Содержимое статьи

 

1    Описание оборудования

1.1 Характеристики и комплектация DJI AIR 2S

1.2 Комплектация

2.  Описание работы радиомаяка T-BEACON

3. Создание полётного задания в Qground Control для ПО Litchi

Принцип построения полётного задания

4. Порядок составления плана для АФС

5. Настройка камеры и загрузка полётного задания в Litchi

6. Использование базовой станции для обеспечения аэрофотосъемочных работ.

  1.   Организация наземной опорной сети.

7.1 Опознак

7.2  Требования к оформлению и размерам маркеров точек ПВО.

8. Проведение полёта

9. Уравнивание центров снимков

9.1. Geobox UAV

9.2. Активация

9.3. Опции

9.4. Обработка

9.5. Перевод координат

9.6. Сопоставление фото

9.7. Автоматическое сопоставление

9.8. Запись результатов и выбор СК

9.9. Обработка

9.10. О переходе от GPS времени к UTC

10. Утилиты

11. Основные этапы обработки данных в Agisoft Metashape

11.1. Выравнивание фотографий

11.2. Привязка

11.3. Построение плотного облака точек

11.4. Построение ЦММ

11.5. Построение ортофотоплана

Внимание! Работы проводимые с помощью БПЛА являются потенциально опасными и требуют особого внимания и осторожности со стороны оператора.

 

1.        Описание оборудования

 

1.1 Характеристики и комплектация DJI AIR 2S

 

  • Взлетная масса - 640 г
  • Размеры -  183 × 253 × 77 мм (длина × ширина × высот
  • Размер по диагонали - 302 мм
  • Макс. скорость набора высоты - 6 м/с (режим S)
  • Макс. скорость снижения - 6 м/с
  • Макс. высота полета над уровнем моря - 5000 м
  • Макс. время полета (в штиль) - 31 минута *
  • Макс. время зависания (в штиль) - 30 минут *

    * Время полета измерялось в
    лабораторных условиях. Конкретные условия тестирования были следующими: безветренные условия, полет на уровне моря с постоянной скоростью полета 32,4 км/ч, выкл. APAS и Air Sense, параметрами камеры, установленными на 1080p/24 кадров в секунду, выкл. режимом видео и в условиях полета от уровня заряда аккумулятора 100% до полной разрядки. Результаты могут отличаться в зависимости от условий полета, метода использования и версии прошивки.
  • Макс. расстояние полета (в штиль) - 18,5 км
  • Макс. допустимая скорость ветра - 10,7 м/с
  • Диапазон рабочих температур - От 0° до 40°C
  • Пропеллеры - Быстросъемные, малошумные, складные
  • Лучи дрона - Складные

Комплектация

 

1. Батареи

2. Контроллер

3. Провода

4. Зарядные устройства

5. Комплект запасных деталей

6. Сумка переноска GEOBOX

7. ГНСС приёмник Geobox FORA ONE RTK/PPK

8. Антенна ГНСС приёмника

9. Флэш накопители

10. Поисковый маяк

11. Рация поискового маяка T-BEACON

 

2.          Описание работы радиомаяка T-BEACON

 

1) При возникновении не штатной ситуация вследствие которой произошла потеря БПЛА, сохраняйте спокойствие и следуйте указаниям инструкции.

2) Первое, что требуется определить это положение дрона. Найдите последние значения координат БПЛА в планировщике полетного здания. Если связь с БПЛА не терялась, то данные значения можно считать истинными – их следует зафиксировать доступным способом (сделать скриншот экрана, записать). Фон подложки, для облегчения ориентации на месте, лучше задать в виде фото с спутников.

3) Если связь с дроном была потеряна раньше падения, то следует воспользоваться функциями встроенного в БПЛА радиомаяка T-Beacon.

4) Маяк по умолчанию находится в спящем режиме. Для его активации следует его активировать. Для активации и работы с радиомаяком необходима радиостанция с диапазоном работы 433 Мгц и опцией «Tone burst» тон 1750Гц (можно воспроизвести его с помощью программы смартфона)

 

Процедура активации радиомаяка (стандартные настройки по умолчанию):

Настройте радиостанцию на частоту 433.075 МГц и передайте сигнал вызова тона 1750 Гц (Tone Burst) в течении не менее 3-х секунд. Маяк активируется и начнет предавать информацию для поиска БПЛА.

 

Поиск БПЛА

 

Способ 1. Координаты

Маяк голосом будет проговаривать последние координаты, что он получил от полетного компьютера БПЛА. Данные нужно ввести в в смартфон (программ Google Earth, Yandex карты и другие, которые позволяют определять точки по координатам)

 

Способ 2. По уровню сигнала

Радиомаяк перед голосовым сообщением с координатами будем передавать информацию о уровне сигнала радиостанции (от 1 до 100. 100 – максимальный уровень, 1 – минимальный уровень).

Экранируя рацию телом, нужно найти направление, с которого принимается наиболее сильный сигнал. Далее, необходимо либо просто двигаться в направлении сигнала, через каждые 100 метров проверяя правильность направления движения, либо взяв несколько пеленгов, построить на карте вектора направлений и двигаться в точку их пересечения.

 

Способ 3. Звуковой и световой

Радиомаяк будет отвечать на сигнал вызова с радиостанции звуковым и световым сигналом. Слышимость и видимость сигнала напрямую зависит от условий поиска.

 

Общие рекомендации:

1) Ознакомьтесь с полным руководством по эксплуатации радиомаяка T-Beacon

2) Ознакомьтесь с функциями и порядком радиомаяка заранее, смоделировав в комфортных условиях поиск потерянного дрона.

3) Перед полетом убедитесь в функционировании поискового радиомаяка, одиночно активировав режим поиска.

 

 

3.          Создание полётного задания в QgroundControl для ПО Litchi

 

3.1 Принцип построения полётного задания

 

Ниже по тексту общие требования и рекомендации для планирование маршрутов аэрофотосъемки. Настоятельно рекомендуем их прочитать и понять.
После прочтения рекомендуем выполнять планирование ПО
Qground control.

Самое важное при планировании маршрутов - получить нужную детализацию 3д модели. 

Программы для обработки изображений, основаны на автоматическом поиске тысяч общих точек изображения. Каждая характерная точка, обнаруженная на изображении, называется ключевой точкой. Когда обнаруживается, что 2 ключевые точки на 2 изображениях совпадают, они совпадают с ключевыми точками. Каждая группа правильно подобранных ключевых точек будет генерировать одну трехмерную точку. Когда между двумя изображениями наблюдается большое перекрытие, общая охваченная область больше, и вместе можно сопоставить больше ключевых точек. Чем больше будет ключевых точек, тем точнее можно будет вычислить трехмерные точки. Поэтому главное правило - высокое перекрытие между изображениями.

План изображения  имеет большое влияние на качество результатов, важно его разрабатывать.

 

  • Общий случай: для проектов, которые включают лес, снег, водные объекты, сельскохозяйственные поля и / или другие территории, которые можно реконструировать.
  • Лес и густая растительность: для проекта с участками, покрытыми лесом или густой растительностью.
  • Ровный ландшафт с  сельскохозяйственными полями. 
  • Реконструкция зданий: Для 3D моделирования зданий.
  • Особые случаи: для снега, песка и водных поверхностей (океаны, озера, реки и т. Д.).
  • Отображение коридоров: для проектов с линейной зоной интересов (дороги, реки и т. Д.).
  • Несколько полетов: для проектов с изображений, снятыми за несколько полетов.
  • Реконструкция города (видимые фасады): Для 3D городских городских территорий.

 

Общий случай.

В этом разделе представлены некоторые подсказки для местности, трудно нанести на карту, например, для местности со снегом, песком, озерами и т. Д.

Снег и песок не  имеют визуального содержания из-за больших поверхностей. 

 

Следовательно: 

  • Используйте   высокое перекрытие: не менее 85% фронтального и не менее 70% бокового  .
  • Установите соответствующие настройки экспозиции, чтобы получить как можно больше   контраста   в каждом изображении.

Водные поверхности  практически не имеют визуального наполнения из-за больших площадей. Отражение солнца на воде и волнах нельзя использовать для визуального сопоставления.

  • Океаны   реконструировать невозможно.
  • Чтобы реконструировать другие водные поверхности, такие как   реки   или   озера  , на каждом изображении должны быть элементы суши. Полет выше может помочь включить больше объектов суши.

 

Картографирование коридора

 

Для наложения на карту коридора, такая как железная дорога, дорога или река, требуется как минимум две линии маршрута (рис. 3). Опорные точки   не требуются, но рекомендуются для повышения точности реконструкции. Для получения дополнительной информации о количестве и распределении опорных точек при картировании коридора.

Для двухколейной системы рекомендуется использовать не менее 85% фронтального и не менее 60% бокового перекрытия.

Можно использовать изображения надира или наклонные изображения. Для равнинной местности рекомендуется использовать изображения надира. 

 Рис. 3. План получения двухпутного изображения для картирования коридора.

Если план получения изображения с двумя дорожками невозможен, можно использовать план получения изображения с одной дорожкой, если (рисунок 4):

  • Перекрытие достаточно велико : продольное перекрытие не менее 85%.
  • Наземные контрольные точки (GCP) определяются вдоль линии полета зигзагообразно или парно, с обоих сторон от линии полёта.

Рис. 4. Однопутный полет НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ.

Множественные полеты

Можно обрабатывать изображения, снятые с нескольких полетов. При разработке различных планов получения изображений убедитесь, что:

  • Каждый план захватывает изображения с достаточным перекрытием.
  • Между двумя планами получения изображений имеется достаточное перекрытие (рис. 5).
  • Различные планы взяты максимально при одинаковых условиях (направление солнца, погодные условия, отсутствие новостроек и т. Д.).

 

Важно: высота полета не должна сильно отличаться между полетами, поскольку разная высота приводит к разному пространственному разрешению. Для получения дополнительной информации.

Достаточно перекрытия между 2 рейсами

Недостаточное перекрытие между 2 рейсами

Рисунок 5. Перекрытие двух пролетов.

Рисунок 7. План получения изображения с двойной сеткой.

Чтобы фасады были видны, снимки следует делать под   углом от 10 ° до  35  ° (0 ° - камера смотрит вниз). Если требуется много деталей, следует объединить аэрофотоснимки и наземные изображения.

 Примечание.   Можно комбинировать аэрофотоснимки надира и / или наклонные аэрофотоснимки и / или наземные изображения.

Изображения должны иметь достаточное перекрытие в каждом наборе данных и между наборами данных. В таких случаях рекомендуется использовать опорные точки или ручные контрольные точки для правильной настройки различных наборов изображений.

 

4.         Порядок составления плана для АФС

 

Список программ поддерживающих планирование полетной миссии для DJI Air 2s расширяется. На данный момент пользователям Air 2S доступны следующие программы:

 

  • Map Pilot Pro (Android и Ios)
  • Drone Deploy (Ios для Ipad)
  • Litchi  (Android и Ios)

 

В настоящем руководстве мы рассмотрим построение маршрута в QgroundControl для  настольного компьютера и импорта в приложение Litchi на смартфоне

 

1. Нажимаем вкладку создания полётного плана

Рисунок 1

2. В появившейся вкладке справа указываем высоту и скорость полёта

Рисунок 2

3. Слева нажимаем кнопку (File) и выбираем тип съёмки, далее на карте появляется маркер (Takeoff) это планируемая точка взлёта, перемещаем её в оптимальное место карте и во вкладке справа нажимаем (Done).

Рисунок 3

4. Переходим во вкладку Survey:

- сверху посередине выбираем форму полигона съёмки либо загружаем границы импортом файла KML.

- Нажимаем кнопку настройки камеры и вписываем параметры камеры для вашего квадрокоптера

- Нажимаем кнопку настройки маршрута и настраиваем форму границы перетягиванием вершин полигона.

- Настраиваем продольное и поперечное перекрытие.

- Указываем высоту полёта либо соотношение см/px

- Ползунком меняем направление галсов и располагаем их так чтобы при выполнении задания ветер дул сбоку

- Выбираем начало и конец маршрута так, что бы окончание было в ближайшей точке к месту посадки

 

5. Нажимаем кнопку File и сохраняем план полёта как kml

 

6. Открываем сохранённый kml и спускаемся в конец кода и удаляем строки выделенные на Рис. 4, сохраняем.

Рисунок 4

7. Открываем сайт www.flylitchi.com создаём новую учётную запись и переходим во вкладку центр миссий, в левом нижнем углу нажимаем кнопку «Миссии — Импорт» и открываем наш KML файл после чего сохраняем.

Рисунок 5

Заходим (Рисунок 6.) в приложение litchi под своей учётной записью на смартфоне и открываем наше полётное задание.

Рисунок 6

5.        Настройка камеры и загрузка полётного задания в Litchi

 

Первым делом установите пульт дрона в режим Normal, как показано на картинке

Далее открываем приложение Litchi и заходим в свой профиль. Слева в верхнем углу открываем всплывающее меню и нажимаем кнопку WAYPOINT

 слева на экране появляются дополнительные кнопки, нажимаем на ту которая похожа на папку и открываем проект.

Настройки камеры

Переключите камеру в режим фото:

  • установите переключатель режима камеры в A или Auto.
  • iso 100 или 200, если освещенность слабая
  • диафрагма 2.8 - 8 - в зависимости от освещенности - важно, чтобы выдержка при этом была не короче 1/1600. Не рекомендуется делать АФС с выдержкой 1/2000 и короче из-за невозможности использования механического затвора на таких коротких выдержках.
  • Баланс белого - Sunny или Cloudy.
  • Стиль - Landscape
  • Color - None или Normal
  • Image Size 3:2
  • Image Format JPG
  • Mechanical Shutter - ВКЛЮЧЕНО
  • Фокусировку камеры переводим в режим M и уводим фокус в бесконечность. Наилучший способ сфокусировать камеру - в режиме AFC нужно тапнуть по экрану на дальнем четком объекте(далее 50 метров), затем перевести камеру в MF. Таким образом ваша камера будет сфокусирована на "бесконечность".

Устанавливаем баланс белого в зависимости от погодных условий. Устанавливаем экспозицию

6.         Использование базовой станции для обеспечения аэрофотосъемочных работ.

 

Базовые станции GNSS необходимы для обеспечения территории измерительной и корректирующей информацией для PPK и высокоточного позиционирования в режиме реального времени. 

Для определения координат центров фотографирования в GEOBOXUAV необходимо использовать данные с базовой станции с точными координатами, имеющими привязку к пунктам геодезической сети.

При аэрофотосъемочных работах использовать можно как ПДБС (постоянно действующие базовые станции) так и собственную полевую базу. Но всё же рекомендуется запускать свою базу на объекте или поблизости от него, чтобы избежать ситуации когда есть вероятность не получить данные с ПДБС (отключение базы, ошибка в записи ринекса и прочее).

При установке базы на точке с известными координатами необходимо учитывать высоту не до низа крепления антенны, а высоту до фазового центра антенны, обычно на ГНСС приемниках указывается значение от низа крепления (ARP) до фазового центра L1 и L2, разница между этими значениями невелика и можно взять среднее значение.

h0 – расстояние фазового центра от низа приёмника

R0 – расстояние от фазового центра до края приёмника

h – высота измеряемая от низа приёмника до точки стояния инструмента

 

Для исключения ошибок определения координат базовой станции используйте не менее 4 пунктов геодезической сети.

 Частота записи данных базовым приёмником для АФС должна быть 1 Гц.

 

7.          Организация наземной опорной сети.

 

7.1 Опознак - это хорошо видимый на фотографии элемент с ярко выраженным центром, координаты которого известны. Может быть естественного происхождения, к примеру, часть дорожной разметки или искусственный (рисунок краской на камне или наземный опознак Geobox OZ-100). Координаты опознаков обычно определяют методом RTK. При полете с геодезическим приемником на борту, решение задачи масштаба и ориентации модели цифровой модели местности или сооружения осуществляется при помощи точного определения позиции центра камеры методом спутниковых измерений. Тем не менее, при АФС с помощью БПЛА категорически рекомендуется использовать наземные опознаки.

В случае наличия геодезического приемника на борту, наземные опознаки несут следующую функцию:

• «Фискальные». Определяя координаты опознаков на полученной модели, мы узнаем точность нашей модели

• В случае сложного рельефа, мы имеем возможность улучшить точность модели

• Дублирующую. В случае проблем с получением фиксированного решения методом спутниковых измерений, мы всегда можем воспользоваться наземными опознаками для решения масштаба и ориентации модели.

Опознаки следует раскладывать по границам участка съемки и в центре (конвертом). Запуск базового приёмника ГНСС и ровера (БПЛА) Метод ГНСС решения, используемый в БПЛА DJI Air 2S, называется PPK (ppk post processing kinematic), что значит обработку после процесса измерений.

Мы запускаем два приемника на запись файлов формата UBX или Rinex. В качестве базового приемника может быть использован приемник сети базовых дифференциальных станций настроенный на запись сырых измерений.

Один приемник находится на земле, на точке с известными координатами, другой на борту БПЛА. После полета объединяем эти два файла в программе постобработки Geobox UAV, Emid Studio, , Magnet, TBC или в любом другом поддерживающий данный режим. Для GEOBOX Fora ONE расстояние от базы до места работ не должно превышать 80 км.

Следует учесть то, что значение 80 и более километров достижимо в идельных условиях количества спутников и видимости неба, но для гарантированного точного решения, желательно организовывать базовый приемник на расстояниях до 20 км. 

Работа с геодезическим ГНСС приемником Fora ONE При включении питания БПЛА приемник автоматически начинает записывать данные. На верхней части приемника находится разъем для подключения спиральной антенны и 4 светодиодных индикатора которые показывают статус приемника:

• Красный индикатор сигнализирует о наличии питания

• Синий индикатор может моргать или не гореть. Моргание синего индикатора обозначает, что - навигационное решение получено и приемник готов к работе.

• Зеленый индикатор сигнализирует о том, что производится запись данных на SD карту.

• Оранжевый индикатор сигнализирует о моменте срабатывания затвора который записывается в виде тайм марки в UBX файл. Рекомендуется проверить перед началом работы наличие срабатывания затвора. По умолчанию приемник сконфигурирован для принятия всех навигационных систем – GPS , Glonass, Gallileo, Beidou c частотой записи 10 Гц.

 

На открытой местности размещаются пластиковые тарелки диаметром 25-30 см крепятся в центре на гвоздь 250мм в землю или рисуются баллончиком с краской через трафарет белой или красной краской после чего координируются приёмником.

Расположение на местности выполняется по виду конверта на расстоянии до 1 км друг от друга.

 

7.2 Требования к оформлению и размерам маркеров точек ПВО.

 

Размеры и форма маркеров точек ПВО должны быть подобраны таким образом, чтобы они четко отображались на снимках, для надежного опознавания оператором в ходе фотограмметрической обработки.

• Для закрепления точек ПВО можно использовать пластиковую посуду соответствующих размеров (см. таблицу).

Все маркеры должны быть надежно закреплены с помощью гвоздей (150 мм). В городских условиях в качестве маркеров можно использовать нанесенные краской на асфальт фигуры соответствующих размеров

• В качестве маркеров так же можно использовать любые объекты на местности, которые не подвижны и имеют правильную форму и контрастную окраску, для однозначного дешифрирования на снимке.

    

• Неправильно выбранные маркеры - верхний угол забора, край опоры отбойника, верхний угол бетонного столбика (см.рис). Форма и размеры точек ПВО

• Правильным выбором точек ПВО в населенном пункте может быть угол элемента дорожной разметки, угол стыка бетонных плит, канализационный люк. Главным условием правильного выбора точек ПВО является нахождение точки ПВО на плоском ровном месте.

 

Варианты расстановки опознаков

Классическая расстановка опознаков «конверт»

Для линейного объекта

Варианты расстановки опознаков

Для площадного объекта  

 

Плотность расстановки ПВО

• В населенных пунктах контрольные точки расставляются с плотностью – 2 точки на 0,5-1 км2, но не менее 5 точек.

• На территориях вне зоны заст.ройки – 1 точка на 4-5 км кв2 Абрисы точек ПВО

 

8.         Проведение полёта

 

 Подготовка к АФС За день до работы по АФС с БПЛА определите время работы и убедитесь, что будете иметь:

-  Достаточное солнечное освещение Определите время восхода и захода солнца. Помните что наилучшее время для АФС – близкое к полдню, когда тени от предметов минимальны. В случае яркого освещения для повышения контрастности фотоснимков возможно использование поляризационных фильтров (CPL) и ультрафиолетовых фильтров (MC UV). Поляризационных фильтров (CPL) – делают фотографии более контрастными, уменьшая блики, что облегчает процесс фотограмметрической обработки. Следует учитывать, что поляризационные фильтры, незначительно уменьшают светосилу объектива (1-2 стопа). Ультрафиолетовых фильтров (MC UV) – защищают камеру от механических повреждений и защищают фотографии от воздействия ультрафиолета. Это особенно важно при проведении работ в высокогорных областях.

-  Хорошие погодные условия Для определение погодных условий, прежде всего, следует обратить внимание на два фактора: видимость и сила ветра. Видимость зависит, прежде всего, от влажности воздуха. В случае даже минимальных осадков полеты для АФС на БПЛА подобных DJI  , невозможна из-за того что работающие винты квадрокоптера формируют плотную взвесь капель в области камеры, что делает невозможным получение качественного фотоматериала. Предельная скорость ветра, при которой рекомендуются полеты – 10 м/с или 36 км/ч. Полеты при более высокой скорости ветра проводить не рекомендуется это может привести к не качественным результатам работы камеры или аварийной ситуации.

- Температура окружающей среды от -10 до +40 (ниже -5 градусов цельсия батареи разряжаются быстрее)

Перед проведением полёта необходимо выполнить следующие действия:

  - Оценить исправность БПЛА

  - Проверить заряд батарей контроллера и дрона, при необходимости зарядить до максимального значения

  - Проверить наличие места на флэш накопителях Квадрокоптера и ГНСС приёмников

  - Убедиться в корректности задания (высота, точка взлёта и посадки)

  - Согласовать полёт с органами местного самоуправления

  - Проверить работоспособность поискового маяка

 

На протяжении всего времени проведения полёта необходимо контролировать состояние уровня заряда и местоположения БПЛА а так же следить за изменениями погодных условий.

9.         Уравнивание центров снимков 

9.1.  Geobox UAV

Geobox UAV версии 1.3 позволяет выполнять постобработку ГНСС измерений, корректировать временные метки событий в RINEX-файлах, фильтровать дублирующиеся временные метки, проводить сопоставление фото с точными позициями с возможностью изменения EXIF-данных и предоставляет возможность работы с местными системами координат. 

9.2 Активация

При каждом запуске программа проверяет наличие и статус лицензии. В случае каких-либо проблем, она покажет окно-ошибку, где сообщит идентификатор компьютера, как на Рис. 2. В первой строке будет содержаться описание проблемы проверки. Для получения файла лицензии скопируйте идентификатор из окна и отправьте его разработчику программы. Если у вас уже есть файл лицензии, нажмите “Активировать” и либо перетащите файл лицензии в появившееся поле для ввода (Рис. 3), либо скопируйте и вставьте содержимое файла лицензии, после чего нажмите “ОК”. После этого программу потребуется запустить заново (Рис. 4). Если нажать “ОК” без ввода лицензии, то программа закроется. Если используется демо-лицензия, срок которой еще не истек, то при нажатии “ОК” программа запустится, но это окно будет показываться при каждом запуске программы.

Рис. 2: Окно ошибки лицензии

Рис. 3: Ввод лицензии

Рис. 1: Скриншот Geobox UAV

9.3. Опции

Меню опций позволяет конфигурировать общие параметры программы.

Рис. 5: Меню опций

На рис. 5 представлены доступные параметры:

1. “Сохранять состояние окна”: Отвечает за сохранение положения и размеров окна для последующих запусков программы. Помимо геометрии окна сохраняется заполнение всех полей. Следует отметить, что состояние кнопок (активна она или нет) не сохраняется.

2. “Сменить язык”: меняет язык на английский/русский в зависимости от текущего выбора.

3. “Сделать точку десятичным разделителем”: переключает между числами в виде 0, 00 и 0.00.

 

9.4 Обработка

Пресет дрона задает величину изменения временных меток. Эту величину также можно задать вручную. Файл наблюдений дрона подается в формате .ubx или RINEX. Выбрать его можно, нажав кнопку справа от поля с именем файла. Файл эфемерид в формате RINEX указывать обязательно, если в файле дрона нет этой информации. Выбрать его можно, нажав кнопку справа от поля с именем файла. Файл наблюдений базы подается в формате .ubx или RINEX. Выбрать его можно, нажав кнопку справа от поля с именем файла. При запуске программы загружаются стандартные параметры обработки. При нажатии кнопки “Параметры обработки” откроется окно, идентичное окну из rtkpost. Параметры после этого придется задать вручную. Обратите внимание, что для корректной работы программы необходимо, чтобы во вкладке “Output” в пункте “Time Format” была выбрана опция hh:mm:ss GPST. 

9.5 Перевод координат

Для того, чтобы ввести координаты базы, необходимо выбрать систему координат в соответствующем выпадающем меню. Если необходимой системы в меню нет, то можно нажать “Управление системами координат” и добавить ее там. После этого координаты базы вводятся в нижерасположенные поля. Для WGS84 широта и долгота вводятся в формате градусов с десятичными долями, высоты в метрах. Для МСК координаты вводятся в метрах. Направления осей МСК для полей ввода следующие: север, восток, вверх. Параметры систем координат берутся из базы данных coordinateSystems.sqlite, расположенной в AppDataRoaminggeoboxuav. Для добавления новой системы нажмите “Управление системами координат”, затем кнопку “Добавить”.В окне можно будет задать параметры системы. Если выбрана опция “Параметры”, то можно будет задать параметры системы с выбором проекции из доступных PROJ4 видов, если выбрана опция “Строка PROJ4”, то в появившемся поле можно будет ввести параметры системы координат в формате PROJ4.

Рис. 6: Окно управления системами координат

Для изменения систем координат просто редактируйте поля таблиц в окне управления СК. Системы, заданные параметрами будут доступны на первой вкладке, заданные proj-строками – на второй. Для удаления системы кликните по ней правой кнопкой мыши, затем в появившемся меню нажмите “Удалить”. Для записи всех изменений (включая удаления) нажмите кнопку “Сохранить”. После закрытия окна управления список систем в выпадающих меню основного окна программы обновится с актуальными параметрами.

Рис. 7: Форма добавления системы координат

9.6 Сопоставление фото

Для выбора фото используйте кнопку “Добавить фото”. Открывающееся диалоговое окно поддерживает множественное выделение. Выбранные файлы попадут в поле “JPG-файлы”. Для того, чтобы очистить поле, нажмите на “Очистить выбор”. Для удаления из списка некоторых файлов выделите их, затем нажмите “Убрать выделенное”. Для дронов, выдающих список событий в формате mrk следует выбрать соответствующий параметр. В появившееся поле необходимо указать этот файл. При сопоставлении фото следующие поля влияют на работу программы в зависимости от выбранного метода. Для сопоставления по количеству ни часовой пояс, ни радиус поиска значения не имеют. Фото сопоставляются только при совпадении их количества с количеством позиций, в противном случае будет выведено предупреждение о несовпадении количеств. Для остальных методов поле часового пояса важно, так как в фото поле Exif.Photo.Date Time Original может иметь сдвиг относительно UTC. Поле поправки времени дрона нужно для учета неточности часов, ошибка которых даже на несколько секунд может существенно повлиять на качество сопоставления. Радиус поиска используется в сопоставлении по координатам и отвечает за максимальное расстояние между позицией из фото и позицией из .pos-файла.

Рис. 8: “Сопоставление фото”

Для самостоятельной оценки величины поправки к часам дрона можно сделать следующее:

 

1. Выполнить сопоставление по времени с нулевой поправкой

2. Открыть файл лога сопоставления (в папке с результатами файл, заканчивающийся на _time.log)

3. В файле лога сопоставления найти таблицу со статусами сопоставления (идет после информации о чтении)

4. Определить, насколько первое фото отличается от первой позиции по времени, эта величина и будет поправкой.

Рис. 9: “Лог сопоставления”

На рис. 9 показан пример лога сопоставления по времени. В данном случае первое фото - DJI_0006.JPG. Время первого фото отличается от времени первой позиции на 3.39 секунды, что и есть величина поправки.

 

9.7. Автоматическое сопоставление

При автоматическом сопоставлении программа попробует оценить поправку часов дрона самостоятельно. Для этого программе нужно, чтобы часы дрона отличались от истинного времени не больше, чем на 20 секунд. Если часы дрона отличаются больше, чем на 20 секунд, потребуется их скорректировать, введя примерное значение поправки времени дрона в соответствующее поле. В ходе сопоставления программа создаст лог в файле, заканчивающемся на _automatic.log. В нем будут содержаться времена и координаты фотографий, процесс первичного сопоставления, значение вычисленной поправки и процесс сопоставления с ее учетом. На рис. 10 показан пример содержимого лога сопоставления. На 676 строке видна оценка величины поправки часов дрона.

Рис. 10: “Лог автоматического сопоставления”

9.8. Запись результатов и выбор СК

Если требуется записать новые координаты в фото, отметьте галочку около “Записать позиции в EXIF”. Исходные фото при этом будут перезаписаны. Если нужно перевести координаты фото в систему координат базы, отметьте галочку “Перевести в ск базы”, программа запишет в лог сопоставления переведенные координаты. Если включена запись в EXIF, то отметка “Очистить несопоставленные позиции” удалит позиции из несопоставленных фото, отметка “Записать позиции в ск базы” запишет в EXIF координаты фото в системе координат базы.

9.9.  Обработка

Папка с результатами задается при выборе JPG файлов, однако ее можно задать вручную, нажав на соседнюю кнопку.

При нажатии на кнопку “Начать обработку” программа произведет следующие действия:

1. Проверит наличие папки для результатов и создаст ее при необходимости.

2. Сконвертирует файл наблюдений дрона в RINEX.

3. При необходимости переведет координаты базы в WGS84.

4. Выполнит обработку ГНСС-наблюдений в соответствии с параметрами обработки.

5. Скорректирует временные метки событий на заданную величину.

6. Сопоставит фото с позициями событий и произведет манипуляции с фото в соответствии с параметрами.

 

Для того, чтобы открыть папку с результатами в проводнике после этого нажмите кнопку “Просмотр папки с результатами”

 

9.10. О переходе от GPS времени к UTC 

Информация о високосных секундах содержится в файле leaps.dat, расположенном в папке с исполняемым файлом. Для добавления новой записи дополните начало файла аналогично предыдущим записям.

 

10.        Утилиты

Конвертер

С помощью данной утилиты можно сконвертировать ubx-файл в RINEX. Поддерживается коррекция времени меток фотографий. В выпадающем меню можно выбрать заранее заданные величины изменения временных меток. После задания входного файла и выбора папки с результатами появится возможность запустить конвертацию нажатием кнопки “Конвертировать”.

Рис. 11: “Конверте"

11.          Основные этапы обработки данных в Agisoft Metashape

                                                                        

11.1. Первый этап – выравнивание фотографий. Он состоит из нескольких более мелких 

этапов:

  1. Импорт фотографий

        2. Выравнивание снимков

3.       Калибровка камеры

Во время калибровки камеры необходимо прописать в столбик «Привязка» смещение фазового центра антенны на БПЛА относительно относительно центра фотографирования камеры.

4.       Оптимизация камер

 

f - фокусное расстояние

сx, cy - смещение кардинальной точки,

k1, k2, k3, k4 - коэффициенты радиальной дисторсии

p1, p2, p3, p4 - коэффициенты тангенциальной дисторсии

b1, b2 - коэффициенты аффинитета и неортогональности

 

12.2. Привязка

Привязка может осуществляться 2 способами:

1. По центрам фотографирования (для бортов с GNSS-приёмником на борту)

2. По опорным точкам

 

11.3 Построение плотного облака точек

11.4. Построение ЦММ

11.5. Построение ортофотоплана