Материал: 2430

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

Рис. 14.20. БПЛА GeoScan 101

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14.1

 

 

 

 

 

 

 

 

Летные характеристики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжительность полета

А

 

о 1 ч

 

 

 

 

 

 

 

И

 

Радиус действия

 

 

 

 

 

25 км

 

 

 

 

 

 

Минимальная / максимальная скорость

 

 

54–108 км/ч

 

 

 

 

 

 

Рабочая (крейсерская) скорость

 

 

60 км/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высота полета

 

 

 

 

 

100–3000 м

 

 

 

 

Д

 

Рабочая высота полета

 

 

 

120–200 м

 

 

 

 

 

 

Площадь участка съемки за 1 полёт при

 

 

3–4 км2

 

разрешении 4 см/пикс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теристики

 

 

 

 

 

Весовые харак

 

 

 

 

 

 

 

Взлетная масса / масса БПЛА, снаряженного фотоаппа-

 

2,3 кг

 

ратом аккумуляторной

атареей

 

 

 

 

Масса полезной нагрузки (аэрофотосъемочная аппаратура)

 

До 0,5 кг

 

С

 

 

 

 

 

 

 

Техн ческ е данные

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

Размах крыльев

 

 

 

138 см

 

Т п дв гателя

 

 

 

 

 

Электрический

 

Взлетный вес

 

 

 

 

 

2 кг

 

Запуск / посадка

 

 

 

 

 

 

 

Время подготовки к старту

 

 

 

10 мин

 

Запуск

 

 

 

 

 

С катапульты

 

 

 

 

 

 

(площадка 50х50м)

 

 

 

 

 

 

 

 

Посадка

 

 

 

 

 

Парашют

 

 

 

 

 

 

Погодные условия для эксплуатации

 

 

 

 

Диапазон рабочих температур

 

 

–20 ... +40 °C

 

 

 

 

 

 

Максимальная скорость ветра у земли

 

 

10 м/с

211

Основными частями беспилотного аэрофотосъемочного комплекса являются: корпус, двигатель, бортовая система управления (автопилот), наземная система управления (НСУ) Geoscan Planner 2.1 и аэрофотосъемочное оборудование.

Корпус GeoScan101 изготовлен из легкого пластика кевлара – материала, способного выдержать самую жесткую эксплуатацию, тем самым защищая фотоаппаратуру и средства управления и навигации. Крылья сделаны из легкого и прочного Elapor, за счет эластичности материала они не повреждаются при посадке на неподготовленные площадки.

Все бортовые системы GeoScan101 сведены в одной плате автопилота, а именно: 12 датчиков: 3 осевых акселерометра, 3 осевых гироскопа, 3 осевых магнитометра, барометр, датчик воздушной скорости. Размер автопилота 50х53 мм, вес 28 г (рис. 14.21). Мощный про-

цессор на ядре Cortex M3 500 раз в секунду обрабатывает данные с 16

сенсоров, обеспечивая стабильный полет для фотографий очень хо-

рошего качества.

 

 

 

И

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

Р с. 14.21. Плата автопилота БПЛА GeoScan101

В БПЛА

меется рад омодем, необходимый для загрузки полет-

 

б

 

 

ного задан я, передачи в наземную систему управления телеметриче-

инструмент

 

 

 

С

 

 

 

 

 

ск х данных о полете текущем местоположении на участке работ.

Программа Geoscan Planner 2.1 представляет собой специально

разработанный

 

 

для подготовки и осуществления полетов

с использованием беспилотного комплекса «Геоскан».

Программа предназначена для расчета прогнозной трассы полета БПЛА, отображения местоположения БПЛА в процессе полета и оценки качества выполнения аэрофотосъемки.

212

Программа управления полетом БПЛА позволяет реализовать выполнение следующих функций:

1) нанесение района проведения работ на пользовательскую карту;

2) расчет маршрутов полета БПЛА по исходным данным:

• расчет высоты полета БПЛА по масштабу создаваемого цифрового топографического плана и высоте сечения рельефа местности;

• по параметрам цифровой камеры, величине продольного и поперечного перекрытий аэрофотоснимков, максимальной и минимальной высоте рельефа в районе съемки, скорости и направлению ветра – расчет времени выполнения полета, количества снимков на район съемки, скорость движения БПЛА, интервалы съемки;

3) в случае, если для покрытия всего района съемки необходимо

производить несколько полетов, а также если старт и посадку БПЛА

необходимо выполнять с разных стартовых позиций, – осуществить

разбивку района съемки на отдельные участки.

И

Для оценки качества выполненных аэрофотосъемочных работ

производится накидной монтаж полученных цифровых аэрофото-

снимков с использованием программы аэрофотосъемочных расчетов.

При создании накидного монтажа каждый аэрофотоснимок отобража-

 

 

 

 

Д

ется на цифровой карте. Расположение аэрофотоснимков на карте и

 

б

 

их масштаб определяются координатами центральной точки аэрофо-

екрытие

 

 

тоснимка, углом азимута и высотой, полученными в момент фотогра-

фирования по данным

ортового GPS-приемника.

Пом мо о еспечен яАполета и обеспечения навигации, задачей

автоп лота также является управление фотоаппаратом, это необходи-

мо для получен я сн мков с заданным межкадровым интервалом (как

С

 

 

 

 

только БПЛА пролет

 

нужное расстояние от предыдущего центра

фотограф рован я). Если заранее рассчитанный межкадровый интервал не выдерж вается стаб льно, необходимо настраивать время срабатывания затвора с таким расчетом, чтобы даже при попутном ветре

продольное пер

было достаточным.

Автопилот должен регистрировать координаты центров фото-

графирования

геодезического спутникового приемника ГЛО-

НА /GPS, чтобы программа автоматической обработки снимков смогла построить модель и быстро привязать ее к местности. Требуемая точность определения координат центров фотографирования зависит от технического задания к выполнению аэрофотосъемочных работ [22].

213

Применение двухчастотной ГЛОНАСС/GPS спутниковой геодезической системы для определения координат центров снимков позволяет в процессе постобработки получить координаты центров фотографирования с точностью лучше 5 см. При этом следует учитывать

взаимное расположение матрицы фотоаппарата и антенны геодезиче-

ского приемника (рис. 14.22).

 

И

 

 

 

Д

А

 

Рис. 14.22 Взаимное расположение матрицы фотоаппарата

б

 

 

и антенны геодезического приемника

 

Аэрофотосъемочная аппаратура, установленная на GeoScan101 (рис. 14.23), позволяет получать снимки с разрешением 2 см местно-

сти на 1

.

пиксель

С

Рис. 14.23. Фотоаппарат, встроенный

 

в корпус GeoScan101

214

В табл. 14.2 приведены технические характеристики аэрофотосъемочной аппаратуры, которая может использоваться в комплексе

GeoScan101.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14.2

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические

 

 

 

 

Аэрофотосъемочная аппаратура

характеристики

 

Sony NEX-5

Sony NEX–7

Sony RX1

Матрица

 

 

APS-C

(23,5

x 15,6

APS-C (23,5 x

Exmor, полнокадровая

 

 

мм)

 

 

 

15,6 мм)

(35,8 x 23,9 мм)

 

 

 

 

 

 

Эффективное

раз-

16,1 Мпикс

 

24,3 Мпикс

24,3 Мпикс

решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4592x3056,

 

 

 

Размер снимка

 

 

3344x2224,

 

о 6000 х 4000

о 6000 х 4000

 

 

 

2288x1520

 

 

 

 

Объектив

 

 

Съемный

 

 

Съемный

Встроенный

 

 

 

 

Carl Zeiss Vario Sonnar T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

От 22 900 руб. (толь-

45–47 тыс.

 

Цена в России

 

 

ко аппарат без объ-

119 999 руб.

 

 

руб.

 

 

 

ектива)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Практический опыт использования беспилотных летатель-

 

 

 

 

 

 

 

Д

ных аппаратов для проведения аэрофотосъемки

В настоящее время

 

применяются в геодезических изыс-

каниях

строительстве, для составления кадастровых планов про-

мышленных о ъектов,

транспортной инфраструктуры, поселков, дач-

ных масс вов, в маркшейдерском деле для определения объемов гор-

 

 

 

 

 

БПЛА

 

ных выработок

 

отвалов, при учете движения сыпучих грузов в карь-

ерах, портах, горно-о огат тельных комбинатах, для создания карт,

планов 3D-моделей городов и предприятий.

 

 

 

б

 

 

Аэрофотосъемка г. Томска

 

 

Аэрофотосъемка населенных пунктов для последующего созда-

ния топопланов, 3D-моделей и других документов сегодня является

обязательнымприэлементом создания планов территориального развития

Съемканаселенных пунктов.

В мае 2014 г. компания «ПЛАЗ» (г. Санкт-Петербург) по заказу администрации г. Томска выполнила аэрофотосъемку территории города. производилась с БПЛА «Геоскан 101», «Геоскан 401». Всего было сделано около 190 000 снимков с разрешением 3–5 см на местности. Поперечное и продольное перекрытия снимков – 70% и

215

Источник: https://studfile.net/preview/16408487/