Исследование точности определения пространственных координат из обработки изображений с беспилотного воздушного судна

Аэрофототопография

УДК:

528.7:528.711.1

DOI:

10.22389/0016-7126-2021-967-1-45-55

1 Безменов В.М.

2 Сафин К.И.

Год:

2021

№:

967

Страницы:

45-55

Казанский федеральный университет

1,

2,

Аннотация:

В статье представлены итоги численных экспериментов по определению средней квадратической ошибки, с которой могут быть получены пространственные координаты точек исследуемого объекта после обработки изображений с беспилотного воздушного судна при применении только бортовых глобальных спутниковых и инерциальных навигационных систем. Смоделирована аэрофотосъемка для картографирования и решения инженерной задачи по созданию трехмерной модели здания (сооружения). Показано, что при характеристиках, соответствующих режиму постобработки, плановые координаты и высота будут определены со средней квадратической ошибкой не хуже соответственно 0,05 и 0,12 м (высота съемки 100 м и фокусное расстояние 20–50 мм). При решении инженерных задач для определения пространственных координат со средней квадратической ошибкой не хуже 15 мм средняя квадратическая ошибка определения линейных элементов внешнего ориентирования должна быть 2–5 мм, угловых элементов – 10–20″.

Ключевые слова:

беспилотное воздушное судно, пространственные координаты, прямая фотограмметрическая засечка, средняя квадратическая ошибка, элементы внешнего ориентирования, элементы внутреннего ориентирования

Список литературы:

1. Безменов В. М., Сафин К. И. Оценка точности прямой фотограмметрической засечки для произвольного случая съемки разными камерами // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2020. – Т. 64. – № 4. – С. 415–422. DOI: 10.30533/0536-101X-2020-64-4-415-422.

2. Бляхарский Д. П., Ишалина О. Т., Тюрин С. В. Дешифрирование скрытых ледниковых трещин по материалам беспилотной аэрофотосъемки в районе станции Прогресс (Восточная Антарктида) // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2020. – Т. 64. – № 1. – С. 45–53. DOI: 10.30533/0536-101X-2020-64-1-45-53.

3. Воробьева Н. Г., Журбин И. В., Князева Л. Ф. Исследование возможностей БПЛА Supercam S350-F в задачах изучения и сохранения археологического наследия // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2016. – Т. 60. – № 2. – С. 83–90.

4. Кадничанский С.А., Курков М.В., Курков В.М., Чибуничев А.Г. О сертификационных испытаниях программно-аппаратного комплекса на основе беспилотного воздушного судна «Геоскан 401» // Геодезия и картография. – 2020. – № 3. – С. 32-38. DOI: 10.22389/0016-7126-2020-957-3-32-38.

5. Курков В. М., Перес Вальдез Мануэль де Хесус, Бляхарский Д. П. Создание трехмерных моделей объектов памятников исторического и культурного наследия с использованием беспилотных летательных аппаратов самолетного и мультироторного типов // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2016. – Т. 60. – № 2. – С. 94–99.

6. Лобанов А.Н. Фотограмметрия – М.: Недра, – 1984. – 552 c.

7. Радченко Е. С. Высотное обследование дымовых труб с использованием беспилотника // Вестник промышленности, бизнеса и финансов. – 2019. – № 6(54). – С. 76–78.

8. Способ определения пространственных координат и углового положения удаленного объекта: Пат. 2681836 Рос. Федерация № 2018105378; заявл. 13.02.2018; опубл. 13.03.2019, Бюл. № 8 – 39 c.

9. Фетисов В. С., Неугодникова Л. М., Адамовский В. В., Красноперов Р. А. Беспилотная авиация: терминология, классификации, современное состояние – Уфа: Фотон, – 2014. – 217 c.

10. Хлебникова Т. А., Ямбаев Х. С., Опритова О. А. Разработка технологической схемы сбора и обработки данных аэрофотосъёмки с использованием беспилотных авиационных систем для моделирования геопространства // Вестник СГУГиТ. – 2020. – Т. 25. – № 1. – С. 106–118. DOI: 10.33764/2411-1759-2020-25-1-106-118.

11. Цифровые камеры для беспилотных авиационных систем «Птеро» URL: https://clck.ru/SYr7d (дата обращения: 21.09.2020).

12. APX-15 UAV version 3, single board inertial solution datasheet URL: clck.ru/SYs8B (дата обращения: 23.10.2018).

13. Consumer Drone Shipments to Exceed 90 Million Units and Generate $4.6 Billion in Revenue by 2025 URL: clck.ru/SYrwy (дата обращения: 21.10.2018).

14. Mian O., Lutes J., Lipa G., Hutton J. J., Gavelle E., Borghini S. Direct georeferencing on small unmanned aerial platforms for improved reliability and accuracy of mapping without the need for ground control points URL: clck.ru/SYsKn (дата обращения: 15.10.2018).

15. 2017 Drone Market. Sector Report. Prospectus URL: clck.ru/SYs4F (дата обращения: 21.10.2018).

Образец цитирования:

Безменов В.М.,

Сафин К.И.,

Исследование точности определения пространственных координат из обработки изображений с беспилотного воздушного судна // Геодезия и картография. – 2021. – № 1. – С. 45-55. DOI: 10.22389/0016-7126-2021-967-1-45-55

Цитируется в:

Алябьев А.А., Литвинцев К.А., Кобзев А.А. Фотограмметрия в кадастре недвижимости // Геодезия и картография. – 2021. – № 8. – С. 27-35. DOI: 10.22389/0016-7126-2021-974-8-27-35.

Юрченко В.И. Учет физических факторов при проектировании топографической аэрофотосъемки // Геодезия и картография. – 2022. – № 5. – С. 53-64. DOI: 10.22389/0016-7126-2022-983-5-53-64.

Юрченко В.И. Метод определения нормативных требований к точности технологических этапов при топографической аэрофотосъемке // Геодезия и картография. – 2023. – № 2. – С. 29-43. DOI: 10.22389/0016-7126-2023-992-2-29-43.

СТАТЬЯ

Поступила в редакцию: 21.01.2020

Принята к публикации: 15.10.2020

Опубликована: 20.02.2021