Нисдэг тэрэгний агаарын гэрэл зургийн патент. Агаарын зураг авалтад нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгсэл (UAV) ашиглах. Геоскан нисэгчгүй нисэх онгоцууд хаана нисэх боломжтой
UDC: 528.71 A.S. Костюк
"Госземкадастрсемка"-ийн Баруун Сибирийн салбар - ВИСХАГИ, Омск
ҮЗҮҮЛЭЛТИЙН ТООЦОО, ХӨНГӨЛИЙН ГЭРЭЛ ЗУРГИЙН ЧАНАРЫН ҮНЭЛГЭЭ
Энэхүү нийтлэлд бага оврын нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн (UAVs) агаарын гэрэл зургийн параметрүүдийг тооцоолох онцлогуудыг авч үзэх болно. UAV-аас авсан агаарын гэрэл зургийн чанарыг үйл ажиллагааны үнэлгээ хийх аргыг тодорхойлсон.
Баруун Сибирийн салбар "Госземкадастрсёмка" - ВИШАГИ 4 проспект Мира, Омск, 644080, ОХУ
ҮЗҮҮЛЭЛТИЙН ТООЦОО, ЧАНАРЫН ҮНЭЛГЭЭНИЙ ХӨНГӨЛИЙН АГААРЫН ЗУРАГ
Энэхүү нийтлэлд бага оврын нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн (UAVs) агаарын судалгаагаар параметрүүдийг тооцоолох онцлогийг тайлбарласан болно. Нисгэгчгүй нисэх онгоцноос авсан агаарын гэрэл зургийн чанарыг хурдан үнэлэх аргыг тодорхойлсон.
Газар, үл хөдлөх хөрөнгийн тооллого хийх, улсын кадастрын бүртгэл, эрхийн улсын бүртгэлийн баримт бичгийг бэлтгэх нь зураг зүй, геодези, газар зохион байгуулалт, кадастрын ажлыг цогцоор нь хэрэгжүүлэхийг хэлнэ. Мэдээллийг шинэчилж байхын тулд системийн хяналт шаардлагатай. Эрчимтэй ашиглаж байгаа газрын зураг зүйн материалыг орон нутгийн хэмжээнд шинэчлэхийн тулд нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийг ашиглахыг зөвлөж байна. "Госземкадастрсемка" аж ахуйн нэгжийн Баруун Сибирийн салбар - WISKHAGI-д хэд хэдэн нисэх онгоц бүтээгдсэн бөгөөд бүгд 3.5 кг хүртэлх жинд багтдаг.
UAV-аас сонирхогчдын буудлага хийх энгийн байдлыг үл харгалзан газрын зураг зурах зорилгоор агаарын гэрэл зураг авахдаа онгоцонд суурилуулсан камер сонгох, агаарын гэрэл зургийн параметрүүдийг тооцоолох, чанарын үйл ажиллагааны үнэлгээтэй холбоотой олон асуудал үүсдэг. агаарын гэрэл зургийн материалын .
Агаарын зураг авах камерыг сонгохдоо зургийн нягтрал, матрицын физик хэмжээ, зураг авах өнцөг, камерын жин, өртөг зэрэг шинж чанаруудын дүн шинжилгээнд үндэслэнэ. Бид камерын шинж чанар бүрт үнэлгээний оноо өгөх аргыг боловсруулсан. Хамгийн өндөр оноо авсан камерыг хамгийн сайн камер гэж үзжээ. 3.5 кг хүртэлх жингийн ангилалд багтах UAV дээр суурилуулахад тохиромжтой арав гаруй дижитал камерыг судалсан.
Судалгааны үр дүнгээс харахад Canon IXUS-980IS, Pentax Optio-A30, Sony DSC-W300 камерууд нь агаарын гэрэл зургийн хувьд хамгийн шилдэг нь гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн бөгөөд тэдгээрийн үндсэн шинж чанарыг Хүснэгтэд үзүүлэв. 1.
Хүснэгт 1 Сонгосон камеруудын үндсэн шинж чанарууд
Камерын нэр Матрицын урт, px Матрицын өргөн, px Матрицын хэмжээ, " f тэнцэх 35 мм хүрээ, мм Жин, г
Canon IXUS-980IS 4416 3312 1/1.7 36.0 160
Sony DSC-W300 4224 3168 1/1.7 35.0 156
Pentax OptioA30 3648 2736 1/1.8 38.0 150
Одоогийн байдлаар Госземкадастрсемка-ВИСХАГИ-ийн Баруун Сибирийн салбар дахь нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгсэлд Pentax Optio-A30 камер суурилуулсан байна. Үйлдвэрлэлийн болон туршилтын агаарын гэрэл зургийн явцад камер сайн ажилласан. UAV-аас агаарын гэрэл зураг авах технологи байнга хөгжиж байгаа нь шинэ камер авах, тэдгээрийг сонгох аргыг сайжруулахыг шаарддаг.
Агаарын гэрэл зургийн параметрийн тооцоог холбогдох зохицуулалтын баримт бичигт тусгасан болно. Бага оврын нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн агаараас зураг авах нь хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг. Зургийн зөвшөөрөгдөх хазайлтын өнцгийг хэтрүүлэх, нислэгийн замын шулуун байдлыг дагаж мөрдөхгүй байх, зураг хоорондын зайлшгүй давхцлыг хангах, гэрэл зураг авах өндөр давтамж, үр дүнд нь хүрээний илүүдэл. Бид UAV-аас агаарын гэрэл зургийн дараах параметрүүдийг тооцоолох аргыг боловсруулсан: гэрэл зургийн өндөр, маршрут хоорондын зай, маршрут дээрх гэрэл зургийн төвүүдийн хоорондох зай.
Агаарын гэрэл зургийн өндөр нь бүтээсэн зургийн төлөвлөгөөний цар хүрээнээс хамаарна. Газар дээрх зургийн хэт пикселийн утга нь бүтээсэн зургийн төлөвлөгөөний масштабаар 0.07 мм-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Жишээлбэл, зургийн төлөвлөгөө гаргахдаа
масштаб 1: 2000 газар дээрх пикселийн утга d 0.14 м-ээс хэтрэхгүй байх ёстой.Зургийн нягтралыг хүрээний төвөөс хамгийн алслагдсан пикселийн хувьд тооцоолно. Зургийн сүүлчийн пикселийн хэмжээ болон газар нутгийн хоорондох холболтыг зурагт үзүүлэв.
Зураг дээр: f нь 35 мм хүрээтэй тэнцэх камерын фокусын урт;
L нь матрицын диагональ хагасын урт, 35 мм-ийн хүрээний хувьд 21.6 мм байх болно;
H - APS-ийн үед зураг авах өндөр;
Цагаан будаа. 1. Зургийн пикселийн хэмжээ болон газар нутгийн хоорондын хамаарал
D - газар дээрх зургийн диагоналийн хагасын урт.
Зурагнаас дараах байдалтай байна.
d ■ cos(y-R)
S =; ; (1) нүгэл у
Hmx = S ■ cos P; (2)
Агаарын гэрэл зургийн хамгийн их зөвшөөрөгдөх өндрийн тооцоог (2) томъёоны дагуу хийдэг бөгөөд θ өнцөг нь ашигласан камерын бие даасан параметрүүдээс хамаардаг бөгөөд 35 мм-ийн хүрээтэй тэнцэх фокусын урт дээр үндэслэн тооцоолж болно.
GPS-ийн навигацийн нарийвчлал, UAV жолоодлогын онцлогоос хамааран агаарын хөлгийн маршрутын дагуу дараах үзүүлэлтүүдийг гаргаж болно.
Маршрутын тэнхлэгээс хөндлөн шилжилт ± 10 м;
UAV-ийг төлөвлөсөн өндөрт ± 15 м байлгах;
Төлөвлөсөн гэрэл зургийн төвөөс камерын хаалтыг ажиллуулах цэг хүртэлх зай ± 5 м;
Хоёр зургийн хоорондох зам дээрх UAV-ийн өнхрөх өнцгийг өөрчлөх
Хоёр зургийн хоорондох зам дээрх UAV-ийн өнцгийг өөрчлөх
UAV-ийн өгөгдсөн нислэгийн параметрүүдийг үйлдвэрлэлийн болон туршилтын агаарын гэрэл зургийн төрөл бүрийн материалыг дараах боловсруулалтын үр дүнд олж авсан.
Тохиромжтой нөхцөлд 30% хөндлөн давхцаж буй маршрут хоорондын зайг тооцоолохын тулд (3) томъёог ашиглан хөндлөн камерын зураг авалтын өнцгийн тэн хагасыг тооцоолж, Ln^epen нь 35 мм-ийн хальсны өргөний тал ба 12 мм байна.
p" = arcctg (------); (3)
Барометрийн мэдрэгчийн алдааг харгалзан нислэгийн өндрийг (4) томъёогоор тооцоолно.
H = H - 20 м (4)
хамгийн дээд давхарт? V /
Камерын хамрах хүрээний тал хувийг (5) томъёогоор тооцоолно.
D = Hpol ■ tgP"; (5)
Тохиромжтой нөхцөлд маршрут хоорондын зайг (6) томъёогоор тооцоолно.
Энд k = 0.7 зургийн 30% хөндлөн давхцлыг хангах.
Зургийн тусламжтайгаар дэлхийн гадаргууг найдвартай тасралтгүй бүрхэхийн тулд UAV-ийн төлөвлөсөн маршрутаас хамгийн их хазайлтыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Агаарын зураг авалтын талбайн талбайн өргөний хамгийн бага утгыг навигацийн өгөгдөл болон нисэх онгоц жолоодох үед гарсан алдааны хослолыг харгалзан (7) томъёогоор тооцоолно.
Rsh1p \u003d (Npop -15м) w (0-5 °) -10м; (7)
Хоёр маршрутын хоорондох хамгийн их хазайлт нь:
8P = 2 (P - Etp); (8)
Нислэгийн өндөр ба камерын хазайлтын өнцгийг барьж, маршрутын тэнхлэгтэй харьцуулахад UAV-ийн хөндлөн холилтын хэмжээг харгалзан маршрут хоорондын зайг (9) томъёогоор тооцоолно.
K = K - §P ■ (9)
хөндлөн ID? V /
(1)-(9) томъёоны дагуу 1: 2,000 масштабтай фото төлөвлөгөө үүсгэх үед сонгосон камерын UAV нислэгийн өндөр болон маршрут хоорондын зайг тооцоолно. Хүснэгтэнд үзүүлэв. 2.
Хүснэгт 2 Гэрэл зургийн өндөр ба хоорондын зайны тооцоо
маршрутууд
Камерын нэр Hmax, m ^ m m Dmin, m m o" Ô Rcross, m
Canon IXUS-980IS 520 500 233 106 122 112
Sony DSC-W300 484 464 223 101 116 107
Pentax 0ptio-A30 467 447 198 86 110 87
Маршрут дээрх гэрэл зургийн төвүүдийн хоорондох зайг маршрут хоорондын зайтай адилтгаж тооцдог. Формула (3) нь камерын уртааш зураг авалтын өнцгийн тэн хагасыг тооцоолдог бөгөөд L нь 35 мм-ийн хальсны хагас урт ба 18 мм байна. Тохиромжтой нөхцөлд зураг авах төвүүдийн хоорондох зайг (6) томъёогоор тооцоолж, зургийн уртын давхцлын 60% -ийг хангахын тулд k коэффициент 0.4-тэй тэнцүү байна. Томъёо (7) дагуу APS-ийн үед барих талбайн уртын хагасын хамгийн бага утгыг тооцоолно. Тооцоолсон хэмжээнээс зураг хоорондын зайны хамгийн их хазайлтыг (8) томъёогоор тооцоолно. Навигацийн координатын алдаа, нислэгийн өндөр, камерын хазайлтын өнцгийг харгалзан гэрэл зургийн төвүүдийн хоорондох зайг (10) томъёогоор тооцоолно.
Маршрутын дагуух гэрэл зургийн төвүүдийн хоорондох зайг тооцоолох явцад олж авсан үр дүнг Хүснэгтэнд үзүүлэв. 3.
Хүснэгт 3 Гэрэл зураг авах төвүүдийн хоорондох зайны тооцоо
Камерын нэр ^ m Dmin, m SD, m Rprod, m
Canon IXUS-980IS 200 207 87 113
Pentax 0ptio-A30 191 197 83 108
Sony DSC-W300 169 173 78 91
Хүснэгтийн дагуу. 2 ба 3-т Sapop 1KhSh-98018 камерын жишээн дээр 1: 2,000 масштабтай гэрэл зургийн зураг авах зорилгоор UAV-аас агаарын гэрэл зургийн параметрийн картыг эмхэтгэсэн.
Зураглал хийх зориулалттай UAV APS параметрийн карт
Камер: Canon IXUS-980IS
APS масштаб: 1:2000
APS-ийн нислэгийн өндөр: 500 м
Маршрут хоорондын зай: ll0 м
Маршрут дээрх гэрэл зургийн төвүүдийн хоорондох зай: ll0 м
Маршрутын тэнхлэгээс зөвшөөрөгдөх хазайлт: ± l0 м
Төлөвлөсөн APS өндрөөс зөвшөөрөгдөх хазайлт: ± l5 м
Замын тэнхлэгийн дагуух зориулалтын гэрэл зургийн төвөөс камерын хаалтыг ажиллуулах зай: ± 5 м
Хоёр зургийн хоорондох зам дээрх UAV-ийн өнхрөх өнцгийн зөвшөөрөгдөх өөрчлөлт: 10o
Хоёр зургийн хоорондох чиглэлд UAV-ийн зөвшөөрөгдөх өнцгийн өөрчлөлт: 60
Агаарын гэрэл зургийн параметрүүдийг тооцоолох нь бэлтгэл ажлын маш чухал үе шат юм. Нислэгийн зөв тооцоолсон параметрүүд нь нэг нислэгээр агаарын гэрэл зураг авах талбайг нэмэгдүүлэх, агаарын гэрэл зургийн материалын чанарыг сайжруулах боломжийг олгодог.
Агаарын гэрэл зургийн чанарыг хурдан үнэлэхийн тулд манай компани Mapio-д суурилсан *.txx программ хангамжийг боловсруулан үйлдвэрлэлд нэвтрүүлсэн. Хөтөлбөр нь агаарын гэрэл зургийн тооцоолсон параметрийн дагуу маршрутыг төлөвлөх боломжийг танд олгоно. Онгоцноос хүлээн авсан өгөгдөл дээр үндэслэн бодит нислэгийн замыг бодит цаг хугацаанд бүтээдэг. Яг одоо нисэгчгүй нисэх онгоц автомат эсвэл гарын авлагын горимд зураг авах төвийн цэгийг дайран өнгөрөхөд камерын хаалтыг идэвхжүүлэх тушаалыг өгнө. Онгоцны өндөр ба түүний
гэрэл зураг авах үед орон зайд чиг баримжаа олгох, зургийн нөхцөлт хүрээг барьж, үүний дагуу тухайн нутаг дэвсгэрийг агаараас гэрэл зургаар хамрах байдлыг хурдан үнэлж, шаардлагатай бол дахин нэвтрүүлэх шийдвэр гаргах боломжтой. асуудалтай газрууд.
UAV-аас агаарын гэрэл зургийг зохион бүтээх боловсруулсан техник нь агаараас зураг авах хугацааг эрс багасгаж, материалын чанарыг сайжруулах боломжийг олгосон.
Би геодезист бөгөөд CROC-ийн хамт олон надаас нисгэгчгүй онгоцыг хэрхэн шинэчилж, нислэгийг хэрхэн програмчлах, дараа нь бүх зүйлийг хэрхэн боловсруулах, дрон дээрх зургийг нарийвчилсан ортомозайк, өндөр нарийвчлалтай газар нутгийн 3D загвар, байр зүйн зураг болгон хувиргах талаар ярилцахыг хүссэн. 1:500–1:10,000 масштабаар.
Манай баг болон би хэд хэдэн өөр дрон туршиж үзсэн бөгөөд эцэст нь хэд хэдэн өөрчлөлттэй DJI Phantom 4 PRO-д суусан. Бидний хийсэн хамгийн эхний бөгөөд хамгийн чухал зүйл бол гэрэл зургийн төвүүдийг сантиметрийн нарийвчлалтайгаар тодорхойлох боломжийг олгодог геодезийн GNSS хүлээн авагчаар тоноглох явдал байв.
Түүний стандарт GPS нь 15-20 метрийн нарийвчлалтай байв. Геодезийн асуудлыг ийм нарийвчлалтай шийдвэрлэхийн тулд газар дээрх тусгай загалмай, эсвэл мэдэгдэж буй координатын дагуу цаасан хавтанг байрлуулах гэх мэт өөр гажуудал шаардлагатай болно.
Бид үүнийг илүү энгийн бөгөөд төвөгтэй болгодог: бид яг тодорхой координат бүхий газрын суурь станцыг суурилуулж, нэмэлт GNSS хүлээн авагчийг нисгэгчгүй онгоцонд нэгтгэж, гадаад антен суурилуулсан. Жишээлбэл, бид D-RTK дээр суурилуулсан DJI системтэй MATRICE 600-аас эхэлсэн бөгөөд энэ нь маш том, үнэтэй, геодезийн асуудлыг шийдвэрлэхэд тохиромжгүй байв.
Дараа нь бид илүү авсаархан DJI PHANTOM 4 PRO-г дахин зохион бүтээсэн: бид нэмэлт GNSS төхөөрөмжийг стандарт биед нэгтгэж чадсан. Дроны нийт жин 100 орчим граммаар нэмэгджээ. Нислэгийн хугацаа бага зэрэг зовсон боловч тийм ч чухал биш: дөрвөн батерейны багц нь 200-300 га талбайг хамрахад хангалттай.
Хий үзэгдэл нэг чухал боломжийг олгосон - үндсэн багц нь зорчигчийн онгоцны гар тээшинд багтаж эхлэв. Өөрөөр хэлбэл, бид одоо бүх тоног төхөөрөмжийг хаана ч хамаагүй, маш энгийн байдлаар авч явах боломжтой.
Хамгийн бага багц нь өөрчлөгдсөн дрон (бүхэл бүтэн багц), газрын суурь станц болох геодезийн GNSS хүлээн авагч, нислэгийн төлөвлөлтийн програмтай зөөврийн компьютер, татаж авсан газрын зураг (интернэтгүйгээр ажиллахад зориулагдсан), цэгийн дагуу бүртгэгдсэн нислэгийн төлөвлөгөө, урьдаас ийм боломж байсан бол. Мөн танд нэмэлт батерей, цэнэглэгч (эсвэл хэд хэдэн) болон генератор хэрэгтэй. Бид хайрцаг хэлбэрээр хийгдсэн бензин генераторыг авдаг бөгөөд энэ нь бидний хэрэгцээнд маш тохиромжтой. Эсвэл машины хөдөлгүүрээс цахилгаан авах инвертер. Зарим бүс нутгийн хувьд та илүү их халаалт авах хэрэгтэй (ялангуяа батерей, гарны хувьд).
Нэг батерей нь пиксел тутамд 2-5 сантиметр нягтаршилтайгаар 50 га талбайг барьж чадна.
Бид ийм байдлаар ажилладаг: бид урьдчилж зааж өгсөн нисгэгчгүй онгоцны нарийвчилсан даалгавартай газар ирдэг (оффисын газар). Бид UgCS ашигладаг (энэ нь ОХУ-д худалдаалагддаг нисгэгчгүй нисэх онгоцны нислэг төлөвлөх мэргэжлийн өндөр үнэтэй программ хангамж бөгөөд CROC-оос нэгтгэх, сайжруулах талаар зөвлөгөө өгдөг. Мэдээжийн хэрэг, ийм програм хангамжийг зөвхөн геодезид ашиглахаас гадна аврагчид, агрономчид ашиглах боломжтой. , барилгачид гэх мэт, гэхдээ эдгээр газруудад би хүчтэй биш тул бүх асуултууд CROC-ийн хамт ажиллагсдад зориулагдсан болно). Үүнд бид ажлын талбайн хил хязгаар, хөндлөн давхцал, зураг авах өндөр зэргийг зааж өгсөн бөгөөд дараа нь програм хангамж нь газар нутгийн онцлогийг харгалзан нисгэгчгүй онгоцны нислэгийн маршрутыг автоматаар тооцоолох болно. Өөрөөр хэлбэл, UgCS бүх зүйлийг зохих ёсоор нь таслав: зайг солих завсрын буулт, бусад.
Бид тооцоолоогүй саад тотгорыг хайж, дараа нь GNSS-ийн суурь станцыг тавьдаг. Газрын цэгүүдийн координатыг Topcon GR-5 хүлээн авагчаар тодорхойлно.
GNSS-ээс автомат нисгэгчийг холбохын тулд бид дроныг хянагчтай, хянагчийг DJI хяналтын программ хангамжтай таблеттай, дараа нь таблетыг зөөврийн компьютерт холбодог. Явж байхдаа энэ багцыг тохируулах нь тийм ч хялбар биш юм. CROC-ийн хамт олон надад маш их тусалсан: суулгах, тохируулах, эхлүүлэхээс өмнө турших.
Дараагийн цэг бол ойролцоогоор гурав дахь объект бүр тогтвортой интернет холболтгүй газарт байрладаг. Програм хангамж үүнийг хийдэг. Гэхдээ дохионы тархалтын асуудал аль хэдийн эхэлсэн уулс гэх мэт хэцүү газрууд байдаг. Тийм ч учраас бид Phantoms ашигладаг: тэдгээр нь саад бэрхшээлээс зайлсхийхийн тулд олон тооны мэдрэгчтэй байдаг. Холбоо барихаа больчихвол эргээд ирдэг. Тэр буцаж чадахгүй бол тэр сууж эхэлдэг. Мөн эдгээр мэдрэгчүүд нь уулархаг газар, хот гэх мэт хүнд нөхцөлд нисэхэд тусалдаг. Саад тотгор мэдрэгч нь ослоос зайлсхийхэд тусалсан хэд хэдэн тохиолдол бидэнд байсан. Тухайлбал, Фужайра (АНЭУ) Эмират улсын ууланд нисэгчгүй онгоцтой холбоо тасарч, салхины улмаас нисгэгчгүй онгоц хөөрөх цэг рүү буцаж чадаагүй. Дараа нь автомат нисгэгч газардах шийдвэр гаргаж, саад мэдрэгч ашиглан нисгэгчгүй онгоцыг уулын нурууны хоёр энгэр дундах хагархайд харьцангуй тэгш газар буулгав.
Нисгэгчгүй онгоцны нислэгийн үр дүн нь эдгээр цэгүүдийн гэрэл зургууд юм (энэ боловсруулалтын програм хангамж нь тэдгээрийн төвүүдийг аль хэдийн тодруулсан):
GNSS хэмжилтийн өгөгдлийг нислэг дууссаны дараа Wi-Fi-аар тусад нь татаж, онгоцонд хадгалдаг бөгөөд бодит цаг хугацаанд газарт цацагддаггүй.
Ангиллын дараах цэгийн үүл энд байна. Ургамал, тулгуур, цахилгааны шугамын утас, барилга байгууламжийг дараахь өнгөөр тодруулсан болно.
Мөн энэ нь энэ үүлэнд зориулсан 3D загвар юм:
Энэ зуслангийн тосгонд даалгавар нь энгийн байсан: пиксел тутамд 5 см, энгийн ландшафт, хамгийн бага мод, хөндлөнгийн оролцоо байхгүй. Бид orthophotomap хүлээн авч, кадастрын төлөвлөгөөтэй хослуулсан.
Энэ нь газрын хэмжилт, тооллого, кадастрын үнэлгээ, газар ашиглалтын үр ашгийн үнэлгээ, нутаг дэвсгэрийн бүтээн байгуулалтын зураг төсөл, зураг төсөл, судалгааны ажил, авто замын сүлжээг сэргээн засварлах, хөгжүүлэх, газрын болон далд харилцаа холбоо, шугам хоолой, эрчим хүчний шугамын төлөв байдалд хяналт тавих, гэх мэт, хамгаалах зорилгоор газрын мониторинг хийх, өөрчлөх боломжтой газрын хил, талбайн байгаль орчны хяналт, ГМС-ийн гурван хэмжээст газар нутгийн загварыг бий болгох.
Яагаад ugcs гэж? Зах зээл дээр өөр сонголт байхгүй тул бусад бүх зүйл сонирхогчийн түвшинд байдаг. Аливаа нисгэгчгүй онгоцыг номлолд оруулах нь маш тохиромжтой бөгөөд тэр зүгээр л нисэх болно: DJI-ийн шугамыг бүхэлд нь дэмждэг, үүнд Maviks болон геодезид алдартай хэдэн арван дронууд багтдаг. Төмөртэй ямар ч холбоогүй. Маш сайн төлөвлөлт - оффисоос. Жойстик эсвэл CLICK&GO бүхий энгийн зөөврийн компьютерын удирдлага, Photoscan эсвэл Pix4D-д зориулсан зургийн гео кодчилол. Зөөврийн компьютер авч явах шаардлагагүй, гэхдээ хамаагүй цөөн функцтэй өөр програм хангамж зах зээл дээр байдаг. Зөөврийн компьютер нь асар том давуу тал боловч энэ нь системийн хараал юм: энэ нь бизнес аялалыг ихээхэн хүндрүүлдэг. Өвлийн улиралд бүхэл бүтэн багцын батерейнууд хөлддөг тул та бээлийтэй ажиллах хэрэгтэй болдог (энэ нь тийм ч нарийвчлалтай биш) тул энэ бүхэн улам хэцүү болдог. Гэхдээ өөр сонголт хараахан алга байна: ийм эвгүй байдал эсвэл хязгаарлагдмал боломжууд.
3D хотын загварын үр дүнгийн жишээ энд байна.
Энд өөр нэг объект байна - карьерын 3D загвар.
Ийм түүх энд байна.
UAV-д суурилсан агаарын гэрэл зургийн технологи нь дараах үе шатуудаас бүрдэнэ.
1) бэлтгэл ажил;
2) хээрийн ажил;
3) оффисын ажил.
2.1 UAV ашиглан агаараас зураг авах бэлтгэл ажил
Бэлтгэл ажилд дараахь зүйлс орно.
ажлын даалгаврыг олж авах, тодруулах;
мэдээлэл цуглуулах, системчлэх - зураг зүйн болон гэрэл зургийн материал, GGS цэгийн координатын жагсаалт эсвэл хилийн сүлжээ гэх мэт;
ажлын талбайн физик, газарзүйн шинж чанарт дүн шинжилгээ хийх - ой, уул, ус, дундаж температур гэх мэт;
техникийн төсөл боловсруулах, газрын зураг (диаграмм) нь ажлын талбайн хил хязгаар, эцсийн хугацаа, төлөвлөгдсөн өндрийн талбайн бэлтгэлийн цэгүүдийг тодорхойлох;
газрын хяналтын станцад өгөгдлийг тооцоолох, оруулах: судалгааны өндөр, уртааш ба хөндлөн давхцал, судалгааны хил хязгаар, хамгийн өндөрт байрлах объекттой харьцуулахад эхлэх байрлалын байрлал, буух газрыг сонгох;
төлөвлөлтийн цэгүүдийг сонгох-зургийг өндөрт бэлтгэх (хяналтын болон хяналтын цэгүүд), түүнчлэн эдгээр цэгүүдийн координатыг тодорхойлох аргыг сонгох;
нислэг үйлдэх зөвшөөрөл авах;
техникийн үзлэг, багаж хэрэгсэл, тоног төхөөрөмжийг ажилд бэлтгэх;
зайг шалгах, цэнэглэх.
2.2 Нисдэг тэрэгний агаарын гэрэл зургийн хээрийн ажил
Хээрийн ажилд дараахь зүйлс орно.
геодезийн (төлөвлөсөн өндрийн бэлтгэл) ажил - түр суурь станц, агаарын довтолгооноос хамгаалах цэгүүдийн солбицлыг тодорхойлох;
Агаарын гэрэл зургийн ажил - нислэгийн даалгаврыг бэлтгэх, агаарын зураг авах, API-ийн чанарын хяналт.
2.2.1 Агаараас авсан гэрэл зургийн төлөвлөгөө-өндөрийн үндэслэл
Нисэх онгоц ашиглан агаараас зураг авахдаа төлөвлөлтийн-өндөрийн үндэслэлд тавигдах шаардлагыг 2.1-р хүснэгтэд үзүүлэв.
Хүснэгт 2.1. UAV ашиглан агаараас гэрэл зураг авах төлөвлөлтийн-өндөр үндэслэлд тавигдах шаардлага
2.2.2 Агаараас зураг авах хээрийн ажил
Оператор нь газрын хяналтын станц (GCS) ашиглан судалгааны талбай болон шаардлагатай орон зайн нарийвчлалыг тогтоодог. Хөтөлбөр нь нислэгийн даалгаврыг тооцоолж, түүний боломжит байдлыг шалгадаг. Geoscan Planner 2.1 программын нислэгийн даалгаврын тооцооны жишээг Зураг 2.1-д үзүүлэв.
UAV-ийн нислэгийн удирдлагын програм нь дараахь функцийг гүйцэтгэх боломжийг танд олгоно.
хэрэглэгчийн газрын зураг дээр ажлын талбайг зурах;
анхны өгөгдөл дээр үндэслэн UAV нислэгийн маршрутын тооцоо;
байгуулж буй төвлөрсөн дулааны станцын масштаб болон газар нутгийн хэсгийн өндрийн дагуу, UAV-ийн нислэгийн өндрийн тооцоо;
дижитал камерын параметрийн дагуу агаарын гэрэл зургийн уртааш ба хөндлөн давхцлын хэмжээ, судалгааны талбай дахь рельефийн хамгийн их ба хамгийн бага өндөр, салхины хурд, чиглэл - нислэгийн цагийг тооцоолох, нэг удаагийн зургийн тоо. судалгааны талбай, UAV-ийн хурд, судалгааны интервал;
судалгааны талбайг бүхэлд нь хамрахын тулд хэд хэдэн нислэг хийх шаардлагатай бол, түүнчлэн нисэгчгүй нисэх онгоцыг эхлүүлэх, буулгах ажлыг өөр өөр байрлалаас хийх шаардлагатай бол судалгааны талбайг салангид хэсгүүдэд хуваана.
Нислэгийн даалгаврыг нисгэгчгүй онгоцны автомат нисгэгчид ачаалдаг.
Зураг 2.1 – Geoscan Planner 2.1 программ дахь нислэгийн даалгаврын тооцооны жишээ
UAV эхлэх ба буух цэгийг сонгох журам дараах байдалтай байна.
эхлэх цэг нь судалж буй объектуудаас хамгийн бага зайд байрлах ёстой;
газрын удирдлагын станцтай харьцуулахад маршрутын чиглэлийг тодорхойлж, радио шууд харагдах байдлыг хангахын тулд энэ чиглэлд саад бэрхшээл байхгүй эсэхийг шалгах;
хөөргөх чиглэлийг тодорхойлж, энэ чиглэлд саад бэрхшээл байхгүй эсэхийг шалгах;
буух талбайд ямар ч саад бэрхшээл байхгүй эсэхийг шалгах; Үүний зэрэгцээ төхөөрөмж нь салхины эсрэг буултанд ойртож байгааг анхаарч үзэх хэрэгтэй, координат барих цэг нь автомат буух горимд шүхрийг нээх цэг бөгөөд холбоо тасарсан тохиолдолд яаралтай буух;
UAV-ийг аюулгүй хөөргөх, газардахын тулд ямар ч саад бэрхшээл байх ёсгүй: 500 м-ийн зайд 50 м-ээс дээш өндөртэй барилга байгууламж, тулгуур, цамхаг, үйлдвэрийн хоолой;
нисэх онгоцны буух ойртох, буух операторын харааны хяналтыг харгалзан буух газрыг эхлэх цэгийн ойролцоо сонгосон;
UAV буухын тулд 1 м-ээс ихгүй өндөр өвс бүрхэвч бүхий 50 м-ээс багагүй диаметртэй тэгш газар нутгийг сонгосон; газар дээр буух үед PSU-г гэмтээж болзошгүй объект байх ёсгүй
Катапультаас нисгэгчгүй нисэх аппарат хөөргөсөн (Зураг 2.2) бөгөөд автоматаар хөөрч, NSU-ийн заасан өндөрт хүрч, нислэгийн даалгаврыг гүйцэтгэж эхэлдэг.
Нислэгийн үеэр гэрэл зураг автоматаар хийгдэж, зураг авах төвүүдийг GPS / ГЛОНАСС хүлээн авагч ашиглан тодорхойлно. Газар дээрх оператор телеметрийн мэдээллийг онлайнаар хүлээн авдаг (координат, өндөр, өнхрөх, давирхай гэх мэт). Бүх параметрүүдийг зөөврийн компьютерын дэлгэц дээр харуулах бөгөөд оператор нь онлайнаар ажиллах үйл явцыг хянадаг бөгөөд хүссэн үедээ даалгаврыг өөрчлөх боломжтой.
Зураг 2.2 - UAV хөөргөх
Нислэгийн даалгаврыг гүйцэтгэсний дараа нисгэгчгүй нисэх онгоц NSU-ийн заасан өндөрт бууж, шүхрийг суллаж (Зураг 2.3), зөөлөн буулт үүснэ. Техникийн үүднээс авч үзвэл, шүхэр ашиглах нь бэлтгэлгүй газар дээр буух хамгийн найдвартай арга бөгөөд онгоцны их бие, онгоцны тоног төхөөрөмжийн аюулгүй байдлыг хангаж, онгоцны ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой юм.
Зураг 2.3 – UAV буух
Газардсан даруйдаа гүйцэтгэсэн ажлын урьдчилсан үр дүнг авах боломжтой. Агаарын гэрэл зургийг PhotoScan суулгасан программ хангамжийн тусламжтайгаар зөөврийн компьютерт ачаалж, газар нутгийн 3D загвар, ортофото зураг, дижитал газрын зураг төслийг урьдчилан боловсруулж, барьж байна (Зураг 2.4).
Зураг 2.4. Хүлээн авсан өгөгдлийг урьдчилан боловсруулах
Блокийн зураглал үүсгэх үед агаарын гэрэл зураг бүрийг дижитал газрын зураг дээр харуулна. Газрын зураг дээрх агаарын гэрэл зургийн байршил, тэдгээрийн масштабыг агаарын гэрэл зургийн төв цэгийн координат, гэрэл зураг авах үед олж авсан азимутын өнцөг, өндрөөр GPS хүлээн авагчийн мэдээллийн дагуу тодорхойлно.
Блокийн байршлын үр дүнд үндэслэн дараах параметрүүдийг үнэлнэ.
замд агаарын гэрэл зургийн цоорхой байгаа эсэх (хэрэв зэргэлдээх агаарын гэрэл зургийн уртын давхцал нь заасан хэмжээнээс бага байвал агаарын гэрэл зургийг орхигдуулсанд тооцно);
агаарын гэрэл зургийн масштабын заасан хэмжээнээс хазайх (5% -иас ихгүй);
агаарын гэрэл зургийн уртааш ба хөндлөн давхцал;
маршрутын шулуун байдал (маршрутын шулуун байдлыг хянахын тулд маршрут тус бүрийг эхний чиглэлийн дагуу суурилуулсан; замын төгсгөлд байрлах агаарын гэрэл зургийн гол цэгүүдийг шулуун шугамаар холбосон бөгөөд үүнээс хазайх сумыг хэмждэг ( шулуун шугамаас түүнээс хамгийн алслагдсан гол цэг хүртэлх зай) Шулуун байдлыг маршрутын хазайлтын сумны урттай харьцуулсан харьцаагаар хувиар тодорхойлно.Хязгаарлалтын сум нь маршрутын уртын 2%-иас хэтрэхгүй байх ёстой.);
Маршрутын хоёр зэргэлдээх хүрээний налуу өнцгийн утга ба зэргэлдээх трассуудын хоёр зэргэлдээх агаарын гэрэл зургийн давхцаж буй хэсэг дэх налуугийн харилцан хөндлөн өнцгийн утга нь дараах байдалтай байна: налуугийн өнцөг нь 3 ° -аас хэтрэхгүй байх ёстой (агаарын тоо 3 ° налалтын өнцөг бүхий гэрэл зургийг зураг авалтын талбайн нийт агаарын гэрэл зургийн 10% -иас илүүгүй байлгахыг зөвшөөрнө);
дижитал камерын өнцгөөр (6 ° -аас ихгүй) тохируулах алдаа.
Бид нэг зүйлд итгэлтэй байна: өндөр үнэ нь үргэлж өндөр чанартай гэсэн үг биш юм.
Бид энэ салбарт нэвтэрч, зураг авалтын үеэр дрон хэрхэн ажиллахыг олж мэдэх болно.
Энэхүү судалгаа нь нэр томьёо, тодорхой хэллэгийг ашигласан боловч энэ нь таныг зорилгодоо хүрэхэд саад болохгүй. Энэхүү судалгаагаар өгөгдлийг DroneDeploy-д боловсруулж, 9 см-ийн өндөр нарийвчлалыг олж авсан.
Тодорхойлолт
Байр зүйн судалгаа нь газар зохион байгуулалтын салбарын бүх төслийн салшгүй хэсэг юм.
Энэ жишээнд бид шинэ тосгон барих ёстой байсан газрыг авч үзэх болно. Ажил эхлэхийн өмнө хэд хэдэн шалтгааны улмаас байр зүйн үнэн зөв судалгаа хийх шаардлагатай байв.
- Ус зайлуулах шугамын усны урсгалыг төлөвлөх анхны газрын бүтээн байгуулалтыг хийх.
- Болзошгүй үерээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд зэргэлдээх голын татам газрын байр зүйн судалгааг хийх.
Хэрэв та өөрийн нисгэгчгүй онгоцны тасгийг нээх гэж байгаа бол энэ нь томоохон хөрөнгө оруулалт болно гэдэгт бэлэн байгаарай, үр дүнд нь төсөлд илүү их цаг зарцуулж магадгүй юм.
Геодези 101
Уламжлалт байр зүйн хэмжилт хийхдээ урьдчилан тогтоосон сүлжээн дэх цэгийн координатыг цуглуулахыг шаарддаг. Энэ тохиолдолд 150x150 см хэмжээтэй тор ашигласан.
Хэмжилтийг уулзвар бүрт 150 сантиметр тутамд хийсэн.
34.5 га талбайд нийт 1632 координат цуглуулсан.
Дроноор 20 оноо/цаг хурдтай (3 минут тутамд 1 оноо) бууддаггүй байсан бол мэдээлэл цуглуулахад ойролцоогоор 82 цаг зарцуулагдана.
Уламжлалт судалгааны 82 цаг гэдэг нь инженер мэдээлэл боловсруулж эхлэхийн тулд дор хаяж долоо хоног хүлээх шаардлагатай болдог. Дараа нь ажил дуусах хүртэл дахиад 3-4 хоног шаардагдана.
Үүнтэй ижил UAV судалгааг хийснээр хээрийн баг хөгжүүлэгчийг илүү хурдан харах боломжтой болсон.
Юуны өмнө нийт талбай дээр 1600 оноо цуглуулах шаардлагагүй байв. Үүний оронд зөвхөн 10 газрын тэмдэглэгээг судлахад харааны талбарт байрладаг:
Томоохон төслүүдийн хувьд газрын хяналтын цэгийг (GCP) сүлжээнд байрлуулах нь дээр.
10 газрын тэмдэг буюу 1632 оноо:
10 лавлах тэмдгийг 1-2 цагийн дотор хийж болно.
Фотограмметрийг мэддэг хүмүүс усны гадаргуугаас цуглуулсан цэгүүдийг ийм судалгаанд ашиглах боломжгүй гэдгийг мэддэг.
GCP-ийн цуглуулга хийж дууссаны дараа дээр дурдсан хоёр аргын хослолыг устай газарт уламжлалт аргаар цуглуулсан.
Цуглуулсан оноог дуусгах:
Үүний үр дүнд бид 117 оноо (10 GCP + 107 устай газарт) авсан.
Зураг авалтын хугацаа:
Онолын хувьд: 10 газрын шошго + цуглуулах цэг = 1-2 цаг
Бодит: 117 оноо (байнгын усны бүсэд 10 GCP + 107) 20 оноо / цаг = 5.85 цаг цуглуулах хурд
Уламжлалт арга: 20 оноо / цаг = 81.6 цаг цуглуулах үед 1.632 оноо
Нэг цагийн дотор UAV-тай хийсэн бүх үйлдлүүд, тухайлбал угсралт, нислэгийн өмнөх шалгалт, хөөргөх, буух, буулгах, газрын зургийг анхан шатны оёдол хийх гэх мэт.
Тиймээс бид дараахь зүйлийг авсан.
UAV (1 цаг) + цуглуулах цэг (5.8 цаг) =
Хээрийн ажлын нийт хугацаа: 6.8 цаг
Харьцуулалт:
34,5 га/ Нисэх онгоцны хээрийн ажил = 6,8 цаг
34,5 га/ ердийн хээрийн ажил = 81,6 цаг
Нийт хэмнэлт: 74.8 цаг
Мэдээллийн дүн шинжилгээ хийх
Хээрийн ажлын дараа олж авсан өгөгдлийг сайтар боловсруулах шаардлагатай. Нэгдүгээрт, газрын тэмдэглэгээг боловсруулж, тэдгээрийн байрлалыг бүрэн тохируулах ёстой.
Дараа нь залруулсан цэгүүдийг (.las файл) топографийн мэдээллийн үндэс болгон экспортлох ёстой. Гэсэн хэдий ч .las файл дахь олон тооны цэгүүд нь эхний байр зүйн контурууд нэлээд бүдүүлэг гарч ирдэг гэсэн үг юм.
Дараа нь нарийвчлалыг алдалгүйгээр тууштай шугам үүсгэхийн тулд контурыг тэгшлэх ёстой. Үгүй бол олж авсан өгөгдлийг ашиглах боломжгүй болно.
2 хоногийн нэмэлт боловсруулалтын дараа үүссэн байр зүйн контур нь хэвтээ (X, Y) ба босоо (Z) 9 см-ийн дотор нарийвчлалтай болсон.
Төслийн ерөнхий нөхцөл:
UAV арга::
Хээрийн ажил (6.8 цаг) + өгөгдөл боловсруулах (24 цаг) =
30.8 цаг (ойролцоогоор 4 хоног)
Ердийн арга:
Хээрийн ажил (81.6 цаг) + Мэдээлэл боловсруулах (24 цаг) =
105.6 цаг (ойролцоогоор 13 хоног)
Инженер дроны технологийг ашигласнаар 75 цагийн дотор эцсийн байр зүйн зургийг авчээ.
Хүлээн авсан мэдээллээс үзэхэд:
1. Ус хадгалагдаж байгаа нам дор газарт урсацын ус зайлуулах суваг барихын тулд нэмэлт газар хөгжүүлэх шаардлагатай.
2. Ажилчид одоо зам, байшин гэх мэт барилгын огноог үр дүнтэй урьдчилан таамаглах, төлөвлөх боломжтой болно - энэ нь ажлыг хугацаанд нь дуусгахад тусална.
3. Инженер хямд, хэмнэлттэй UAV хэмжилтийн талаар олж мэдсэн бөгөөд ойрын долоо хоногт эцсийн "суулгасан" байр зүйн судалгаа хийхдээ энэ аргыг дахин ашиглахаар төлөвлөж байна.
Эндээс та илүү олон, илүү сайн дрон загваруудыг олох боломжтой.
Дрон сонголт
Эхлэхийн тулд бид энэ ажилд шийдвэрлэх ёстой асуудлыг тодорхойлох болно. Эхний ажил бол үйлчлүүлэгчдийн аль нэгнийх нь нэлээд том газар тариалангийн талбайн 3D загвар (ортофотомап) барих явдал бөгөөд энэ нь үнэндээ ой модоор хүрээлэгдсэн талбай, эсвэл бидний хожим хошигносноор олдсон талбайнууд юм. ойд. Энэ бол маш ой модтой Томск мужийн хөдөө аж ахуйн ердийн нөхцөл байдал юм. Тийм ээ, өөрийгөө хай - бүх зүйл үг хэллэггүйгээр тодорхой болно.
Өргөн уудам газар нутаг, газар олголттой холбоотой бүрэн хуучирсан мэдээлэл нь газрын төлөв байдлын бодит үнэлгээг өгдөггүй тул газар эзэмшигчид ямар нөөцийг эзэмшдэг (эсвэл эзэмшдэггүй) болохыг ойлгох нь зөвхөн сонирхолтой төдийгүй ашигтай байдаг.
Газар өмчлөгчид 30-40 жилийн өмнөх газар чөлөөлөлтийн талаарх мэдээлэл бүхий цаасан дээрээс наасан ийм эртний газрын зураг-таблетуудыг үзэх боломжтой. Хөрсөн дэх шим тэжээлийн агууламжийн талаархи мэдээллийг өнгөтөөр ч хэвлэсэн байдаг бөгөөд энэ нь агрономчийн хувьд хамгийн чухал мэдээлэл бөгөөд ихэнх тохиолдолд бодит байдалтай нийцэхгүй байна. Товчхондоо, ядаж 21-р зуун, үнэндээ бид өнгөрсөн зууны дунд үеийн тоо баримт, газрын зургаар амьдарч байна. Мэдээжийн хэрэг, газрын төлөв байдлын талаар бодитой, шинэчилсэн мэдээлэл авах нь зөвхөн байгаа газрын тооллого хийхээс гадна шинээр газар эргэлтэд оруулах, үүний тулд улсаас зохих татаас авах боломжтой. Эдгээр газрыг намаг, ойн дундаас олоход л үлддэг. Бид хайж эхэлдэг.
Ийм том талбайг судлахын тулд үйлдвэрлэлийн тусгай нислэгийн төхөөрөмжийг ашигладаг - нисэх онгоцны төрлийн UAV (далавч хэлбэрийн загвар). Эдгээр төхөөрөмжүүд нь нэг нислэгээр 1500 км 2 газар нутгийг хамарч, цаашдын боловсруулалтанд шаардлагатай чанартай зураг авах боломжийг олгодог. Зах зээл дээрх UAV-ийн сонголт нэлээд том байна. Импортын болон дотоодын UAV аль аль нь халаас бүрт. Үнэн, үнэтэй, миний бодлоор бүрэн үндэслэлгүй. Гэхдээ зах зээл үүнийг л хэлдэг. Тохиромжтой төхөөрөмжийн үнэ 1 саяас эхэлнэ. Энэ нь ямар төрлийн аж үйлдвэрийн UAV болох, хэрхэн харагдахыг нэн даруй ойлгохын тулд би завсарлага аваад Хабрын уншигчдад зориулж энэ нийтлэлд зориулж тусгайлан авсан богино хэмжээний видеог (2 минут 30 секунд) үзэхийг санал болгож байна.
UAV-аар буудаж байна
Нислэгд оруулахгүй, хийх ёстой зүйлээ хийхгүй бол онгоц өөрөө хаашаа ч нисэхгүй. Үнэндээ UAV юу хийх ёстой вэ? Тэрээр нислэгийн зааварчилгааг чанд мөрдөж, нислэгийн даалгаварт тусгагдсан судалгааны төлөвлөгөөний дагуу судалгааг бүрэн гүйцэд явуулах ёстой.Нислэгийн даалгавар
Нислэгийн даалгавар- зураг авалтын үйл явцын талаархи операторуудад зориулсан зааварчилгаанаас бүрдсэн тусгай заавар нь гэрэл зургийн масштаб, гэрэл зургийн төхөөрөмжийн фокусын уртыг батлах, агаарын гэрэл зургийн формат, уртааш болон зураг авалтын заасан хувь хэмжээ зэрэг шаардлагатай бүх шаардлагыг агуулсан болно. хөндлөн давхцал, буудлагын талбайн хэмжээсүүд. Эдгээр анхны өгөгдлүүд дээр үндэслэн өндөр ба судалгааны суурь, өртөлтийн хоорондох зай, маршрут болон судалгааны талбайд ногдох агаарын гэрэл зургийн тоо, мөн талбайг бүхэлд нь агаараас зураг авахад шаардагдах ойролцоогоор хугацааг тодорхойлно. Үүний зэрэгцээ зургууд нь сонгосон буудлагын масштабтай яг тохирч байх ёстой гэдгийг мартаж болохгүй.Буудлагын хэмжээ хэд вэ?
Масштабаар нь агаарын гэрэл зургийг нөхцөлт байдлаар супер том масштабтай (1:2000-аас их, 20 см хүртэл нарийвчлалтай), том хэмжээтэй (1:2000-аас 1:10000 хүртэл), дунд хэмжээний (1-ээс) гэж хуваадаг. :10000-аас 1:30000), жижиг хэмжээтэй (1:30000-аас 1:100000 хүртэл) ба хэт жижиг хэмжээтэй (1:100000-аас бага). Энд болон доор бид 1 пикселийн дижитал зураг дээрх зурагтай холбоотой бодит байдлын объектуудын хэмжээсийн тохирлын тухай ярьж байна. Жишээлбэл, 1:2000 хэмжээтэй хэт том хэмжээтэй зураг дээр 1 пикселийн дүрс нь 20 см хэмжээтэй объекттой тохирч байна.
Давхацсан газар нутгийг судлах
Өндөр чанартай зураг зүйн мэдээлэл олж авах, газрын 3D загварыг бий болгохын тулд давхцал бүхий нутаг дэвсгэрийг судлах шаардлагатай. Хэсэг газрыг маш олон удаа бууддаг тул хавтан бүр нь өмнөх нэг хэсгийг бүрхдэг дээврийн дээвэртэй адилтган дараагийн цохилт нь өмнөхтэй нь "давхцаж" байх шиг байна. Өөрөөр хэлбэл, UAV-аас буудлага нь зурагт үзүүлсэн шиг - давхцаж байна.
Мөн бүх нутаг дэвсгэрийг маршрутад хуваах ёстой, өөрөөр хэлбэл. Бид дараах зурагт үзүүлсэн шиг уртааш ба хөндлөн давхцал бүхий дагуу болон хөндлөн n-н тооны цохилтыг авна.
Нэг чиглэлийн зэргэлдээх агаарын гэрэл зургийн хоорондох уртааш давхцлын утга нь дүрмээр бол 55-70%, хөндлөн давхцал дор хаяж 20% байна.
Давхцал нь онцлог шинж чанартай байдаг. Тармуур номер нэг
Уртааш (Px) гэж нэрлэгддэг ижил маршрутын зэргэлдээх зургуудын хоорондох давхцал нь өөрийн гэсэн онцлогтой байдаг. Хэт жижиг, хэт том зургийн давхцал нь тухайн нутаг дэвсгэрийн 3D загварыг бүтээх ажилд тохиромжгүй. Стереоскоп (эзэлхүүн) дүрсийг олж авахын тулд онолын хувьд уртааш 50% давхцах нь хангалттай. Гэсэн хэдий ч зургийн ирмэгийн эффект, гажуудал (зургийн гажуудал) зэргээс шалтгаалан уртааш давхцал бага зэрэг нэмэгддэг. Том давхцал нь бас хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй, учир нь энэ нь зургийн эзлэхүүнийг эрс багасгаж, улмаар 3D загвар бүтээх чанарыг бууруулдаг. Бараг 100% давхцах үед стереоскоп нөлөө үзүүлэхгүй хоёр ижил цохилтыг олж авдаг бөгөөд энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдөхгүй юм. Хавтгай зураг авалтын нөхцөлд зэргэлдээх зургуудын хоорондох давхцал 55-70%, уулархаг нөхцөлд, газар нутгийн мэдэгдэхүйц ялгаа байгаа тохиолдолд 3D бүтээх чанарыг алдагдуулахгүйгээр давхцлыг 80-90% хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой. газар нутгийн загвар.
Ихэнх тохиолдолд ашигладаг энэ төрлийн судалгаа нь давхцал бүхий талбайн судалгааг хэлнэ.
Ажил эхлэхийн өмнө тэд шаардлагатай бүх тоног төхөөрөмж, материал, нислэгийн зураг, галт тэрэгний багийнхныг шалгаж, нислэгийн даалгаврын дагуу нислэгийн хуваарийг (судалгааны маршрутыг нэвтрүүлэх) боловсруулж, судалгааны параметрийн шаардлагатай бүх тооцоог шалгана.
Хүснэгтэнд агаараас зураг авах, түүний бүх параметрүүдийг тооцоолоход шаардлагатай бүх анхны өгөгдлийг агуулсан болно. Мэдээжийн хэрэг, энэ өгөгдлийг автоматаар оруулдаг, гэхдээ би ерөнхий санаатай байхын тулд тооцооллын томъёог өгөх болно, энэ нь үргэлж хэрэгтэй байдаг.
Зургийн шаардлагатай зөвшөөрлийг авахын тулд UAV-аас буудах ажиллагааг хатуу тогтоосон нислэгийн өндөр H давхарт хийх ёстой.
хаана H давхар - нислэгийн өндөр, м; GSD - пикселийн нарийвчлал, м / пиксел; l x - камерын матрицын хэмжээ (абсцисса дагуу), px.
Зэргэлдээх зургуудын хоорондох зайг (B) уртааш замын дагуух тоог дараагийн тооцоолохдоо дараах байдлаар тодорхойлно.
Энд P x – уртааш давхцал, %; GSD - газар дээрх пикселийн хэмжээ.
Газар дээрх маршрутын өргөн (L M) нь UAV-тай хослуулан ашигласан дижитал камерын матрицын хэмжээ (ординатуудын чиглэлд) (l y) -аас хамаарах бөгөөд дараахь хамаарлаар тодорхойлогдоно.
Энд l y нь “y” тэнхлэгийн дагуух матрицын өргөн, px.
Зэргэлдээх судалгааны замын хоорондох зайг тодорхойлох L y хөндлөн давхцах нөхцөлтэй P y-ийг томъёогоор тооцоолж болно.
Энд D х хэсгийн урт нь эхний агаарын зургийн зүүн ирмэгээс сүүлчийн агаарын гэрэл зургийн баруун ирмэг хүртэлх уртааш чиглэлд 1 зургийн зайтай дундаж маршрутын урттай тэнцүү байна.
Маршрутын тоо N m нь эхний чиглэлийн зургийн дээд талаас хамгийн сүүлчийн зургийн доод тал хүртэлх дунд хэсэгт хөндлөн чиглэлд хэмжигдэх D y хэсгийн өргөнийг харгалзан тооцоолно. 1 маршрутын зайтай маршрут.
Судалгааны талбайд ногдох зургийн нийт тоо, N тоо нь судалгааны бүх маршрутын дагуух зургийн нийт тоо, судалгааны нислэгийн хамгийн бага хугацаа, ялангуяа ажлын зардлын холбогдох эдийн засгийн тооцоонд ашиглаж болно. , дараах томъёогоор тооцоолно.
Энд V нь нутаг дэвсгэрийг судлах явцад нисэгчгүй нисэх онгоцны дундаж хурд.
Мэдээжийн хэрэг, энэ бол буудлагын тооцоолсон хугацаа бөгөөд энэ нь таны алхах ёстой тархсан тармууруудын тооноос хамааран тооцоолсон хугацаанаас хэд хэдэн дарааллаар ялгаатай байж болох бодит ажлын цагтай ямар ч холбоогүй юм. , Гэхдээ одоо ч)
Дээр дурдсанчлан, дээр дурдсан бүх шаардлагатай буудлагын параметрүүдийг тусгай хянагч, орчин үеийн програм хангамжаар тоноглогдсон орчин үеийн UAV тоног төхөөрөмжийн ашиглалтыг харгалзан автоматаар тохируулдаг. Гэсэн хэдий ч ажлын дотоод хяналтыг хангахдаа анхны өгөгдлийг оруулах нарийвчлалыг хянах шаардлагатай бөгөөд үр дүнд нь авсан зургуудыг чанарын хувьд сонгон (эсвэл бүхэлд нь) шалгаж байх ёстой. Үүнийг хийхийн тулд судалгааны согогийн газрын зургийг (цаасан эсвэл тоон хэлбэрээр) хадгалах шаардлагатай (зураг 5 онооны масштабаар үнэлэгддэг). Алдааг олж засварлах ажлыг газар дээр нь хийдэг бөгөөд хэрэв шаардлагатай бол аяллыг дахин давтахгүйн тулд амжилтгүй болсон хэсгийг дахин засварлана.
Мөн цаг агаарын талаар бага зэрэг. Өөр тармуур
Дэлхийн гадаргуугийн буудлага нь агаар мандлын зузаанаар хийгддэг бөгөөд шинж чанар нь тогтмол биш юм. Агаар мандлын төлөв байдал нь судалгааны нөхцөл, үр дүнг тодорхойлдог. Агаар мандлын физик байдал нь түүний ил тод байдал, цацрагийн хугарал, агаарын температур, атмосферийн даралт, чийгшил, үүлэрхэг байдал, агаарын массын хөдөлгөөнөөр тодорхойлогддог. Спектрийн үзэгдэх ба ойрын IR мужид буудлагын үр нөлөөнд хамгийн их нөлөө нь агаар мандлын ил тод байдал, гэрэлтүүлэг, үүлэрхэг байдлын зэрэгт нөлөөлдөг.Дэлхийн гадаргуу ба UAV дээр суурилуулсан дүрслэх системийн хоорондох агаар мандлын давхарга нь хий, усны уур, тоос, утаа зэрэг хамгийн жижиг (0.01-1 мм) хэсгүүдийг байнга агуулж байдаг. Эдгээр нь агаар мандалд гэрлийн тархалтыг үүсгэж, агаарыг нэмэлт гэрэлтүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд ингэснээр дэлхийн гадаргуугийн нарийн ширийн зүйлийн тодосгогчийг бууруулдаг. Агаарт түдгэлзсэн тоосонцороос гэрлийн тархалтаас үүдэлтэй агаар мандлын гэрэлтэх эсвэл манан үүсэхийг манан гэж нэрлэдэг. Агаар мандалд хийн молекулууд ба усны уур давамгайлж байгаа тул богино долгионы урттай цацрагууд илүү хүчтэй тархаж, агаар манан нь ихэвчлэн хөх эсвэл цэнхэр өнгөтэй байдаг. Хэрэв тоос, утаа болон бусад гадны биетүүдийн түдгэлзүүлсэн тоосонцор давамгайлж байвал спектрийн бүх өнгөт туяа нь манангаар жигд тархаж, өөрөө саарал эсвэл цагаан өнгөтэй болдог. Ийм манан нь ой хээрийн түймэр, үйлдвэрийн үйлдвэрийн утаа ихтэй газар эсвэл тоос шороо, элсний тоосонцор тархсан газруудад илүү их тохиолддог.
Судалгаа хийж буй UAV-ийн дээгүүр байрлах өндөр үүлэрхэг нөхцөлд агаараас гэрэл зураг авах боломжтой. Өндөр бүрхэг нь зөөлрүүлсэн сүүдэртэй агаараас сүүдэргүй гэрэл зургийг авах боломжийг олгодог бөгөөд үүний үр дүнд ойн тариалангийн бүрхэвчийг илүү гүнзгий харж, сүүдэртэй хэсгүүд нь илүү сайн харагддаг.
Ойн ургамлыг тайлахын тулд судалгаа хийх үеийн нарны өндрийн нөлөө нь чухал юм: өндөр байх тусам халхавч дахь титэмүүдийн гэрэлтсэн болон сүүдэртэй талуудын хоорондын харьцаа илүү их ялгаатай байдаг. Сүүдэр нь мөн илүү тод харагддаг.
Нарны өндөрт 30°-аас дээш байх үед битүү тариалангийн талбайнууд нь цайвар титэм, титэм хоорондын сүүдэртэй цоорхойноос харанхуй дэвсгэрээс бүрддэг тул халхавчны дүрсний ерөнхий дүр төрх нь тод, олон янз байдаг.
Ихэвчлэн зураг авалт нар мандснаас хойш 2 цагийн өмнө эхэлж, нар жаргахаас 3 цагийн өмнө дуусдаг. Ихэнх тохиолдолд өдрийн агаарын гэрэл зургийн хугацаа 3-4 цаг хүртэл хязгаарлагддаг, учир нь 9-10 цагийн дараа, ялангуяа ойн бүсэд бөөгнөрөл үүсч, 13-15 цагийн дотор хамгийн дээд хэмжээндээ хүрдэг. өөрийн туршлагаас.
Зураг авалтын шууд хязгаарлалт нь аадар бороо, цас, аянга цахилгаан, хэвтээ чиглэлд 10-15 м/с, босоо тэнхлэгт 3 м/с дээш хурдтай хүчтэй салхи шуургатай байх явдал юм. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн үйлдвэрлэлийн нисгэгчгүй нисэх онгоцууд салхины ачаалал ихтэй нөхцөлд ажиллах боломжтой ч агаарын чийгшил ихтэй тул хэвтээ ба босоо салхины хурд, агаарын чийгшлийн хяналттай байх ёстой нислэгийн нөхцөл байдалд цаг уурын хяналт тавих системтэй байхыг зөвлөж байна. агаарын нягтрал, үүний үр дүнд UAV-ийн аэродинамик шинж чанарт нөлөөлдөг. Хэдийгээр UAV үйлдвэрлэгчид өөрсдийн төхөөрөмж бараг ямар ч цаг агаарт нисдэг гэж зар сурталчилгаандаа бичдэг ч нислэгийн үйл ажиллагааг хэвийн цаг агаарт хийх нь дээр. UAV алдах нь цаг агаарын тохиромжтой нөхцлийг хүлээхээс хамаагүй үнэтэй юм. Эцсийн эцэст эдгээр төхөөрөмжүүдийн ихэнх нь хоёр шалтгааны улмаас үхдэг - операторын нүх, цаг агаарын тохиромжгүй байдал. Аль аль нь нисэгчгүй нисэх онгоц үйлдвэрлэгчдийн хувьд "алтны уурхай" юм, учир нь UAV-ыг үнэтэй засварлах нь бас маш ашигтай бизнес юм. Тиймээс та операторын сургалтанд хэмнэж, бүх зүйлийг хурдан хийх хүсэл эрмэлзэлтэйгээр яаравчлах боломжгүй юм. Яаралтай инээх нь хамгийн шууд хамааралтай үед яг ийм байдаг.
Хатуу хуулиас болгоомжил!
Та маш сайн тоног төхөөрөмж, үйлдвэрлэлийн нисэгчгүй нисэх онгоц, маш сайн операторууд, ажлын үйлчлүүлэгчидтэй байсан ч шоронд хоригдсон хэвээр байна гэж төсөөлөөд үз дээ. Тийм ээ, энэ нь зөв, учир нь нислэгийн арга хэмжээг зохион байгуулах, агаарын орон зайг нээх тухай хуулийн шаардлагыг дагаж мөрдөхгүй байх нь ийм үр дагаварт хүргэж болзошгүй юм. Хийх зүйл байхгүй, энэ утгаараа Орост бүх зүйлийг зохион бүтээсэн тул бүх дүрмийг дагаж мөрдсөн ч гэсэн ямар нэг зүйлийг анхаарч үзэх боломжгүй юм. Ер нь бол албан ёсоор нисэх (агаарын орон зайг нээх) зөвшөөрөл авах үйл явц яг тэр л тоглолт. Тохиолдол бүр тодорхой байдаг. Ерөнхий зарчмууд нь дараах байдалтай байна. UAV ашиглан нислэгийн үйл ажиллагааг хэрэгжүүлэхийн тулд хуулийн шаардлагыг чанд мөрдөх шаардлагатай. Агаарын орон зайг нээх ажлын гол баримт бичиг бол ОХУ-ын Засгийн газрын 2010 оны 3-р сарын 11-ний өдрийн N 138 "ОХУ-ын агаарын орон зайг ашиглах холбооны дүрмийг батлах тухай" тогтоол юм. Дүрмийн хоёр дахь догол мөрөнд UAV-ийн тодорхойлолтыг багтаасан болно: Нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгсэл нь нисгэгч (баг)гүйгээр нислэг үйлддэг бөгөөд нислэгийн явцад автоматаар, удирдлагын төвөөс оператор эсвэл удирдлагаар удирддаг агаарын хөлөг юм. эдгээр аргуудын хослол.Тиймээс, нислэгийн үйл ажиллагааг хангах тухай хууль тогтоомжийн шаардлагыг биелүүлэхийн тулд (ерөнхий тохиолдолд) хэд хэдэн зайлшгүй шаардлагатай үйл ажиллагааг гүйцэтгэх шаардлагатай байна. Нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн нислэгийн төлөвлөгөөний мессежийг (цаашид хөөргөх төлөвлөгөөний мессеж гэх) бэлтгэх шаардлагатай. Мессеж гэдэг нь агаарын орон зайг ашиглахаар төлөвлөж буй үйл ажиллагааны талаарх мэдээллийг агаарын орон зай хэрэглэгч буюу түүний төлөөлөгч агаарын тээврийн үйлчилгээ (нислэгийн удирдлагын) байгууллагад агаарын тээврийн газрын мэдээлэл, телеграфын сүлжээ, интернет эсвэл цаасан дээр илгээсэн мэдээлэл юм. түүний дотор факс мессеж.
Өгөгдөл дамжуулах, телеграф мессеж, түүнчлэн цаасан дээрх нисэхийн газрын сүлжээгээр хөөргөх төлөвлөгөөний тухай мессежийг хаяг, мэдээлэл, гарын үсэг гэсэн гурван хэсгээс бүрдсэн албан ёсны цахилгаан мессеж хэлбэрээр илгээдэг.
Телеграфын хаяг, гарын үсгийн хэсгүүдийг телеграф мессежийг хаягжуулах, дамжуулах тогтоосон дүрмийн дагуу бөглөнө.
Телеграмын мэдээллийн хэсгийг ОХУ-д агаарын хөлгийн хөдөлгөөний тайлангийн хуудас, хууль тогтоомжийн шаардлагын дагуу тодорхойлсон дарааллаар, дүрмийн дагуу бөглөнө.
Интернэтээр хөөргөх төлөвлөгөөний тухай мессежийг энэхүү мэдээллийн хуудсанд заасан дарааллаар, дүрмийн дагуу ATS нэгжийн вэбсайт дахь агаарын хөлгийн нислэгийн төлөвлөгөөний мэдээллийн хэсгийг бөглөх замаар илгээдэг.
Эхлэх төлөвлөгөөний тухай мессежийн текстийг латин эсвэл орос цагаан толгойн зохих тохиолдлуудад блок үсгээр бөглөсөн болно. Агаарын орон зайг ашиглах хууль тогтоомж нь эрчимтэй хөгжиж байгаатай холбогдуулан эдгээр дүрмүүд өөрчлөгдөж байна. Эдгээр дүрмийг дагаж мөрдөөгүй буюу хэсэгчлэн биелүүлээгүй тохиолдолд иргэн, хуулийн этгээдэд захиргааны хариуцлага хүлээлгэж, ноцтой үр дагавар гарсан тохиолдолд хууль тогтоомжид заасан журмын дагуу эрүүгийн хариуцлага хүлээлгэж болно.
UAV оператор болон нислэгийн захиралд тавигдах шаардлага
Орчин үеийн мэргэжлийн UAV нь аюулыг нэмэгдүүлэх хэрэгсэл юм. Тохиромжтой хөдөлгүүрүүд байгаа эсэх, UAV-ийн ихээхэн жин, үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй байдал нь операторуудын мэргэшилд тодорхой шаардлагыг тавьдаг. Сибирийн бүс нутагт ой модтой газрыг буудах нь ойн түймрийн бүсэд унах эрсдэлтэй холбоотой бөгөөд нэмэлт аюулын хүчин зүйл бол хачиг, хачиг байдаг. Ажилтнууд нь операторын аюулгүй ажиллагааны зааврын шаардлагыг чанд дагаж мөрдөх ёстой бөгөөд ажлыг дор хаяж хоёр оператор гүйцэтгэнэ. Хээрийн нислэгийн ажил гүйцэтгэж буй хүмүүс хачигт энцефалитийн эсрэг вакцинд хамрагдсан байх, тусгай хамгаалалтын хувцас, UAV операторын үнэмлэх, иргэний паспорт, агаарын орон зайг нээх зөвшөөрөл, анхны тусламжийн хэрэгсэл, холбооны хэрэгсэлтэй байх ёстой. Үүрэн холбооны операторуудын харилцаа холбоо байхгүй эсвэл тогтворгүй байгаа газруудад - VHF ба HF зурвасын радио станцууд. Аюултай амьтад гарч ирдэг газарт UAV-аас зураг авалтыг зохион байгуулахдаа нислэгийн захирал тэднийг айлгах хэрэгсэл (дуу чимээний сум, тусгай хэрэгсэл) эсвэл галт зэвсэг (хэрэв лицензтэй бол) байх ёстой. Зэвсэг хэрэглэх шаардлагатай бол хэргийг идэвхжүүлэхийн тулд энэ баримтыг хууль сахиулах байгууллага болон (эсвэл) ойн мэргэжилтнүүдэд мэдэгддэг.Нислэгийн бүсэд ямар нэгэн аюултай үзэгдэл илэрвэл тэдгээрийг нэн даруй зогсоож, нислэгийн захирал операторуудын аюулгүй байдлыг хангахын тулд бүхий л хүчин чармайлтаа гаргаж, ой хээрийн түймэр ойртож байгаа үед аюултай газрыг яаралтай орхих ёстой.
За ингээд үйлдвэрийн нислэгийн тоног төхөөрөмж ашиглан UAV буудлагын бэлтгэл ажил өрнөж байна. Дараагийн цувралууд (нийтлэлүүд) -д бид өндөр чанартай зураг зүйн мэдээлэл, 3D газар нутгийн загвар авахын тулд олж авсан UAV дүрсийг боловсруулах, тайлбарлах технологийг авч үзэх болно. Мөн бид UAV зураг дээрх янз бүрийн сонирхолтой объектуудыг тайлах талаар ярих болно. Энэ нь илүү сонирхолтой байх болно! Өдрийг сайхан өнгөрүүлээрэй!