Какую технологию позиционирования подобрать конкретному дрона?

Если вы – игрок на рынке геодезических дронов, вы, несомненно, увязнете в технических характеристиках, пробуя и оценивая разные модели (или даже разные компоненты, если полезная нагрузка БПЛА создаётся с нуля). Но какая технология позиционирования подойдёт для конкретного беспилотника?

Первейшая вещь, конечно же, точность. Она важна по двум причинам. Во-первых, чтобы БПЛА находился там, где он должен быть, а во-вторых, необходимо иметь возможность точно привязывать данные, которые собираются, с помощью полезной нагрузки. Но точность не так проста, как поиск данных. Есть различные аббревиатуры — чаще всего ГНСС, PPK, RTK и GCP. Что означают все эти аббревиатуры?

GCP означает «наземные контрольные точки» (Ground Control Points), и это самый недорогой метод обеспечения точной географической привязки ваших данных. Это физические цели, которые вы размещаете на земле и для которых вы знаете координаты ГНСС. Как только БПЛА завершит съёмку, эти точки можно использовать для определения положения дрона в глобальной системе координат.

Самый большой недостаток GCP заключается в том, что они не помогают беспилотнику определить своё местоположение. GCP только помогают предоставить БПЛА общую информацию о местоположении. Таким образом, GCP бесполезны, если необходимо, чтобы дрон летал по заранее запрограммированным планам полёта. Для этого понадобится решение на основе ГНСС, такое как INS (инерциальная навигационная система).

Использование опорных точек также может занимать много времени и вызывать дополнительные трудности на этапе постобработки.

ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, Galileo и BeiDou) означает глобальную навигационную спутниковую систему и относится к любой технологии, использующей спутники для определения своего местоположения. Также доступны другие, региональные навигационные системы, такие как QZSS и IRNSS.

Многие БПЛА имеют встроенный приёмник ГНСС — в конце концов, это то, что позволяет им знать, в какой точке планеты они находятся. Используя только ГНСС, большинство дронов могут достигать точности 3-5 метров. Этот уровень точности не так уж плох для некоторых приложений, но определённо недостаточно точен, если вы пытаетесь использовать данные о местоположении для картографирования.

Большинство дронов рекламируют возможности PPK, что означает кинематику с постобработкой. Это метод выжимания дополнительной точности из сигнала ГНСС.

Главное, что следует отметить в отношении PPK (Post-Processed Kinematics), это то, что вы не можете использовать его в режиме реального времени. Дроны с функциями PPK могут предоставлять данные с точностью до сантиметра в оптимальных условиях, но эту точность нельзя использовать для навигации самого дрона. Это также означает, что для действий, требующих сантиметровой точности в режиме реального времени, PPK не подходит.

RTK — это лучшее, что можно получить, когда речь идет о точности позиционирования. RTK (Real-Time Kinematic) означает кинематику в реальном времени, и, как и PPK, он может обеспечить точность до сантиметра, но в реальном времени, а не в постобработке.

Для большинства операций мобильного картографирования целью является точность RTK, особенно если используется датчик Lidar для создания облаков точек с географической привязкой.

Без точности RTK на время лидарной съемки облако точек может оказаться непригодным для использования. Дополнительную точность, которую предлагает RTK, можно использовать для работы в более сложных условиях — при условии, что есть инструменты, позволяющие как можно дольше сохранять точность RTK при отсутствии ГНСС.

Большинство готовых беспилотников не будут иметь встроенных возможностей RTK, однако для достижения такого уровня точности вам, вероятно, потребуется либо приобрести БПЛА высшего класса, либо инвестировать в собственный дрон (либо построены кустарно, либо профессиональной компанией).

Если заниматься мобильным картографированием, как минимум понадобятся возможности PPK. Без них невозможно географически привязать свои данные с достаточной точностью, чтобы быть полезными кому-либо.

При рассмотрении разницы между PPK и RTK необходимо учитывать:

• В какой среде работает дрон? Нужна большая точность, чем просто сигнал ГНСС (PPK можно применять только после того, как будет проведена съёмка);

• Имеет ли особое значение дальность действия — или полезная нагрузка вашего дрона настолько велика, что нужно очень тщательно рассчитывать дальность полёта? Если это так, то RTK даст дрону дополнительную точность и, следовательно, топливную экономичность.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал