Rtk модуль для квадрокоптера что это

03.10.202305.07.2022 admin 0 Comments

Для чего промышленным дронам нужен модуль RTK

С дроном RTK геодезисты и другие пилоты промышленных беспилотников могут рассчитывать на сантиметровую точность позиционирования при каждом полете. RTK представляет собой более точную систему по сравнению со спутниковыми данными и может помочь вам получить точную информацию, необходимую для выполнения работы.

Что такое RTK

Основные элементы комплекса RTK включают:

Преимущество RTK

Данные RTK намного точнее спутниковых данных, благодаря им можно строить 2D и 3D-карты, ортофотопланы с погрешностью меньше сантиметра. При спутниковой навигации есть множество факторов, которые могут исказить координаты, в том числе погодные условия, высокие здания, горы и другие проблемы. Это называется «тропосферными задержками». Система RTK же заполняет эти пробелы данными в реальном времени с базовой станции и дрона.

Модуль RTK для Mavic 2 Enterprise Advanced

Основные преимущества системы RTK:

Разница между аналогичными дронами с RTK и без него поразительна. В одном недавнем исследовании DJI и DroneDeploy сравнили Phantom 4 RTK и Phantom 4 Pro (потребительская версия, не имеющая встроенного приемника RTK) в более чем 30 различных полетах с системой контрольных точек для обследования здания на крыше. Результаты показали, что дрон с функцией RTK значительно лучше рассчитывает горизонтальную и вертикальную точность измеренных точек, а также точность линейных измерений.

Получите максимальную отдачу от оборудования RTK

Если вы ищете систему RTK, которая будет надежна для каждого полета, вам понадобится промышленный дрон от DJI. Наши системы RTK используют дрон-модуль и высокоточную мобильную станцию GNSS. Независимо от того, решите ли вы полностью полагаться на RTK, использование дрона DJI означает, что вы можете рассчитывать на то, что всегда будете иметь точные данные, независимо от задачи.

Некоторые из лучших дронов с функцией RTK от DJI включают в себя:

Здесь вы найдете идеальный дрон-геодезист для локальных задач. Благодаря модулю RTK этот беспилотник обеспечивает точность горизонтального позиционирования 1 см + 1 ppm, точность вертикального позиционирования 1,5 см + 1 ppm и абсолютную горизонтальную точность фотометрических моделей в пределах 5 см. Дрон также хранит данные спутниковых наблюдений, которые будут использоваться для PPK с сервисом DJI Cloud PPK.

Коммерческая полетная платформа Matrice 300 РТК подчеркивает усовершенствованную систему позиционирования RTK с расширенными возможностями искусственного интеллекта. Добавьте к этому максимальное время полета 55 минут, заменяемые в «горячем» режиме батареи и широкий диапазон рабочих температур, и вы получите дрон, готовый к любой работе и задачам.

Этот компактный складной дрон оснащен встроенным двойным сенсором на 48 МП с тепловым разрешением 640×512 пикселей. Его присоединяемый модуль RTK позволяет этому дрону выполнять точные и повторяемые инспекционные миссии. Это мощное портативное решение с временем полета до 31 минуты.

Источник

RTK квадрокоптеры и их применение

Дроны с встроенной системой позиционирования RTK – это не будущее, а уже реальность. Давайте определим что это такое, где применяется и рассмотрим лучшие беспилотники с вмонтированной навигационной системой RTK.

Что такое RTK?

RTK (Real Time Kinematic), что в переводе означает “кинематика реального времени”. Другими словами, это совокупность различных методов получения плановых координат местности сантиметровой точности с помощью спутниковой системы навигации. Впервые этот метод был обнаружен в середине 90х, но длительное время находился на стадии разработки. В последнее время, эта технология становится все более популярной в области точного землевладения, сельского хозяйства, строительства, добычи полезных ископаемых и т.д.

Зачем использовать RTK?

В RTK используется двухчастотное оборудование. Передаваемые данные – это измерения фазовой коррекции в реальном времени для мобильного приемника GNSS. Когда одна пара приемников находится на одной высоте, то высока вероятность того, что атмосферные помехи будут одинаковы для обоих. Основываясь на измеренных координатах, опорный приемник способен вычислить поправки к координатам и с легкостью передает их на мобильное устройство. В последние годы, большинство стран заинтересованы в разработке станций и сети для RTK. Благодаря им, любой оператор может воспользоваться преимуществами RTK в диапазоне базовых станций.

Но мы понимаем что любые радиосигналы, которые передают нам спутники подвержены различным нарушениям из-за шума от движущихся объектов или же атмосферной неоднородности.

Современные спутники могут определить любую точку на поверхности до миллиметра, но если сигнал искажается, то он указывает пятно в размере от 5 до 100 метров. Такие деформации могут быть уменьшены благодаря наземной инфраструктуре RTK.

Другими словами, система RTK – это позиционирование с точностью до миллиметра.

Обзор лучших RTK дронов и сфер их применения

Благодаря дронам с встроенной системой RTK возможно позиционирование в режиме реального времени с точностью до миллиметра и минимальной погрешностью метаданных. Сейчас большинство компаний производителей квадрокоптеров выпускают БПЛА с встроенной системой RTK. Давайте же рассмотрим наиболее успешные модели.

DJI Phantom 4 RTK

Фантастический интеллект и высокая точность – вот основные характеристики этого дроны. Это лучший беспилотник в сфере картографии, самый удобный и точный дрон для создания карт. DJI Phantom 4 RTK позволяет получать данные с максимальной точностью даже используя небольшое количество точек маршрута.

Этот дрон имеет встроенный модуль RTK, отвечающий за точное получение данных в режиме реального времени. Под RTK приемником есть модуль спутниковых систем позиционирования, который гарантирует полную стабильность полета даже если сигнал очень слабый. Благодаря этим двум модулям, эксперты могут получить необходимые данные для проведения инспекций с воздуха, картографии и геодезии.

Основные преимущества DJI Phantom 4 RTK:

Этот беспилотник – это лучший геодезический дрон, который также применяется для разработки ландшафтного дизайна, создания цифровых моделей поселков и городской застройки, памятников архитектуры, и топографических планов.

DJI Matrice 300 RTK

Как утверждает производитель, на создание этого дрона их вдохновили современные авиационные системы. Это промышленный дрон нового поколения с максимальным полетным временем – до 55 минут.

Основное преимущество этого беспилотника – система обнаружения препятствий в 6 направлениях. Более того, благодаря искусственному интеллекту, дрон имеет ряд других, не менее важных функций:

DJI Matrice 300 RTK – это не очередной промышленный дрон. Это мощная платформа, позволяющая конфигурировать этот беспилотника под свои нужды. Для увеличения стабильности и безопасности полета, разработчики добавили бинокулярные оптические сенсоры и датчики ToF по шести сторонам беспилотника.

Сферы применения DJI Matrice 300 RTK

Yuneec H520 RTK

Благодаря полностью интегрированной системе RTK в мультикоптер Н520, этот дрон также является мощным инструментом геодезистов. Yuneec H520 RTK обеспечивает высокую точность полета, максимально быструю готовность к старту даже в очень плотно застроенных городах. Сегодня, этот БПЛА один из лучших инструментов для картографирования и топосъемки, и в скором времени, полностью заменит такие устаревшие приборы как тахеометр, штатив, нивелир или GNSS оборудование.

Основная область применения Yuneec H520 RTK – это 3D-картирование. Благодаря беспилотнику в комбинации с программным обеспечением Pix4D, топография и геологическая разведка становится максимально точной и быстрой. Дрон с легкостью определяет свое местоположение до сантиметра. Эта функция особенно важна если следует выполнить несколько снимков в одном и том же месте, но в разные дни. Такая опция также критически необходима для документирования работ на строительном участке, осмотра горных ландшафтов с целью предотвращения катастроф, реконструкции места происшествия и т.д. Другими словами, основная цель этого монстра – это повысить эффективность многих рабочих процессов, связанных с измерениями высот, координат, площадей в строительстве, горнорудном деле и т.д.

Как видите, сегодня сфера применения беспилотников многогранна. Это не просто летающая камера, это мощный инструмент, который даже спасает жизни. Дроны с встроенным RTK модулем гарантируют отличную стабильность полета даже в зонах с минимальным уровнем сигнала. Эти беспилотники предоставляют максимально точные данные с воздуха, что говорит о том, что в будущем они заменят классические инструменты картографирования и позволят решать более сложные задачи за максимально короткое время.

Источник

Phantom 4 RTK версия для воздушной картографии.

10 октября во Франкфурте компания DJI Innovations представила свой новый промышленный квадрокоптер – Phantom 4 RTK. Этот продукт является крупной инвестицией DJI в будущее воздушной картографии и геодезии, способным оказывать влияние на эту отрасль в течение многих лет. В геодезических исследованиях он является достойным конкурентом таким моделям, как DJI Phantom 4 Pro RTK и DJI Phantom 4 Pro RTK/PPK.

Презентационный ролик

Внешний вид

Phantom 4 RTK остался компактным и портативным дроном, сохранившим все лучшие качества квадрокоптеров серии Phantom 4. Новинка имеет размеры 289x289x213 мм и внешне очень похожа на более раннюю модель того же производителя – Phantom 4 Pro. Она использует те же моторы и винты, ту же высококачественную камеру на 20 Mpix, трехосевой карданный подвес и АКБ емкостью в 5870 мАч, обеспечивающую дрону до получаса пребывания в воздухе. Внешнее отличие между вариантами Pro и RTK заключается в наличии на крыше RTK особого узла, выполненного по технологии Real Time Kinematic.

Лётные характеристики

Для картографических исследований, которые должны проводиться в нескольких разных местах, мобильность DJI Phantom 4 RTK просто неоценима. Дрон способен разогнаться до 58 км/ч и продержаться в воздухе приблизительно 30 минут, удаляясь от пульта управления на 7 км и поднимаясь на высоту в 6 км.

Основные функции системы безопасности изменений не претерпели. Безопасность полетов обеспечивается группой оптических датчиков, обнаруживающих помехи в нижней, передней и задней полусферах. Их дополняют инфракрасные датчики, контролирующие обе фланговые области.

Полет проверяется с точностью в 0,1 м по вертикали и горизонтали (при включенном RTK и визуальном контроле). Если RTK отключен, то визуальный контроль обеспечивает вертикальную точность в 0,1 м и горизонтальную – в 0,3 м. Те же показатели при работе с системой GNSS снижаются до 0,5 м и 1,5 м по вертикали и горизонтали соответственно.

Диапазон обнаружения препятствий оптической системой составляет 0,7-30 м, инфракрасной – 0,2-7 м.

Режимы и функциональность

Функциональный набор DJI Phantom 4 RTK в основном повторяет список таких функций модели Phantom 4. Здесь мы перечислим только основные особенности новой модели, а в следующих разделах раскроем их назначение:

Технология Real Time Kinematic и узел GNSS

Главной особенностью машины является присутствие в ее составе модуля RTK, который гарантирует высочайшую точность измерений и превращает эту модель в прекрасный инструмент для ведения аэросъемки и построения объемных карт местности.

Более того, высокая точность измерений существенно снижает необходимую продолжительность воздушной съемки. Дрон без RTK должен зафиксировать на каждом квадратном километре местности до 40 контрольных точек (GCP). Новая модель способна снизить это число до 2-3 GCP.

Ниже RTK размещается избыточный узел GNSS, помогающий обеспечить нашему дрону пребывание в полетных зонах, загрязненных помехами. Эти два узла позволяют превратить квадрокоптер DJI Phantom 4 RTK в один из самых безопасных дронов, летающих практически в любых условиях и в любой местности.

Технология TimeSync

Квадрокоптер поставляется с новой технологией TimeSync, которая выравнивает все данные, полученные от полетного контроллера, бортовой видеоаппаратуры и модуля RTK. Благодаря этой процедуре, TimeSync гарантирует, что метаданные, применяемые ко всем изображениям, точны и основаны на позиционных данных RTK.

Приложение GS RTK

Специально для Phantom 4 RTK было разработано приложение GS RTK. Файлы KML (этот формат применяется для представления картографическиой информации) могут загружаться в это приложение перед выходом в поле и использоваться в качестве первоначальных приблизительных данных.

В полевых условиях GS RTK предоставляет два режима планирования: Photogrammetry (Фотограмметрия) и Waypoint Flight (Полёт по путевым точкам). Эти режимы позволяют оператору наложить изучаемую область съемки на файлы KML. Тем самым точно определяется траектория полета дрона при настройке параметров отображения (частота перекрытия, данные камеры, высота и скорость полета и многое). По уверениям DJI приложение обладает характеристиками, позволяющими пользователям без особых проблем освоить его применение.

Если в середине съемки АКБ беспилотника разряжается, программа позволяет прервать процесс, заменить батарею и продолжить запись того же квадрата местности из той же точки. Все съемочные планы сохраняются и могут быть использованы при повторной съемке.

Передача видео c OcuSync 2.0

Квадрокоптер поставляется со второй версией фирменной системы OcuSync, которая обеспечивает высококачественную передачу видео с низкой задержкой на дистанцию до 7000 м. Эта особенность создает идеальные условия для выполнения крупных картографических проектов.

D-RTK2

В полете оператор может воспользоваться услугами мобильной станции D-RTK2, которая способна взаимодействовать с о спутниковыми системами целого ряда типов (GPS, ГЛОНАСС и т. д.). Ее надежность поддерживается высоким коэффициентом усиления системы.

Для включения D-RTK2 в рабочий процесс могут использоваться самые различные системы связи (WiFi, 4G и др,). При любом сценарии применения станция гарантирует сантиметровую точность.

Поддержка пакета Mobile SDK

Пакет Mobile SDK упрощает процесс разработки индивидуальных мобильных приложений, раскрывающих весь потенциал дрона. Пользователям дается право автоматизировать полет, управлять камерой и подвесом, получать фото и видео в режиме реального времени, а также отслеживать состояние полетной батареи, системы связи и пр.

Аккумулятор, моторы и винты

Камера и подвес

На Phantom 4 RTK устанавливается видеокамера со следующими характеристиками:

Нужно сказать, что ранее камеры с сенсором того же размера устанавливались на Phantom 4 Pro. Устройство было модифицировано для использования его в картографических приложениях. Признавая, что оптика каждой отдельной камеры обладает своими микроскопическими тонкостями, производитель строжайшим образом отнесся к калибровке каждого объектива. При этом измеряется уровень искажения, присущий конкретному объективу. Эти данные сохраняются и используются при постобработке изображения.

Аппаратура управления

На первый взгляд, Phantom 4 RTK поставляется с тем же передатчиком, что и Phantom 4 Pro. Это не совсем так. У ПДУ появилось несколько обновлений, улучшающих его работу при выполнении заданий. Пульт получил слот для карт памяти microSD, на которых сохраняются данные, записанные в ходе съемки. Более того, в нем позволяется горячая замена АКБ, гарантирующая непрерывность воздушных исследований. контроллер поставляется с предустановленным приложением GS RTK, что обеспечивает простое готовое решение для планирования и выполнения картографических задач.

Предел дальности ПДУ остался прежним – около 7 км. Кроме обычных стиков, пилот может воспользоваться массой других органов управления – кнопкой RTH, переключателем полетных режимов, регуляторами положения камеры и т. д. Кроме того, ПДУ используется для запуска и останова воздушной съемки, а также записи полученного материала на встроенную карту памяти.

Пульт управления комплектуется Full HD (1920×1080 pix) LCD дисплеем с диагональю экрана в 5,5 дюйма. Система OcuSync позволяет просматривать живое видео прямо на дисплее ПДУ. Высокая яркость (1000 кд/кв. м) допускает работу с экраном при полном солнечном освещении.

Все это богатство дополнено предварительно установленным приложением GS RTK, которое является готовым решением для планирования и выполнения картографических задач.

Комплектация

Базовый комплект включает в себя:

Характеристики Phantom 4 RTK

Источник

DJI Phantom 4 RTK: Проницательный интеллект. Повышенная точность.

Введение

15 октября мировой лидер в области гражданских беспилотных летательных аппаратов и технологий аэрофотосъёмки — DJI Innovations, анонсировал коммерческую версию топового беспилотника четвёртого поколения Phantom. Phantom 4 RTK – высокоточный инструмент с мощной системой обработки изображений, разработанный для удовлетворения конкретных нужд промышленных пользователей в таких сферах деятельности как картографирование и инспекция.

Особенности

* При полёте в солнечную погоду на высоте 100м, размере пикселя на местности (GSD) 2.74см.

Комплектация

Комплектация Phantom 4 RTK целиком и полностью зависит от поставленных задач заказчика (пользователя). Для заказа беспилотника рекомендуется обратиться к ближайшему официальному дилеру DJI, либо отправить свою контактную информацию команде DJI через официальный сайт, чтобы они смогли связаться с вами.

В базовый комплект войдут:

Спецификация

Визуальное позиционирование

Камера

Аккумулятор

Интеллектуальная зарядная станция

Инфракрасная система

Пульт управления

Камера

В основе 1-дюймовая 20-мегапиксельная CMOS матрица работающая в тандеме с механическим затвором, исключающим искажение изображения при съёмке в движении, позволяя тем самым реализовывать картографические миссии или регулярный сбор данных бесшовно. Благодаря высокому разрешению, Phantom 4 RTK с высоты 100 метров может достичь размера пикселя на местности (GSD) — 2.74см. Для обеспечения такой беспрецедентной точности, каждый объектив проходит строгий процесс калибровки, в ходе которого измеряются радиальные и тангенциальные искажения объектива. Собранные параметры искажения сохраняются в метаданных каждого изображения, позволяя программному обеспечению постобработки индивидуально настраиваться под любого пользователя.

В зонах, где отсутствует RTK покрытие, Phantom 4 RTK позволят использовать метод кинематики в постобработке (PPK — Post Processing Kinematic). Беспилотник захватывает исходные данные спутниковых наблюдений, а также данные эфемерид и сохраняет их в файле PPKRAW.bin в формате RTCM 3.2. Кроме того, P4 RTK «на лету» преобразует спутниковые данные в формат RINEX (независимый обменный формат приемника) и записывает их в файл RINEX.obs.

Благодаря внутренней синхронизации положения GNSS и камеры, файл Timestamp.MRK обеспечивает точную запись высокоточного положения изображения. Все данные, относящиеся к операциям, хранятся на microSD карте в уникальной папке для каждой отдельно взятой миссии.
Согласованность данных Phantom 4 RTK сокращает время отведённое на их проверку и обеспечивает эффективный рабочий процесс постобработки с минимальными ручными настройками.

Система позиционирования

Чтобы повысить абсолютную точность метаданных изображения в беспилотник был интегрирован новый RTK-модуль обеспечивающий в режиме реального времени сантиметровую точность позиционирования полученных данных.

Без модуля RTK, беспилотный летательный аппарат требует до 40 наземных контрольных точек (GCP) на квадратный километр, что на практике отнимает много времени. DJI Phantom 4 RTK имеет встроенную навигационную систему позиционирования RTK сантиметровой точности, работающую в купе с высокопроизводительной системой визуализации. Тандем потенциально уменьшает количество контрольных точек, необходимых для «0», сохраняя не менее 75% времени затрачиваемого на установку.

Прямо под RTK приёмником располагается резервный модуль GNSS, устанавливаемый для обеспечения стабильного полёта в местах с низким уровнем сигнала, например в крупных городах. Модульный тандем Phantom 4 RTK позволил оптимизировать безопасный полёт и получение наиболее точных данных для сложных геодезических, картографических и инспекционных рабочих процессов.

Модуль RTK может обеспечить точность позиционирования 1см + 1ppm (по горизонтали), 1.5см + 1ppm (по вертикали), а Phantom 4 RTK может добиться абсолютной точности фотограмметрической модели в горизонтальной плоскости — 5см* (*При полёте в солнечную погоду на высоте 100м, размере пикселя на местности (GSD) 2.74см).

TimeSync

Новая система сбора точных данных — TimeSync. Обеспечивает непрерывное выравнивание полётного контроллера, камеры и RTK модуля. Кроме того, TimeSync гарантирует, что каждое фото использует самые точные метаданные и фиксирует их в центре CMOS, который в свою очередь оптимизирует результаты с помощью фотограметрических методов, позволяя изображению соответствовать данным позиционирования на сантиметровом уровне.

OcuSync 2.0

Система видеопередачи OcuSync 2.0 обеспечивает стабильное помехоустойчивое соединение между аппаратурой управления и дроном на расстоянии до 10 км с качеством видеолинка 720p, что идеально подходит для картографирования больших территорий. Временной интервал продолжительности полёта до 30 минут позволит пилотам совершать более длительные миссии без необходимости посадки для смены АКБ.

Даже если одного аккумулятора будет не достаточно для покрытия всей рабочей области, после замены питания, функция «Operation Resumption» автоматически возобновит работу приложения GS RTK.

Приложение GS RTK

Новое приложение GS RTK наряду с традиционными режимами полёта позволит пилотам разумнее контролировать беспилотник благодаря двум режимам планирования — Photogrammetry и Waypoint Flight. Режимы планирования дают возможность пользователю выбирать траекторию полёта дрона, одновременно корректируя коэффициент перекрытия, высоту, скорость, параметры камеры и т.д, предоставляя на выходе автоматизированный процесс картографирования либо контроль рабочего процесса. Запланированные вылеты легко повторяемы, что даёт возможность собирать одни и те же данные в разные периоды времени для отслеживания любых изменений на контролируемом участке.

Для планирования полёта в офисе, приложение GS RTK осуществляет прямую загрузку KML и KMZ-файлов. Новый режим приоритета выдержки «Shutter Priority mode» обеспечивает стабильную экспозицию, даже когда автономный полёт проходит в условиях сильного ветра.

Мобильная станция D-RTK 2

Phantom 4 RTK полностью совместим с мобильной станцией D-RTK 2, отвечающей за обеспечение беспилотника дифференциальными данными в режиме реального времени и формирование точного геодезического решения. Прочная конструкция D-RTK 2, степень защиты IP67, в купе с системой видеопередачи OcuSync 2.0, гарантируют пользователям получение данных сантиметровой точности даже в сложных условиях.

Phantom 4 RTK легко внедрить в любой рабочий процесс, подключив систему позиционирования к мобильной станции D-RTK 2 посредством 4G-ключа либо Wi-Fi точки, используя NTRIP протокол (потоковая передача дифференциальных данных GPS через Интернет), либо можно сохранить все полученные данные для последующей обработки методом кинематики в постобработке (PPK – Post Processing Kinematic).

Поддержка Mobile SDK

Phantom 4 RTK совместим с DJI Mobile SDK, благодаря чему пользователь получает непосредственный доступ к функциям дрона для последующей автоматизации и настройки посредством мобильного устройства.

Phantom 4 RTK на практике

DJI тесно сотрудничает с европейским строительным гигантом Strabag SE, крупным игроком в транспортной инфраструктуре. Применяя беспилотные технологии в нескольких картографических проектах с 2010 года c целью снижения расходов и повышения производительности труда, компания успела оценить преимущества используемых аэрофотоснимков в трёхмерном моделировании. Последним инструментом для выполнения таких задач для Strabag SE стал DJI Phantom 4 RTK.

«Использование беспилотных летательных аппаратов для построения карт имеет множество преимуществ. Их интеграция изменила наш рабочий процесс и упростила многие операционные шаги» — сказал руководитель отдела цифровой оценки объектов и БПЛА в Strabag SE — Thomas Groeninger. «Обычные методы съёмки также предоставляют 3D-модели, но цифровые модели местности, созданные на основе данных беспилотника, обеспечивают высокую точечную плотность, а следовательно и больше деталей.»

Для заказа беспилотника рекомендуется обратиться к ближайшему официальному дилеру DJI, либо отправить свою контактную информацию команде DJI через официальный сайт, чтобы они смогли связаться с вами.

В: Чем отличается Phantom 4 RTK от предыдущих моделей серии Phantom?
О: Все предыдущие модели серии Phantom были ориентированы на профессиональных фотографов и любителей беспилотного хобби, Phantom 4 RTK разработан для промышленных пользователей в таких сферах деятельности как высокоточное картографирование и инспекция. P4 RTK унаследовал аналогичную камеру, формы и размер, а также был добавлен модуль позиционирования RTK, новая система TimeSync, адаптированное под картографию приложение и многое другое.

В: Какими пропеллерами оснащается Phantom 4 RTK?
О: P4 RTK оснащается стандартными пропами 9450, которыми комплектуется Phantom 4 Pro.

В: Могу ли я пилотировать Phantom 4 RTK в других странах и регионах?
О: Нет, P4 RTK имеет конкретные версии для разных стран и/или регионов. Пользователи могут проверить код версии найдя его на упаковке продукта, либо посредством приложения GS RTK (в разделе «Информация о дроне» + Прошивка).