Какие факторы влияют на точность картографирования дронов?

Довольно часто пилоты беспилотных летательных аппаратов рассматривают возможность предоставления не только аэрофотоснимков, но и картографических проектов. Здесь новички обычно сталкиваются с камнем преткновения - точной привязкой изображений к координатам реального мира. На этом этапе в игру вступает кинематика реального времени (RTK).

С помощью технологии RTK пилоты дронов могут достигать точного позиционирования с точностью до сантиметра, поскольку БПЛА получает поправки GNSS во время полета. На рынке представлено несколько беспилотных летательных аппаратов с поддержкой RTK, но сам по себе беспилотник не гарантирует точности на уровне съемки. Помимо самого самолета, параметры миссии, условия окружающей среды, а также количество и расположение наземных контрольных точек - все это играет роль в точности отображения.

Для тех, кто только начинает заниматься картографированием с помощью беспилотных летательных аппаратов, мы представляем обзор основных факторов, которые нужно обдумать. 

Если вы хотите углубиться в тему, не стесняйтесь задавать вопросы, писать комментарии и звонить нашим менеджерам отдела AERO.

Если ваш контракт требует определенного уровня точности «см», вам следует подумать о нескольких параметрах миссии для его достижения. Разрешение изображения, высота и наложение изображений должны быть частью вашего мыслительного процесса при создании точных карт.

Проще говоря, снимки с более высоким разрешением позволят получить более качественные данные. Чтобы добиться этого, вы должны использовать камеру с высоким разрешением пикселей. Минимальное требуемое разрешение составляет 12 мегапикселей, при этом 20 мегапикселей являются идеальными. Разрешение камеры, а также высота полета сильно влияют на точность.

Если вы решите лететь выше, вы сможете охватить большие площади за меньшее время, но с меньшей точностью. Полет ниже займет больше времени, но значительно улучшит результаты. По этой причине полет ниже - лучший вариант для повышения точности отображения.

Еще один параметр миссии, который вы должны учитывать, - это наложение изображений. В целом, большее перекрытие предотвращает возможные пробелы в изображениях, возникающие из-за поворотов камеры, наклона, высоты полета и изменений рельефа местности. Время полета увеличивается по мере увеличения перекрытия, но оно того стоит для большей точности. Хорошей отправной точкой является как минимум 60% бокового и 75% фронтального перекрытия, а в сложных случаях - до 85% перекрытия.

Условия окружающей среды

Погодные условия и препятствия - это два экологических фактора, которые должны беспокоить вас при поиске точной карты БПЛА.

По возможности избегайте полетов в дни с сильным ветром, плотными или подвижными облаками или смогом. Хотя многие дроны могут летать при сильном ветре, лучше избегать ветра более 7 метров в секунду.

При картографировании в городах или вблизи них избегайте высоких сооружений, таких как небоскребы и другие высокие сооружения в “Городском каньоне”. Здания могут блокировать сигналы GNSS и вызывать многолучевые помехи, приводящие к неточным данным.

Наземные контрольные точки

Наземные контрольные точки (или GCP – ground control points) - это, по сути, маркеры, нанесенные на область, подлежащую картографированию, которые действуют как контрольные точки. Точки сбора данных представляют собой точки с точными координатами на земле. Поскольку местоположения точек сбора данных известны, снимки, сделанные вашим дроном, могут использовать эту информацию для повторной калибровки записанного местоположения. Это обеспечивает большую точность, а также помогает правильно масштабировать и поворачивать карту.

Достаточное количество GCP в настоящее время является предметом изучения. В целом, правильное количество GCP может существенно повлиять на точность отображения, хотя это не может бесконечно улучшать результаты и должно учитываться в зависимости от области и рельефа. Мы рекомендуем разместить на вашем объекте не менее пяти GCP.

Еще один момент, который следует учитывать - это размещение GCP в хорошо организованном порядке. Исследования показали, что равномерно распределенные GCP в виде треугольной сетки могут удвоить эффективность их использование. Кроме того, стоит размещать точки сбора данных в углах участка, а также в самых высоких и самых низких точках.

Как вы можете видеть, на точность картографирования БПЛА влияют многочисленные факторы. Многие из них полностью под вашим контролем. При надлежащем оборудовании, оптимальных параметрах миссии, хороших условиях полета и нескольких GCP вы можете легко достичь точности на уровне съемки.