Drony

Drony z RTK – ale po co?

Co to jest technologia RTK?

Ostatnio dostajemy bardzo dużo pytań na temat tego, po co komu RTK w dronie ? Co daje zastosowanie RTK w UAV takich jak DJI Phantom 4 RTK, DJI Matrice 210 RTK, czy DJI Matrice 300 RTK?

Postanowiliśmy w kilku zdaniach rozwiać wątpliwości i opowiedzieć o zaletach jakie zystujemy stosując moduł precyzyjnego pozycjonowania na pokładzie statku latającego.
Zamin jednak przystąpimy do typowo lotniczych aspektów należałoby w kilku zdaniach opowiedzieć czym jest RTK…

RTK, czyli Real Time Kinematic to technologia wykorzystująca pomiary satelitarne i systemy poprawek do ustalenia pozycji urządzenia pomiarowego z bardzo wysoką precyzją. Dodatkową zaletą tego systemu jest fakt, iż pozwala ona na uzyskanie centymetrowych błędów średniokwadratowych wyznaczenia położenia nie tylko obiektów statycznych. Ze względu na fakt, iż wykonywany pomiar jest stały, to w sprzyjających warunkach można zapewnić sobie znajomość położenia na poziomie 1cm sytuacyjnie oraz 5cm wysokościowo niezależnie od tego, czy urządzenie pomiarowe znajduje się w ruchu, czy stoi w miejscu. Możliwość ta zapewniona jest przez systemy poprawek pozyskiwane z serwera NTRIP. Zamysł RTK realizuje posiadanie stacji referencyjnej. Jeżeli posiadamy informację o precyzyjnej pozycji przynajmniej jednego punktu terenowego, oraz aktualny odczyt z satelitów – jesteśmy w stanie obliczyć poprawki. Rozbieżność uzyskiwanych współrzędnych wynika bezpośrednio z faktu, iż warunki atmosferyczne, ułożenie satelitów na niebie oraz wiele innych czynników wpływa na jakość pozyskiwanych odczytów. Po ustaleniu poprawek nasz system może wykorzystać je do poprawienia współrzędnych również w pomiarze realizowanym w czasie rzeczywistym (w tym przypadku na dronie). Sam pomiar z GPS pojedynczego urządzenia może osiągać dokładność maksymalnie na poziomie kilku metrów. Zastosowanie RTK zwiększa dokładność wyznaczenia położenia statku powietrznego.

Drony z RTK w naszej ofercie:

Oszczędność czasu

Tak naprawdę podstawowym parametrem oceny dokładności misji fotogrametrycznych jest jakość produktu końcowego. W standardowej fotogrametrii lotniczej zwiększa się ją za pośrednictwem ofrmowy fotogrametrycznej. Należy założyć na powierzchni terenu sieć punktów o wysokodokładnie wyznaczonej pozycji w globalbym bądź lokalnym układzie współrzędnych. Punkty te nazywa się fotopunktami, a ich ilość i sposób rozmieszczenia zależy od specyfiki terenu. Założenie oznowy wiązać się musi z pracami zarówno terenowymi jak i biurowymi. Cały proces zajmuje dużo czasu i bardzo często może spowodować nawet dwukrotne zwiększenie czasu realizacji zamówienia.

Jak to mówią - czas to pieniądz...

A jakby istniała możliwość na eliminację całego problemu związanego z przygotowaniem, pomiarem oraz opracowaniem osnowy fotogrametrycznej ?

A jeżeli istnieje możlwość na wykonanie całej pracy z poziomu pokładu statku lotniczego?

Tutaj właśnie z pomocą przychodzi RTK – technologia ta sprawia, że błąd średniokwadratowy wyznaczenia położenia środków rzutów wszystkich zdjęć rośnie do poziomu pozwalającego na pominięcie pomiaru fotopunktów w terenie. Możnaby się tutaj zastanowić: ale jak to możliwe? Brak powiązania pomiarów lotniczych z terenem nie może zwiększyć dokładności opracowania…

Nic bardziej mylnego!

Na czym polega wyznaczenie współrzędnych punktu na podstawie zdjęć lotniczych?

Jeżeli pod uwagę weźmiemy sposób w jaki wyznaczane są współrzędne punktów na powierzchni terenu uznać można, iż pomiar fotopunktów na powierzchni terenu jest całkowicie zbędny, a o dokłądności pozyskiwanej ortofotomapy świadczy jedynie jakość posiadanego materiału lotniczego.

Współrzędne puntku terenowego obliczane są za pomocą konstrukcji nazywanej przestrzennym wscięciem w przód. Zakłada ona posiadanie współrzędnych kilku punktów oraz obserwacji kątowo liniowych z niego na mierzony punkt w terenie. Proces wyznaczania współrzędnych nazywa się aerotriangulacją i doskonale prezentuje go Rysunek 1.

Rysunek 1. Aerotriangulacja (źródło: https://www.queendee.co.za/)

Zgodnie z rysunkiem widać, iż jeden punkt w terenie jest pomierzony na 6 zdjęciach ( zwróćmy uwagę na wysepkę w centrum). Posiadając wysokość lotu, współrzędne tłowe (w układzie pikselowym zdjęcia) naszego punktu oraz współrzędne środka rzutów zdjęcia możemy zbudować aż 6 trójkątów. Z tych kontrukcji możemy uzyskać odległość oraz kąt na dany punkt z każdego zdjecia. Metodą najmniejszych kwadratów wyznaczymy sobie najbardziej prawdopodobne współrzędne terenowe interesującego nas punktu.

Na powstawie tego faktu można wywnioskować dwie rzeczy – najważniejszym aspektem wspływającym na dokładność pozyskiwanego produktu jest jakość wyznaczenia współrzędnych środka zdjęcia, oraz, że dokładność tę można jedynie zwiększać korzystając z terenowych punktów kontrolnych i fotopunktów.

Rysunek 2. Błędy RMSE (źródło: celidrone.pl)

Powyższy wykres prezentuje wartości błędów pozyskiwane w przypadku pomiaru z GPS pokładowym w dokładności nawigacyjnej oraz w przypadku zastosowania RTK. Już w przypadku braku fotopunktów widać niesamowitą przewagę. Zastosowanie RTK w dronie pozwala zupełnie zrezygnować z projektowania i zakładania osnowy fotogrametrycznej. Daje to możliwość zaoszczędzenia czasu i wykonania opracowania jedynie na podstawie współrzędnych środków rzutów.

Wnioski

Jest jedna rzecz, która nie ulega wątpliwości.

Samodzielny pomiar GNSS nie jest w stanie wyprodukować wysokiej jakości georeferencji!

Niezależnie od tego, czy wykorzystujemy drona z RTK, czy do georeferencji używamy osnowy fotogrametrycznej błędy maleją wraz ze wzrostem ilości punktów dostosowania, bądź jakością posiadanych danych.  Zastosowanie RTK pozwala na ułatwienie i skrócenie czasu potrzebnego na realizację zadania.

Hej!

Z tej strony zespół Duet z dronem. Podobał się artykuł ? Na wstępie serdecznie dziękujemy za poświęcenie czasu, aby zapoznać się z treścią przygotowanego przez nas wpisu. Dokładamy wiele starań, aby przygotowywana przez nas treść docierała to szerokiego grona odbiorców oraz aby wiedza, którą się dzielimy, była rzetelna, a jej przekaz jasny i klarowny.

Chcielibyśmy się stale rozwijać. Po lewej stronie pozostawiamy link do naszego PATRONITE. Nie jest to nic zobowiązującego, ale zapraszamy do zapoznania się z jego zawartością. Dla tych co nie wiedzą - jest to strona internetowa pomagająca małym twórcom (takim jak my) dotrzeć do szerszego grona odbiorców, opowiedzieć o swojej działalności, a przy okazji daje możliwość rozpoczęcia wsparcia finansowego i dołożenia swojej cegiełki do budowanego przez nas sukcesu! Jeżeli interesuje Cię opis tego czym się zajmujemy, skąd pochodzimy oraz jaka jest nasza historia - zapraszamy właśnie tam!

Przypominamy, że w przypadku jakichkolwiek pytań pozostajemy do Twojej dyspozycji poprzez maila, media społecznościowe, formularz kontaktowy, czy chat na stronie. Jesteśmy tutaj dla Was i z chęcią podzielimy się swoją wiedzą i doświadczeniem w celu szerzenia świadomości i rozwiania wszelkich wątpliwości.

Dziękujemy ze jesteś! Z tego właśnie powodu mamy siły i chęci tworzyć dalej, więcej i lepiej!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *