5 مشخصه یک UAS که باید پیش از خرید آنها در نظر بگیرید
۰۹ آبان

5 مشخصه یک UAS که باید پیش از خرید آنها در نظر بگیرید

UAV ~ UAS ~ RPAS ~ Drone ~ پهپاد ~ پرنده هدایت پذیر از دور

فناوری ها و فنون فضایی با سرعت نمایی به رشد خود ادامه می دهند و در عین حال پتانسیل اختلال قابل توجهی نیز دارند. سامانه های هوایی بدون سرنشین در کلاس نقشه برداری (UAS ها یا پهپادها) از این قاعده مستثنی نیستند. در بازنگری تعداد کثیر تولیدکنندگان UAS در بازار، فراوانی گزینه های در دسترس می توانند کمی غافلگیر کننده به نظر برسند. این راهنما بر 5 مشخصه برتری که پیش از خرید یک UAS باید در نظر داشته باشید تاکید می کند.

5 مشخصه اصلی یک پهپاد نقشه برداری

5 مشخصه اصلی یک پهپاد نقشه برداری

1. دقت

دقت توصیه شده به طور مستقیم با نوع نقشه برداری مورد نیاز، همبسته است. دقت ها را می توان در دو رسته مطلق یا نسبی طبقه بندی نمود. دقت های مطلق (یا کلی) به درجه همبستگی یک نقطه روی نقشه با یک نقطه ثابت شناخته شده در یک فضای مختصاتی کلی (جهانی) اشاره دارد، در حالی که دقت های نسبی (یا محلی) را بر مبنای میزان همبستگی همان نقطه با سایر نقاط از همان شبکه می توان تعریف کرد. پروژه های بزرگ مقیاس نیازمند دقت های مطلق بسیار کوچکی هستند، که به پروژه اجازه گره خوردن به یک سیستم مختصاتی برای آنالیزهای بعدی را می دهد. برای پروژه های کوچک تر، دقت نسبی برای دست یابی به اهداف در ارتباط با محصولات خروجی، کافی خواهد بود. بکارگیری فناوری های مرتبط با سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS) به منظور به دست آوردن موقعیت مکانی نقاط کنترل زمینی معلوم (GCPs) هر دو دقت نسبی و مطلق پروژه را بسیار افزایش خواهد داد. اطمینان حاصل نمایید که مجموعه نرم افزاری و یا طرح پروازی شما اجازه استفاده از نقاط کنترل زمینی را می دهد و یا این امکان وجود دارد که در صورت بروز شرایط خاص، تغییراتی را در برنامه ایجاد نمود.

2. سنجنده

اکثر UAS های موجود در بازار با یک دوربین تجهیز شده اند. این سنجنده همراه، تاثیر مستقیمی بر کیفیت محصولات خروجی شما نظیر مدل های ارتفاعی رقومی (DEMs) و تصاویر قائم موزاییک شده (اورتوموزاییک) دارد. پارامترهای مربوط به سنجنده که باید در نظر داشت عبارتند از:

  • اندازه سنسور: هر چه سنسور یا سنجنده بزرگتر باشد بهتر است. سنجنده های بزرگتر امکان بهبود قدرت تفکیک و عملکرد استوار در هر شرایطی را فراهم می سازند.
  • زاویه دید (FOV): زاویه دید بزرگتر در کاربردهای فتوگرامتری بسیار سودمند است، چرا که اجازه ی هم پوشانی بیشتر در تصاویر را داده و دقت بیشتری را در پروسه نقشه برداری سه بعدی فراهم می آورد.
  • امکان ارتقا یافتن: سنجنده های متفاوت اجازه به کارگیری راه حل های مختلفی را می دهند. به عنوان مثال، تولید UAS های سازگار با سنجنده های Lidar افزایش یافته است، که امکان به دست آوردن ابر نقطه مناطق را در نصف زمان صرف شده توسط لیزر اسکنر زمینی فراهم می آورد. قابلیت ارتقا، امکان استفاده از تکنیک های مکانی اضافی را به منظور بهبود دقت نقشه برداری و کیفیت بصری سازی داده، ایجاد می کند.

3. پهپادهای دارای بال ثابت در مقابل پهپادهای مالتی روتور (هلیکوپتری = پره های چرخان)

مزایا و معایبی را می توان در ارتباط با هر دو نوع بال در UAS ها برشمرد. UAS های دارای بال ثابت پوشش دهی مناطق بزرگتر را امکان پذیر می سازند، پایداری یا مداوت پروازی بیشتری را عرضه می کنند، و پرواز با سرعت بیشتر را تسهیل می نمایند، در مقابل، اشکالات مرتبط با آنها شامل نیاز به آموزش راهبر، هزینه اولیه بالا، و مقدار فضای مورد نیاز بیش از اندازه برای بلند شدن و به زمین نشستن است. سامانه های هلیکوپتری نمی توانند با زمان پرواز UAS های دارای بال ثابت رقابت کنند، ولی به خوبی اجازه کنترل دوربین را می دهند، سرمایه گذاری اولیه کمی نیاز دارند و برای به پرواز در آوردن نیازمند آموزش اندکی هستند.

4. سهوت در استفاده

منحنی یادگیری برای به پرواز در آوردن یک پهپاد نقشه برداری و پردازش داده ها، می توانند کارایی اولیه گردش کاری شما، از پرواز تا ارسال محصولات خروجی با کیفیت بالا را، به شدت تحت تاثیر قرار دهند. نسخه های آزمایشی رایگان بسته های نرم افزاری پردازشی برای بسیاری از پهپادها در دسترس عموم قرار دارند، پیش از آن که به خرید اقدام کنید زمان مناسبی را به کاوش ویژگی ها، قابلیت به کارگیری و کارایی بالقوه آن ها اختصاص دهید. این کار در آینده زمان ارزشمند شما را ذخیره خواهد نمود. استارت آپ هایی نظیر Pix4D، DroneDeploy و 3DR شماری از تولیدکنندگان قابل توجه نرم افزارهای مرتبط با نقشه برداری با پهپاد هستند.

5. خدمات پس از فروش

آرامش خیال مرتبط با خدمات پس از فروش مناسب، بسیار ارزشمند است. برای اطمینان حاصل نمودن از بازگشت کامل سرمایه و به حداقل رساندن ریسک هزینه تاخیر در پروژه ها، دانستن این نکته که در هنگام مواجهه با هر مشکل در طول تجربه نقشه برداری با پهپاد خود، قادر به تکیه بر پشتیبانی مناسب و به موقع خواهید بود، بسیار مهم است.

 

منبع: gim-international.com


دوره آموزشی پهپاد فتوگرامتری

دیدگاه ها(05)

  1. پست های زیر برگرفته از گروه فتوگرامتری و پهپاد در تلگرام است که در هنگام انتشار پست توسط متخصصین حوزه پهپاد فتوگرامتری در پس آن قرار گرفت:

    NPR
    با سپاس از ترجمه و اشتراک این نوشتار، متن را کامل خواندم و اشکالات فنی زیادی در آن مشاهده کردم که تک تک جای بحث دارد. ابتدا فکر کردم شاید ترجمه دارای اشکال بوده ولی در مقایسه با متن اصلی دریافتم که ترجمه ایرادی نداشته و اشتباهات در متن اصلی است. قبل از ورود به اشکالات و انتقاد ها ، مناسب دیدم که جزئیات و موارد در این گروه به بحث گذاشته شود تا موجب آموزش بیشتر و ارتقا دانش گروه از جمله خود بنده گردد. اگر موافقید شروع کنیم. ابتدا مورد 1 موضوع دقت…می توانیم یک به یک پیش رویم و پس از توافق جمعی در مورد تعریف و صحت علمی، به موضوع بعدی…
    این بحث می تواند تمرینی مفید و علمی در موضوع فتوگرامتری پهپاد برای همه ی ما باشد.

    ۱٫ دقت

    دقت توصیه شده بطور مستقیم با نوع نقشه برداری مورد نیاز، همبسته است. دقت ها را می توان در دو رسته مطلق یا نسبی طبقه بندی نمود. دقت های مطلق (یا کلی) به درجه همبستگی یک نقطه روی نقشه با یک نقطه ثابت شناخته شده در یک فضای مختصاتی کلی اشاره دارد، در حالی که دقت های نسبی (یا محلی) را بر مبنای میزان همبستگی همان نقطه با سایر نقاط از همان شبکه می توان تعریف کرد. پروژه های بزرگ مقیاس نیازمند دقت های مطلق بسیار کوچکی هستند، که به پروژه اجازه گره خوردن به یک سیستم مختصاتی برای آنالیزهای بعدی را می دهد. برای پروژه های کوچک تر، دقت نسبی برای دست یابی به اهداف در ارتباط با محصولات خروجی، کافی خواهد بود. بکارگیری فناوری های مرتبط با سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS) به منظور بدست آوردن موقعیت مکانی نقاط کنترل زمینی شناخته شده (GCPs) هردو دقت نسبی و مطلق پروژه را بسیار افزایش خواهد داد. اطمینان حاصل نمایید که مجموعه نرم افزاری و یا برنامه ریزی شما اجازه استفاده از نقاط کنترل زمینی را می دهد و یا این امکان وجود دارد که در صورت بروز شرایط خاص، تغییراتی را در برنامه ایجاد نمود.

    1. Accuracy
    The type of survey required directly correlates to the recommended accuracy. Accuracies can be classified as either absolute or relative. Absolute (or global) accuracies refer to the degree to which a point on the map correlates to a fixed known point in a global coordinate space, whereas relative (or local) accuracies refer to the degree to which that same point correlates to other points of the same network. Large-scale projects require very small absolute accuracies, allowing these projects to be tied into a coordinate system for further analysis. For smaller projects, relative accuracy will be sufficient for the purpose of the output products. Utilising global positioning system (GPS) techniques to acquire the location of known ground control points (GCPs) will greatly increase both the relative and absolute accuracies of the project. Ensure that your software suite and/or plan allows the use of GCPs or that there is room for upgrading your plan if the situation arises.

    NPR
    دو اشکال عمده در مورد بالا موضوع دقت مشاهده کردم.
    اول اینکه در پروژه های کوچکتر که معنی آن سایز کوچکتر است که تفاوتی در نیاز دقتی آن وجود ندارد. پس شاید منظور مقیاس کوچکتر است در ادامه ی بخش قبلی بزرگ مقیاس که در این مورد نیز جمله ی : دقت نسبی کافیست نتیجه ای اشتباه است چون بسیار ممکن است به دقت مطلق نیز نیاز باشد.

    در مورد دوم اندازه گیری GPS است که باعث افزایش چشمگیر دقت مطلق می شود ولی تاثیر کمی در دقت نسبی دارد و توضیح دقت چشمگیر در افزایش دقت نسبی به سبب نقاط کنترل به نظر بنده اشتباه است. چون بدون نقاط کنترل نیز دقت نسبی بالا خواهد بود ، هرچند نقاط کنترل باعث بهبود آن بسیار کمتر از دقت مطلق خواهد بود. موافقید؟

  2. دکتر محمد سعادت سرشت
    دقت مطلق، موقعيت عوارض نسبت به يك شبكه مرجع است كه افزايش ان موجب بهبود دقت موقعيت نسبي عوارض دور از هم ميشود. مثلا موقعيت نسبي گوشه دو ساختمان در جنوب و شمال شهر با افزايش دقت مطلق بهبود مي يابد. براي افزايش دقت مطلق در شبكه هاي فتوگرامتري، ناچار به استفاده از نقاط كنترل زميني حاصل از gnss در يك شبكه dgps يا استفاده از مشاهدات دقيق rtk gnss هوايي در سرتاسر منطقه هستيم.

    دقت نسبي به موقعيت نسبي عوارض همسايه و نزديك به هم برميگردد مثلا دو گوشه يك ساختمان چقدر از لحاظ نسبي دقيقند و بر و كف ساختمان با چه دقتي قابل حصول است . دقت نسبي در شبكه هاي فتوگرامتري به كيفيت تصاوير، صحت كاليبراسيون دوربين، ميزان پوشش و هندسه تقاطع، و تراكم نقاط گرهي برميگردد.

    در بعضي كاربردها دقت مطلق مهم است مثلا مكانيابي دريچه فلكه اب مدفون شده زير اسفالت جلو هر ساختمان مسكوني با gps
    اما در بعضي كاربردها دقت نسبي مهم است مثلا بر و كف يك پارسل شهري. در اينجا مهم نيست كه موقعيت مطلق پارسل در سطح شهر دقيقا كجاست بلكه موقعيت نسبي گوشه هاي ان مهم است.

    سوال: وقتي صحبت از خطاي نقشه ميشود منظور خطاي مطلق است يا نسبي؟
    جواب: برايند خطاي مطلق و نسبي مدنظر است.

    سوال: سطح خطاي مطلق و نسبي يك نقشه به چه عواملي برميگردد؟
    جواب: بسته به روش تهيه نقشه ، ميزان خطاي مطلق و نسبي ميتواند متفاوت باشد. در نقشه برداري زميني، خطاي مطلق به پيمايش و خطاي نسبي به برداشت برميگردد. در فتوگرامتري، خطاي مطلق به مثلث بندي هوايي و خطاي نسبي به تبديل و ترسيم برميگردد.
    بطوركلي روش نقشه برداري زميني خطاي مطلق بالا و خطاي نسبي پايين است اما در فتوگرامتري خطاي مطلق كم و خطاي نسبي زياد است. بخاطر همين در كاداستر مجبورند بر ساختمانها را متركشي كنند زيرا خطاي نسبي در نقشه تبديل شده فتوگرامتري معمولا بالاست!

    سوال: خطاي مطلق و نسبي چه نسبتي بايد داشته باشند؟
    جواب: خطاي مطلق چون به اسكلت كار برميگردد منطقا بايد كمتر از خطاي نسبي باشد. مثلا در فتوگرامتري سعي ميكنيم ١:٤ خطاي نقشه را به خطاي مطلق (واريانس مثلث بندي هوايي) و ٣:٤ ان را به خطاي نسبي (واريانس تبديل و ترسيم) اختصاص بدهيم.

    سوال: خطاي مطلق و نسبي رفتاري اتفاقي يا سيستماتيك دارند؟
    جواب: خطاها ميتوانند از هر دو نوع باشند و بسته به فناوري مورد استفاده متفاوت است اما معمولا خطاي مطلق حتي اگر بصورت خطاي اتفاقي باشد چون در سرتاسر منطقه يكنوع خطاي تدريجي ايجاد ميكند بصورت موضعي رفتاري از خطاي سيستماتيك از خود به نمايش ميگذارد. براي مثال ميتوان مختصات گوشه هاي يك ساختمان را با هم يك شيفت و دوران جزيي داد و خطاي مطلق تك ساختمان را بهبود داد!

  3. NPR
    درود بر آقای دکتر
    خوش آمدید. جایتان خالی بود.
    با تشکر از نکات در مورد دقت .
    مشتاق شنیدن نظر در مورد مقاله gim هم بودیم که چون نفرمودید و مستقلا تعاریف و توضیحات بیان فرمودید، توجه بنده به متن شما معطوف شد و نکات زیر موجب سوال:

    [[دقت مطلق،(دقت) موقعيت عوارض نسبت به يك شبكه مرجع است كه افزايش ان موجب بهبود دقت موقعيت نسبي عوارض دور از هم ميشود. مثلا (دقت) موقعيت نسبي گوشه دو ساختمان در جنوب و شمال شهر با افزايش دقت مطلق بهبود مي يابد. براي افزايش دقت مطلق در شبكه هاي فتوگرامتري، ناچار به استفاده از نقاط كنترل زميني حاصل از gnss در يك شبكه dgps يا استفاده از مشاهدات دقيق rtk gnss هوايي در سرتاسر منطقه هستیم]]

    ۱) آیا با اضافه کردن دو (دقت) بالا در متن موافق هستید؟

    ۲) منظور از RTK GNSS هوایی در سراسر منطقه چیست؟ در مورد این روش و جزئیات آن لطفا توضیحی بفرمایید
    ضمنا” آیا بجای شبکه ی DGPS ، دیگر نباید بگوییم شبکه ی DGNSS ؟

    [[دقت نسبي به موقعيت نسبي عوارض همسايه و نزديك به هم برميگردد مثلا دو گوشه يك ساختمان چقدر از لحاظ نسبي دقيقند و بر و كف ساختمان با چه دقتي قابل حصول است . دقت نسبي در شبكه هاي فتوگرامتري به كيفيت تصاوير، صحت كاليبراسيون دوربين، ميزان پوشش و هندسه تقاطع، و تراكم نقاط گرهي برميگردد. ]]

    3) تعریف شما از کیفیت تصویر چیست و به چه عواملی بستگی دارد؟

    [[در بعضي كاربردها دقت مطلق مهم است مثلا مكانيابي دريچه فلكه اب مدفون شده زير اسفالت جلو هر ساختمان مسكوني با gps
    اما در بعضي كاربردها دقت نسبي مهم است مثلا بر و كف يك پارسل شهري. در اينجا مهم نيست كه موقعيت مطلق پارسل در سطح شهر دقيقا كجاست بلكه موقعيت نسبي گوشه هاي ان مهم است. ]]

    4) در مثال دریچه فلکه، آیا دقت نسبی مهم نیست؟ آیا می تواند دقت نسبی در چنین مثالی پایین باشد؟
    5) آیا می شود دقت مطلق بالا باشد ولی نسبی پایین؟
    6) بنظر شما این جمله و گزاره صحیح است؟ اگر دقت مطلق بالا باشد آنگاه دقت نسبی نیز بالاست و نه لزوما” برعکس (رابطه یکطرفه)
    7) در مثال بر و کف ، آیا “موقعیت مطلق در سطح شهر” واژه ی درستی است؟؟؟ اگر موقعیت مطلق است چرا باید بگوییم “در سطح شهر کجاست؟” آیا “سطح شهر” موقعیت نسبی را القا نمی کند؟؟ اگر “سطح شهر” را حذف کنیم بهتر نیست؟

    [[سوال: وقتي صحبت از خطاي نقشه ميشود منظور خطاي مطلق است يا نسبي؟
    جواب: برايند خطاي مطلق و نسبي مدنظر است. ]]
    8) در یک پروژه ی Pix4D بدون نقطه ی کنترل زمینی، بعد از پردازش، به خطای نسبی بهتر از 5 سانتیمتر و خطای مطلق حدود 2 متر رسیده ایم. برآیند خطای نقشه ی حاصل از آن چقدر است؟

    [[در فتوگرامتري، خطاي مطلق به مثلث بندي هوايي و خطاي نسبي به تبديل و ترسيم برميگردد.]]
    9) در یک پروژه بدون نقاط کنترل زمینی که دقت مطلق مهم نباشد و فقط دقت نسبی مهم باشد، مثلث بندی هوایی نداریم؟

    [[در فتوگرامتري خطاي مطلق كم و خطاي نسبي زياد است]]
    10) در فتوگرامتری هوایی بدون نقطه کنترل زمینی، باز هم این جمله صحیح است؟

    [[خطاي مطلق چون به اسكلت كار برميگردد منطقا بايد كمتر از خطاي نسبي باشد]]
    11) در یک پروژه ی Local که جانمایی کل آن مهم نیست و فقط مساحی و جانمایی نسبی ساختمان ها و قطعاتش مهم است، منطقا اصلا نیازی به دقت مطلق نداریم و در پردازش تصاویر بدون GCP به دقت نسبی بالا و خطای نسبی کمی هم رسیدیم و بسیار خطای مطلق بیشتر از خطای نسبی است. باز هم جمله ی بالا صحیح است؟

  4. NPR
    [In reply to دکتر محمد سعادت سرشت]
    با تشکر
    با پاراگراف آخر شما کاملا موافقم
    و اما در مورد 2 ، روش RTK در هوایی کم شنیدم. سوال بنده در مورد جزئیات شیوه ی RTK پیشنهادی شما بود. آیا در عکسبرداری هوایی نمونه ی RTK تجربه فرمودید؟؟ بیشتر مشتاق شنیدن توضیح شما هستم

  5. دکتر محمد سعادت سرشت
    [In reply to NPR]
    ٣- كيفيت تصوير به توان تشخيص عوارض بر ميگردد. عوامل مختلفي در ان تاثير دارند كه به ٥ گروه كلي قابل دسته بندي هستند: نويز، كنتراست، روشنايي، وضوح، و اعوجاجات راديومتريكي تصوير.
    الف) نويز: نورپردازي كم و حساسيت بالا سنجنده موجب نويز بالا تصوير ميشود و تصوير برفكي ميشود. نويزها معمولا داراي تابع توزيع گوسي و جمع شونده است اما نويزهاي ضربي مانند اسپكل هم ميتواند در برخورد با سطوح براق رخ دهد.
    ب) كنتراست: هرچه شباهت درجات روشنايي به هم زياد باشد قابليت تشخيص و تفكيك عوارض پايين مي ايد. عوامل ايجاد كنتراست پايين نور كم محيط، خطاهاي اتمسفري و حساسيت پايين سنجنده مي باشد. در كنتراست پايين تعداد درجات روشنايي كمتري بكار گرفته ميشود و خطاهاي تناظريابي افزايش مي يابد.
    ج) روشنايي: تصوير خيلي روشن يا خيلي تيره قابليت تشخيص عوارض پاييني دارد. نور محيط ، روشنايي عارضه، سايه، تنظيمات دوربين روي ان موثر است.
    د) وضوح: ميزان تاري تصوير كه در اصل نسبت grd به gsd است و دلايل ان پديده تفرق نور، لرزش، كشيدگي تصويري، تاري ناشي از عدسي و اتمسفر مي باشد. عدم وضوح دو پيكسل معادل عكسبرداري از ارتفاع دو برابر بالاتر است.
    و) اعوجاجات راديومتريكي: ميزان انحراف درجات روشنايي از مقادير واقعي شدت روشنايي روي سطح است كه به brdf، خطاهاي اتمسفري، ابيراهي عدسي، وجود فيلترها، عملكرد سنجنده و پردازشگر رقومي ان و نحوه چندينه سازي سيگنال بستگي دارد.

    بطور كلي بايد گفت تصوير باكيفيت موجب كاهش خطاهاي هندسي باندل اجستمنت و تبديل ميشود.

    منظورم از rtk هوايي تعيين موقعيت اني مراكز تصويربرداري در حين پرواز است. بردهاي oem به كمك يك ايستگاه مستر زميني يا شبكه هاي محلي cors اينكار را انجام ميدهند. اگر نقاط fix نشوند مجبوريم با ppk پردازش افلاين انجام دهيم. شما خود استاد اين موارديد. اميدوارم اگر خطايي در سخنانم است راهنمايي فرماييد.

دیدگاه بگذارید