Аэрофотосъемка БПЛА supercam ГК Беспилотные системы

unmanned.ru

крупномасштабная топографическая аэрофотосъемка

1:500 / 1:1000 / 1:2000 / 1:5000 / 1:10000

О компании

Группа Компаний Беспилотные Системы разрабатывает и производит беспилотные летательные аппараты (БПЛА) для видеонаблюдения и аэрофотосъемки, оказывает услуги беспилотного мониторинга нефтепроводов и газопроводов для предприятий ТЭК и оперативного картографирования при помощи беспилотных самолетов собственного производства.

Основное производство располагается в Ижевске, ремонтные базы и филиальная сеть дилерских центров включает более 20 городов России.

г. Ижевск | +7 (3412) 51-51-65, +7 (912) 757-07-07| [email protected] | unmanned.ru

Технические характеристики БПЛА

SUPERCAM S350

SUPERCAM S250

г. Ижевск | +7 (3412) 51-51-65, +7 (912)757-07-07| [email protected] | unmanned.ru

Тактико-технические

характеристики Supercam 250/250F Supercam 350/350F

Продолжительность полёта до 3 часов до 4 часов

Диапазон скоростей 65-120км/ч

Дальность радиоканала до 90 км

Дальность передачи видео 15-50 км

Двигатель электрический

Размах крыла 2.5м 3.2м

Длина 0.69 м 0.77 м

Вес взлетный 8,5 кг 9.5-11,5 кг

Тип старта эластичная катапульта

Диапазон рабочих температур -40+40 С

Технические характеристики БПЛА

БПЛА SUPERCAM S250/S350 Беспилотные аппараты с возможностью полностью автономного полета позволяют получать высококачественные аэрофотоснимки, видео, тепловизионные и другие данные в режиме реального времени. Предназначены для выполнения панорамной и плановой аэрофотосъемки и видеосъемки, а также для других схожих задач.


Крупномасштабная топографическая аэрофотосъемка

Обоснование возможности применения БПЛА для крупномасштабной топографической съемки


Специализированный полигон МИИГАиК для разработки и оценки технологий картографирования и мониторинга территорий с использованием аэрофотосъемочных комплексов, установленных на БПЛА расположен в Заокском районе Тульской области в 110 км от Москвы. На территории полигона имеются лесные массивы, различные гидрографические объекты, многообразные формы рельефа, сельскохозяйственные угодья и производственные объекты. В пределах полигона расположены населенные пункты, такие как поселок городского типа, деревни, дачные и коттеджные поселки. Имеются железные, шоссейные, проселочные и полевые дороги, линии электропередачи различного напряжения и трубопроводы. На фотографии показана центральная часть полигона, где протекает река Скнига и располагаются деревня Костино и поселок Маяк.

1. Тестирование БПЛА SUPERCAM на испытательном полигоне МИИГАиК



Планово-высотная опорно-геодезическая сеть Полигона МИИГАиК состоит из 314 точек, в т.ч.:

В апреле 2014 года компанией ОАО «Газпром Космические Системы» выполнены контрольно-испытательные полеты на полигоне. Для аэрофотосъемки были использованы БПЛА SUPERCAM-250 и SUPERCAM-350 разработанные ООО «ФИНКО». В качестве съемочных камер использованы цифровые фотоаппараты - Sony NEX-5R (20мм) и Sony NEX-7R (35мм). Для определения центров проекции снимков на борту установлены двухчастотные геодезические приемники Javad с авиационной антенной. Цель тестовых полетов – определение точности и надежности получения центров проекции в полете и ресурса аэрофотосъемочного комплекса при выполнении площадной съемки и съемки линейного объекта. В качестве объектов для аэрофотосъемки были определены: 1) участок магистрального трубопровода протяженностью 35 км для SUPERCAM-350, 2) участок №1 полигона, площадью 14 км2 для SUPERCAM-250 3) участок №2 полигона, площадью 100 км2 (включающий участок №1) для SUPERCAM-350.

Во время аэрофотосъемки были установлены 3 базовых станции, одна из них в районе старта (центр участка №1), две других – в начале и в конце линейного маршрута.

54 пункта локальной сети закрепленных грунтовыми реперами и турами (из них 4 пункта ГГС), 63 маркированных опознака на площади 12 км2, 195 естественных опознака в том числе 37 для привязки космических сканерных изображений на площади 200 км2, 95 на площади 12 км2, 50 высотных опознака для калибровки воздушного лазерного сканера, 21 опознак вдоль линейного объекта протяженностью 10км, 6 точек опорной межевой сети Заокского района Тульской области. Закреплены точки для базовых станций на территории аэродрома «Дракино» в 10 км. от Заокского полигона и «Большое Грызлово» в 17 км.

Контрольно-испытательные полеты БПЛА SUPERCAM-250/350



ООО «ФИНКО» (ГК Беспилотные Системы), является авторизованным дилером и интегратором JAVAD

Вывод: За один полет БПЛА SUPERCAM (3-3,5 часа полета), по результатам аэрофотосъемки можно создать ортофотопланы масштаба 1:500 на площадь 12-15 кв. км. и масштаба 1:2000 - на площадь 50-70 кв. км., при этом в качестве опорного обоснования достаточно использовать только центры проекции, определенные в полете. Курков Владимир Михайлович, доцент кафедры фотограмметрии МИИГАиК, к.т.н., Москва, Россия, [email protected]

При построении и уравнивании блока аэрофотоснимков, где в качестве опорных данных использованы только центры проекции, а 67 опознаков использовались только как контрольные точки, получены следующие средние квадратические погрешности:

по оси X 7,7 см по оси Y 8,4 см по оси Z 14,2 см

Фотограмметрическая обработка результатов аэрофотосъемки выполнена ЦФС Agisoft PhotoScan, высокоточные центры проекции вычислены в ПО Justin.



2. Тестирование БПЛА SUPERCAM специалистами ОАО «УРАЛАЭРОГЕОДЕЗИЯ»

Для проверки возможности применения БПЛА для создания картографической продукции, Удмуртское отделение ОАО «Уралаэрогеодезия» обратилось к ООО «ФИНКО» (ГК «Беспилотные Системы») с предложением выполнить аэрофотосъемку территории горного отвода Якшур-Бодьинского месторождения нефти. В июле 2014 года была выполнена аэрофотосъемка данной территории с БПЛА SUPERCAM-350, c цифровым фотоаппаратом SONY NEX-7. Площадь участка съемки составила 4 км2 , полет осуществлялся на высоте 300 м при удовлетворительных метеоусловиях. Фотограмметрическая обработка полученных данных выполнена при помощи СПО Agisoft PhotoScan специалистами ООО «Финко». Параллельно проведена фотограмметрическая обработка при помощи ЦФС Photomod, специалистами Удмуртского отделения ОАО «Уралаэрогеодезия».

Фрагмент ортофотоплана горного отвода Якшур-Бодьинского м/р, М 1:1000



Для построения точной фотограмметрической модели использовались центры фотографирования, полученные с помощью высокоточного двухдиапазонного GPS-приемника Javad, установленного на борту самолета, а также наземные опорные точки. В результате обработки данных был получен ортофотоплан и цифровая модель рельефа на территорию горного отвода. Среднеквадратическая ошибка уравнивания по опорным точкам составила в СПО Agisoft PhotoScan в плане 0,2 м, по высоте 0,2 м, а в ЦФС Photomod 0,3 и 0,2 м, соответственно.

Полученные данные были проконтролированы с помощью инструментальной геодезической съемки

Черная линия - инструментальная съемка Углы зданий совпадают



Черная линия - инструментальная съемка Основания резервуаров находятся на своих местах

Точность полученного ортофотоплана соответствует точности М 1:1000 , а полученная ЦМР соответствует точности рельефа с сечением 2 м.



Ошибки, связанные с нестабильностью полета БПЛА, требуют добавления в программное обеспечение специальных средств, позволяющих нивелировать этот недостаток и получать качественные выходные результаты.

Agisoft PhotoScan и Photomod – ПО, позволяющее получать разные виды фотограмметрических продуктов - ЦМР, ортофотопланы, 3D-модели местности. В указанных программных продуктах реализован принцип строгой фотограмметрической обработки изображений, полученных с БПЛА, с точностью, соизмеримой с 2-3 пикселя GSD, а также реализован принцип калибровки оптической системы камеры программным путем.



3. Применение БПЛА SUPERCAM-350 для аэрофотосъемки Малочерногорского м/р

Аэросъемка выполнялась с борта БПЛА SUPERCAM S350-F, оснащенного двухчастотным приемником JAVAD c авиационной антенной. В качестве полезной нагрузки БПЛА использовалась цифровая фотокамера Sony NEX-7 (24,3 Мп), объектив с фокусным расстоянием 20 мм. Площадь съемки 187 км2. Высота полета над рельефом местности 800 м. Полеты проходили при скорости ветра до 10 м/с, в условиях местами слабых осадков и облачности с нижним краем до 800 м.

Всего получено 4750 аэрофотоснимков общим объемом 45,42 Гб. Для обеспечения привязки снимков, удовлетворяющих созданию цифровых ортофотопланов масштаба 1:10000 с размером элемента разрешения на местности GSD не более 20 см, в пределах площади полетов была создана геодезическая сеть сгущения.

Геодезические измерения обрабатывались в ПО Justin, включая наземные статические измерения и вычисления траекторий полета с определением моментов фотографирования. Фотограмметрические работы выполнялись в ПО Agisoft PhotoScan. В результате обработки были получены растровые ортофотопланы местности с разрешением GSD 20 см, в номенклатурных листах карты масштаба 1:10000, в формате tif с файлом привязки MapInfo и ArcGis в нужных системах координат.



Контрольные операции подтвердили, что в процессе работ были выдержаны все допуски, в соответствие с действующими инструкциями. Результат построения фотограмметрической сети и точность создания ортофотопланов были оценены по опорным и контрольным точкам. Среднее расхождение на опорных точках в плане составило 0,2 м и 0,3 м по высоте и на контрольных 0,4 м и 0,4 м соответственно.

Также, полученные ортофотопланы были проконтролированы с использованием контрольных точек, полученных из фотограмметрического сгущения и наложения независимой векторной съемки масштаба 1:5000, состоящей из слоя построек и дорог.



Отклонение изображения на ортофотоплане от контрольных фотограмметрических точек, а также от объектов независимой съемки не превысила предельного отклонения в 1 м. по абсолютным координатам.

Согласно «Инструкции по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов» (М., ЦНИИГАиК, 2002 г.) Средние величины расхождения в плане на контрольных точках не должны превышать 0,3 мм в масштабе плана (3 м на местности). Предельные отклонения не должны превышать 0,7 мм в масштабе плана (7 м на местности).

Полученные отклонения на опорных и контрольных точках при фотограмметрическом сгущении и анализ расхождений положения контрольных точек на местности и на ортофотопланах показывают, что изготовленные материалы не только полностью соответствуют необходимой точности для масштаба 1:10 000, а также соответствуют точности создания ортофотопланов масштабов 1:2000-1:5000.


Группа компаний «Беспилотные системы» г. Ижевск, ул. Мельничная, 34а

Телефон/факс: +7 (3412) 51-51-65 +7 (912) 757-07-07

[email protected]

Контакты

mailto:[email protected]

Аэрофотосъемка БПЛА supercam ГК Беспилотные системы

Engineering