Droni v geodeziji

V zadnjem obdobju drone vse pogosteje srečujemo v vsakdanjem življenju – vidimo jih na športnih dogodkih, zabavah, uporabljajo se za namene reševanja in celo prenašanja paketov. Seveda se je v stilu uporabe napredne tehnologije posluževanju tovrstnih tehničnih pripomočkov priključila tudi geodezija. Drone v geodeziji poznamo sicer že nekaj let, vendar se je v zadnjem času močno razširila njihova komercialna uporaba.

Predstavitev dronov

Droni ali brezpilotni letalniki (ang. UAV – unmanned aerial vehicle) so lahki letalniki brez posadke, ki letijo z avtopilotom ali pa jih operater upravlja preko daljinskega upravljnika s tal in računalnikom kot kontrolno postajo. Droni so v zadnjih letih postali dovolj zmogljivi in cenovno ugodni, da so se začeli uporabljati kot nosilna platforma za različne senzorje v geodeziji. Zgradba sistema dronov je v osnovi enaka, ki jo sestavljajo kontrolna postaja,  brezpilotni letalnik in pa brezžična povezava med njima. Obstaja več različic brezpilotnih letalnikov – od trikopterjev, kvadrokopterjev, multikopterjev do dvokrilnih dronov podobnim letalom.

Povezava z geodezijo

Vse hitrejše spreminjaje prostora oz. čimbolj sprotno in natančno zajemanje sprememb v njem predstavlja velik izziv v geodeziji. Tako se droni v geodeziji uporabljajo kot eden izmed načinov pridobitve velike količine prostorskih podatkov v relativno kratkem času. Brezpilotni letalniki sami po sebi geodetski stroki nebi bili v veliko pomoč, zato se le ti opremijo z različnimi senzorji za zajemanje podatkov o terenu. To so lahko različni digitalni fotoaparati (kompaktni ali zrcalno-refleksni (SLR)), poznamo tudi droni ki nosijo  sistem laserskega skenerja (lidarja). Ker pa je večina dronov omejena z nosilnostjo tovora, ki so ga sposbni dvigniti, se pogosto uporabljajo kar se da lahki senzorji. Najpogosteje se uporabljajo droni za pridobitev fotografij iz zraka, ki služijo za izdelavo različne namene: izdelava modelov terena (DMR, DMV), izdelava ortofota, določitev plastnic, izdelava oblaka točk (lidar) – izračun volumnov ipd.

Nekateri primeri

Med ustaljenimi proizvajalci geodetskih instrumentov svoj delež na trgu dronov iščeta tudi Leica in Trimble. Poleg teh dveh geodetskih velikanov obstaja še več drugih podjetij, ki se ukvarjajo z izdelavo dronov (DJI, SenseFly, Cyberhawk, Doheny Drones). Zanimiv primer pa predstavlja tudi ekipa DŠGS FlyEye, ki je navdušila z izgradnjo lastnega drona z omejenim budgetom (povezava do strani: http://www.dsgsflyeye.com/). Predstavljam nekaj najbolj zanimivih predstavnikov brezpilotnih letalnikov v geodeziji.

Trimble UX5

Trimble UX5 in UX5 HP predstavljata zanimivi različici brezpilotnih letalnikov, ki se od večine razlikujeta pa svoji obliki, saj spominjata na nekakšna vohunska vojaška letala. Oba modela imata 2 krili s skupnim razponom 100cm, pogonski sklop pa predstavlja 700W elektromotorček, ki poganja propeler na repu letalnika. Kamera je (odvisno od izvedbe) ločljivosti 24MP ali 36MP z 15,25 ali 35mm lečo – vse skupaj naj bi bilo dovolj za ločljivost slike 2cm. Vzdržljivost oz. čas leta takšnega drona znaša po navedbah proizvajalca 50 minut, doseg pa je kar 60km.

trimble UX5
Trimble UX5

Trimble ZX5

Ta model predstavlja multikopter s šestimi horizontalno nameščenimi propelerji, čigar okvir je sestavljen iz ogljikovih vlaken. Na njem je 16MP kamera z 14mm lečo, dron pa je sposoben doseganja višine kar 3km. Maksimalna oddaljenost od operaterja do drona znaša v ugodnih atmosferskih pogojih 2km, prednosti pred večjim bratom (UX5) pa predstavljata še vertikalno vzletanje in pristajanje. Nekaj slabši v primerjavi z UX5 je le čas leta, ki je omejen na 20 minut.

trimble ZX5
Trimble Zx5

Leica Aibot X6 Hexacopter

Predstavlja novo generacijo dronov razvitih posebaj z namenom zagotavljanja kvalitetnih geodetskih opazovanj. heksakopter ima premer 1.05m, dviguje ga (kot že ime pove) 6 propelerjev. Ob idealnih pogojih tako kot Trimblov konkurent tudi X6 doseže višino 3000m, čas leta pa je omejen na 20 min. Kot posebnost velja omeniti možnost uporabe različnih vrst senzorjev na tem dronu, in sicer omogoča uporabo hiper in multispektralnih senzorjev, digitalne kamere ali toplotne kamere (ang. thermal imagery).

leica x6 aibot
Leica Aibot X6 Hexacopter

Leica Dragon 50

Predstavlja občutno večji brezpilotni letalnik od prej omenjenih, in potrebuje veččlansko ekipo za njegovo upravljanje. 35 kilogramov težek dron poganjata 2 propelerja dolžine 2,8m in pa turbinski motor, ki Dragon-a pospeši tudi do hitrosti 100km/h. Glavni senzor na tem letalniku predstavlja Leica RCD30 kamera srednjega formata. Sama velikost in pogon pa omogočata dolgo vzdržljivost, stabilne vzorce letenja in zanesljivost, kar je pomembno pri kompleksnih nalogah kartiranja v nedostopnih pogojih. Kot zanimivost še velja omeniti da je povsem možna personalizacija senzorjev (torej na to platformo vgradijo karkoli, ki tehta manj od 50kg), podjetje SwissDrones, ki z Leica ta model izdeluje, pa po potrebi priskrbi tudi inštruktorja oz. pilota za upravljanje tega drona.

Leica dragon 50
Leica Dragon 50

Kako pa delo geodeta z dronom dejansko izgleda, pa si lahko pogledate v naslednjem videu.

Viri:(Izdelava brezbilotnega letalnika za zajem prostorskih podatkov – projekt Društva študentov geodezije Slovenije FlyEye; N.Dougan, A.Šašo, U.Tržan, B.Vidmar; http://uas.trimble.com/ux5; http://uas.trimble.com/zx5; http://uas.leica-geosystems.us/dragon-50.html; http://uas.leica-geosystems.us/aibot-x6.html)