, оснащенный подвесом с камерой Zenmuse X7.

О вариантах подписки на ПО DJI Terra подробнее смотрите на соответствующей странице. Но следует сказать, что вы можете выбрать на 4vision три варианта подписки в соответствии с требованиями DJI, причем сразу минимум на 3 места. 

Строительство и геодезические исследования

Программное обеспечение от DroneDeploy предлагает возможность создавать точные карты с высоким разрешением, отчеты, 3D-модели и двухмерные карты в реальном времени для повышения качества строительных работы на любом типе объектов. Кроме того, возможность хранить все данные по проекту в одном месте упрощает обмен изображениями и отчетами для совместного принятия решений.

Съемка местности

Это самая широкая сфера гражданского применения квадрокоптеров, включающая в себя множество направлений:

• проектно-изыскательские работы для строительства и реконструкции дорог, зданий и сооружений;
• межевание, инвентаризация и кадастровая оценка земельных участков;
• мониторинг состояния инженерных коммуникаций, линий электропередач, трубопроводов;
• оценка эффективности использования земельных ресурсов;
• проектирование развития городских и сельских территорий с определением зон для размещения различных объектов;
• составление ортофотопланов для нужд фермеров и сельхозпредприятий;
• определение объёма извлечённой горной породы на ГОК;
• трехмерное проектирование ГИС;
• охрана объектов и мониторинг территорий в определенных границах;
• экологический мониторинг;
• отслеживание событий в реальном времени – контроль за проведением массовых мероприятий, разыскные и поисково-спасательные операции, мониторинг ситуации на транспортных магистралях;
• запись и трансляция спортивных соревнований.

Точность определения координат. опорные точки

Для точности определения координат используются опорные точки. Они раскладываются вокруг и внутри территории съемки по схеме, выбранной специалистами. Фотограмметрические программы используют их в качестве своеобразного каркаса, оптимизируя и уравнивая положение снимков в пространстве.

В результате получается одно большое изображение, полностью отображающее действительность, на основе которого строится цифровая модель местности и ортофотоплан. То есть точность результата зависит в огромной степени именно от точности определения координат опорных точек.

В качестве точек могут использоваться:

• бордюры;
• углы дорожной разметки;
• кресты контрастного цвета;
• любые другие объекты, максимально хорошо различимые на готовых снимках.

Чаще всего применяют именно крест или «полукрест». 

Цены на pix4dmapper

Более широкие возможности программы объясняют ее более высокую стоимость по сравнению с React. Так, ежемесячная подписка на Pix4Dmapper обойдется вам примерно в 292 доллара при условии, если вы оплачиваете ее сразу оптом за один год. “Вечная” лицензия доступна за 4990 долларов.

Заключение

Преимущества применения дронов и беспилотных комплексов DJI для геодезических исследований очевидны. Если коротко, то их можно свести к следующим тезисам: 

• Стабильность, безопасность и надежность. Они выражаются не только в прочной и надежной конструкции, но и в резервировании ключевых модулей, а также возможность многих моделей дронов (Мatrice 200) работать в любую погоду.
• Простота эксплуатации и возможность постоянного обучения и совершенствования работы с беспилотными платформами. Для этого можно использовать встроенные симуляторы и программы DJI для обучения. 
• Гибкость и универсальность. Многие беспилотники DJI, но особенно серия Matrice, отличаются гибкостью и универсальностью в использовании за счет возможности установки разнообразного оборудования и подключения к сервисам SDK от DJI. 
• Интеллект и быстрая реакция на команды. Беспилотные решения (как сами дроны, так и программные пакеты) позволяют использовать широкий функционал и интеллектуальные функции для безопасного пилотирования и эффективного выполнения задач разного уровня сложности.