Геоскан 401 — зачем нужен квадрокоптер за полтора миллиона? Геоскан 401обзор профессионального дрона из РоссииПриветствуем вас, любители квадрокоптеров. Несмотря на всю технологичность лучших моделей дронов потребительского сегмента, для решения профессиональных задач они подходят слабо. Это хорошо понимаешь, когда сталкиваешься с летательными аппаратами профессионального уровня. Например, такими как Геоскан 401, о котором пойдет речь далее. Это очень дорогой и очень функциональный коптер, способный решать самые разные задачи. Сфера его применения разнообразна и обычно его покупают не частные клиенты, а компании, которым необходимо выполнить некие работы в воздухе. ОсобенностиПроизводством geoscan занимается российская компания Геоскан, основные мощности которой расположены в Санкт-Петербурге. Заказать мультикоптер можно на сайте компании, в свободной продаже вы его вряд ли найдете. Там же можно выбрать необходимое дополнительное оборудование, скачать софт и приобрести запасные части.
Геоскан специализируется на создании не только профессиональных моделей, но и учебных. Модель Пионер позиционируется как комплект для сборки коптера начального уровня. Что касается 401 Pro (еще есть 101 и 201 модели), то она предназначена для использования в:
Сфера применения крайне широка. По сути, везде, где необходимо провести качественный мониторинг местности, осуществить видеосъемку, получить информацию для составления модели участка, Геоскан может найти применение. Существует три версии летательного аппарата:
Различия между ними заключаются в разном навесном оборудовании, а также в разных дополнительных опциях. Подробнее об особенностях каждой версии мы поговорим в следующем разделе. Комплектация, внешний вид и дизайн
В базовую комплектацию квадрокоптера Геоскан 401 входят:
Комплект 401 Видео дополнительно включает в себя:
В состав 401 Геодезия включены:
Также доступен целый перечень дополнительного оборудования, которое может быть установлено на коптер. К примеру, для получения максимально четких фотографий можно использовать камеру Sony DSС-RX1 с полноразмерной матрицей и 35 мм объективом. Есть гиростабилизированная система с Full HD камерой. Гиростабилизация используется и в подвесе для тепловизора. Квадрокоптер поставляется в качественном кейсе (80×52х31 см). В отдельном кейсе хранится зарядная станция. Общий вес всего комплекта составляет 22 кг. Носить в руках это все можно, но аппаратуру подобного уровня обычно перевозят на машине. Производитель организует пятидневное обучение управлению коптером и знакомит со всеми его возможностями. Отказываться от обучения не нужно, тем более, что в стоимость оно уже включено. Обширная инструкция вряд ли окажет лучшую помощь, чем опытный специалист. Так как речь идет о профессиональном квадрокоптере, то никаких дизайнерских изысков в его облике нет. Летательный аппарат собран на базе двухэтажной рамы из карбона. Снизу крепится подвес с камерой (или иным оборудованием), первый этаж занят аккумулятором, а на втором находится электроника. Сверху все это прикрыто защитной крышкой оранжевого цвета. Механизм крепления полезной нагрузки, расположенный на днище, позволяет дооснастить летательный аппарат необходимыми приборами. Гиростабилизированная платформа для полезной нагрузки устраняет вибрацию и тряску, что делает возможным установку оптического оборудования и получение качественной картинки. Стойки шасси установлены на отдельной платформе, на которую крепится дрон. При транспортировке, платформа со стойками снимается, а сами стойки складываются. Это позволяет заметно облегчить процесс перевозки, ведь в противном случае дрон получился бы слишком высоким. Огромные 17-дюймовые винты из карбона тоже нужно снять для транспортировки в кейсе. Гарантия на коптер составляет 1 год или 80 полетов. Технические и летные характеристики
Помимо оборудования, беспилотник может похвастать отличными техническими характеристиками:
Летные характеристики
Все говорит о том, что перед нами летательный аппарат Про уровня. В зависимости от погодных условий и массы дополнительного оборудования, длительность полета может быть меньше 1 часа, однако существенного снижения полетного времени не происходит. Программное обеспечениеУправление Геосканом осуществляется с помощью специального ПО, установленного на ноутбук. Планирование полетного задания происходит в программе GeoScan Planner. Дополнительно можно приобрести и установить:
Все эти программы являются профессиональными инструментами, с помощью которых оператор может обрабатывать те данные, что ему передает дрон. Например, для агро серии доступен ГИС Спутник Агро. Приложение PhotoScan Professional предназначено для быстрой обработки снятых материалов и построения моделей объектов и местности. Также его можно использовать для создания виртуальных туров и роликов. Полетный контроллерПроизводитель не раскрывает сведений о том, какой полетный контроллер установлен в коптере. Вероятно, в этом нет большого смысла, ведь ремонтные работы в любом случае следует проводить в сервисном центре. В противном случае, возникнут проблемы с гарантийным и послегарантийным обслуживанием. Можно лишь констатировать, что никаких задержек в реагировании на команды нет, а вся информация с навесного оборудования тут же попадает на пульт. Режимы полетаКомпания Геоскан постаралась максимально облегчить управление беспилотником. Многие функции он способен производить в автоматическом режиме. Например, после создания полетного плана, дрон сам взлетает, проходит через нужные объекты и приземляется в указанном месте.
Оператору доступны:
Автопилот является отключаемым, и оператор может полностью взять управление на себя. Однако в большинстве случаев этого не потребуется. Пульт управленияКак такового пульта управления для квадрокоптера нет. Вместо него оператор получает наземную станцию управления, установленную на ноутбуке. Операции по планированию маршрута осуществляются с помощью ПО GeoScan Planner.
В Геоскане Видео для управления видеокамерой предназначен специальный джойстик. В состав этого мощного комплекса для аэрофотосъемки входит и монитор, на который передается видеоизображение и изображение с тепловизора. ТрансмиттерСвязь с БПЛА происходит с помощью радиомодема. В состав Геоскан Видео входит цифровой видеоприемник. Моторы
Четыре бесколлекторных двигателя с огромными карбоновыми винтами (размер каждого составляет 17 дюймов) обеспечивают коптеру неплохую динамику и скоростные показатели. Мощности движков достаточно, чтобы поднять в воздух летательный аппарат и оборудование общим весом 9.3 кг. Камера и подвес
На выбор доступны три фотокамеры:
Все три камеры обеспечивают хорошее качество фото и видео. Оптимальные результаты у профессиональной модели DSС-RX1. На самом деле, особо заострять внимание на предлагаемых камерах не стоит. На дрон можно установить практически любую другую любительскую или профессиональную камеру. Если необходим режим съемки в режиме реального времени, то лучшим вариантом станет Геоскан Видео. В комплекте с ним идет джойстик для управления подвесом и монитор. Обработка видеоданных происходит в программе PhotoScan Professional. Что касается подвесов, то для монтажа оптического оборудования используется гиростабилизированная система, на которую может быть установлена hd-камера или тепловизор. Батарея и зарядное устройствоАккумулятор емкостью 10 Ач с токоотдачей 50А позволяет дрону провести в небе до одного часа. Вес батареи составляет 700 грамм. Зарядная станция поставляется в защитном кейсе размером 51×40х19 см. Как подготовиться к полету и первому запуску
Даже опытный пилот вряд ли сможет быстро поднять Геоскан в воздух. Недаром производитель проводит пятидневные обучающие курсы. Потребуется время и на знакомство с программным обеспечением. Особенно это актуально для Геоскан 401 Геодезия, поставляемого со специализированными программами. Как перевозитьЛучше всего перевозить летательный аппарат в родном кейсе. Общая масса базового комплекта составляет 22 кг, размеры транспортировочного кейса – 80×52х31 см. Впечатления и выводКомпания Геоскан не имеет проблем с заказами. Ее беспилотники заказываются многими компаниями и организациями по всей России и за ее пределами. Это подтверждает высокое качество продукции. Конечно, профессиональное оборудование не может стоить дешево, и ценник на базовую версию начинается с 1.5 миллионов рублей. В эту цену входит обучение и гарантийное обслуживание. Сфера применения коптера обширна. Она не ограничен одной или двумя отраслями. По дальности, длительности полета, весу полезной нагрузки сравниться с Геосканом способны немногие. Похожие модели
На этом пока все, не забывайте подписываться на статьи и делиться полезными материалами в соцсетях.  Загрузка... drongeek.ru Применение комплекса Геоскан 401 в аэромагниторазведкеПеред началом стоит сказать, что опыта использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) при выполнении магниторазведочных работ наша организация (ООО «Нерюнгригеофизика») не имела, поэтому первые аэромагниторазведочные работы были выполнены нами на уже изученном ранее объекте – железорудном месторождении Южной Якутии. В 2015 году на этом месторождении нами были выполнены наземные магниторазведочные работы, что позволяло достоверно установить работоспособность полётного комплекса, сопоставив имеющиеся данные наземных магниторазведочных работ с данными аэромагниторазведочных работ. Первые полёты комплекса «Геоскан-401» с квантовым магнитометром были выполнены в июне 2017 года (рис. 1). За один полёт по сети профилей с шагом 100 м был изучен участок площадью 1 км2. Полётное время составило немногим более 20 мин. Рис. 1 – Магниторазведочный комплекс «Геоскан-401» в полёте.Для сравнения – изучение этой же площади посредством наземных работ в 2015 году потребовало более одного месяца времени и труда двух бригад – топографической, для подготовки сети профилей, и геофизической – для наземных магниторазведочных работ. На рис. 2 приведены аномальные магнитные поля, построенные по данным наземной магниторазведки 2015 года и опытно-методических полётов комплекса «Геоскан-401» с квантовым магнитометром в 2017 году. Рис. 2 – Аномальные магнитные поля по данным наземной магниторазведки и по данным аэромагниторазведки.Анализ полей показал полную идентичность полученных аномалий. Более того, на северо-востоке участка (самый дальний угол трёхмерного изображения) в 2015 году была выделена слабая аномалия. Буровые работы, выполненные в площади этой аномалии, результатов не дали. Если взглянуть на аномальное магнитное поле, построенное по данным аэромагниторазведки, можно увидеть, что относительная интенсивность этой аномалии увеличилась по сравнению с аномалией наземной магниторазведки. Пересчёт вертикального градиента магнитного поля позволил определить, что аномалия обусловлена слепым рудным телом, верхняя кромка которого располагается на глубине 200-250 м. от земной поверхности. Опытно-методические работы продемонстрировали ещё одно немаловажное достоинство полётного комплекса: частота отсчётов магнитометра составляет 1000 Гц., частота отсчётов встроенного GPS-приёмника составляет 10 Гц. Таким образом, на одну точку позиционирования приходится 100 отсчётов напряжённости полного вектора магнитного поля. Производителем решён вопрос суммирования и осреднения значений в точке позиционирования «на уровне железа». Подобный подход позволяет получать график изменения магнитного поля близкий к идеальному. Если говорить подробно: для потенциальных полей характерно достаточно плавное изменение значений поля, это относится как к магнитному, так и гравитационному полю. Ранее уменьшение шага отсчётов по профилю было связано с резким возрастанием стоимости полевых работ, поэтому наиболее распространённым был шаг 5 – 10 м., в особых случаях, при производстве микромагнитной съёмки, шаг сгущали до 2 м., что было сопряжено с существенным увеличением затрат на топографические работы. Наглядной иллюстрацией сказанного служит график, приведённый на рис. 3. На графике отображено сравнение аномальных магнитные полей по данным наземной магниторазведки и воздушной. Крестами обозначены отдельные отсчёты. Отсчёты аэромагниторазведки расположены настолько плотно, что с трудом различаются даже на увеличенном фрагменте графика. На этом же фрагменте очень хорошо видно, насколько плавнее изменяется градиент поля на графике аэромагниторазведки по сравнению с графиком аномального магнитного поля по данным наземной магниторазведки. Рис. 3 – Сопоставление графиков аномального магнитного поля.При рассмотрении графика может возникнуть вопрос об отсутствии высокочастотных аномалий на графике, построенном по данным аэромагниторазведки. Во-первых, стоит рассмотреть природу этих аномалий. Участок работ в буквальном смысле завален валунами магнетита, именно эти валуны и обуславливают наличие этого высокочастотного шума приповерхностных аномалий. Во-вторых, высота полёта при производстве опытно-методических работ была задана равной 100 м. – из соображений безопасности. При необходимости высоту можно снизить, что позволит более контрастно регистрировать аномалии малых амплитуд. Приятным бонусом работы с полётным комплексом «Геоскан-401» стала возможность съёмки ортофотопланов, топопланов, трёхмерных моделей местности – в зависимости от потребностей – последовательно с выполнением магниторазведочных работ. На рис. 4 приведён фрагмент плотного облака точек программы Agisoft Photoscan Pro, на котором отображена одна из разведочных выработок на участке работ. Помимо очевидной практичности – возможности подготовки топографических планов вплоть до масштаба 1:500 - у исполнителей работ появляется возможность серьезно повысить презентабельность результатов работ, что немаловажно в наше время. Рис. 4 – Фрагмент рабочего окна программы Agisoft Photoscan Pro.После успешного завершения опытно-методических работ, впервые в Южной Якутии (и, возможно, во всём Дальневосточном федеральном округе) комплекс «Геоскан-401» с квантовым магнитометром был использован при производстве промышленных геологоразведочных работ на Сутамской железорудной площади, расположенной в труднодоступном районе Республики Саха (Якутия). Работы выполнялись полевой группой ООО «Нерюнгригеофизика» совместно со специалистами компании заказчика – геологами с огромным стажем полевых работ. Статья повествовательного характера, поэтому позволю себе привести цитату одного из геологов: «Впервые в жизни я завидовал геофизикам – вместо того, чтобы, высунув язык, носиться с магнитометром по горам, ребята в рубашках, под навесом, чтобы солнце не напекло, налётывали сотни километров». Как показали результаты обработки данных, помимо очевидного комфорта при производстве работ, аэромагнитная съёмка в исполнении полётного комплекса «Геоскан-401» позволила получить весомые практические результаты. Трудность изучения месторождения, помимо труднодоступности самого участка работ, состояла в сильной пересечённости участка работ (перепады высот от 600 до 1400 метров) и в заболоченности низинных участков. Север участка работ был заболочен полностью и поэтому предшественники, работавшие на участке в 70-е – 80-е годы прошлого века просто не смогли пройти этот участок. Прогнозные ресурсы всей Сутамской рудной площади на момент проведения работ 2017 года составляли примерно 3 млрд. тонн руды. Сегодня мы с гордостью (и это не преувеличение, для настоящего геолога и геофизика это очень важно) можем говорить – по результатам аэромагниторазведочных работ прирост прогнозных ресурсов Сутамской площади составил примерно 200-300 млн.тонн – 10 % от уже опоискованных ранее. На рис. 5 приведён план аномального магнитного поля участка работ. На северо-западе участка выделены две аномалии, не обнаруженные предшественниками. Следует пояснить ещё раз, что значит: «не обнаруженные предшественниками». При производстве предшествующих работ геофизики выполняли только наземную съёмку, или аэромагнитку – но по очень редкой сети профилей – из-за очень высокой стоимости производства работ. Наземная съёмка на некоторых площадях месторождения была физически невозможна – вследствие тотальной заболоченности участка. Именно из-за полной непроходимости участок на северо-западе месторождения был не изучен поисковыми работами. Рис. 5 – План изолиний аномального магнитного поля участка работ.Комплекс «Геоскан-401» с квантовым магнитометром позволил изучить ранее не исследованный участок за один день полётов. Результаты работ этого дня – существенный прирост прогнозных ресурсов огромного железорудного месторождения. Когда-то давно, ещё подростком, я представлял себе, что бы было, если бы у наших воинов во время Бородинской битвы были пулемёты и танки, как бы повернулась история, если бы у северных народов XVIII – XIX веков были средства передвижения и орудия труда века двадцатого. В прошлом, 2017 году, я почувствовал себя подростком – на собственном опыте я знаю, что такое проходить 15 – 20 км. магниторазведочных профилей в день. И лёгкость получения информации, которую обеспечивает комплекс «Геоскан-401» - это из области наличия пулемётов у русских войск при Бородинской битве – фантастика, но в реальной жизни. В заключение статьи необходимо осветить ещё один немаловажный аспект – воспроизводимость измерений, проще говоря – контроль. Позволю себе привести цитату из производственного отчёта по Сутамской площади: «Среднеквадратическая погрешность, вычисленная для массива данных без градиентных интервалов, составила 1,01 нТл. На практике автора отчёта это первый случай настолько низкой среднеквадратической погрешности измерений, выполненных в настолько большом объёме». Среднеквадратическая погрешность для всего массива контрольных измерений составила 2,63 нТл, при допустимых 5 нТл. Среднее значение абсолютных погрешностей составило 0,022 нТл, что свидетельствует об отсутствии систематической ошибки измерений. На рис. 6 результаты контрольных замеров представлены в графическом виде. Рабочие измерения отображены синей линией на центральном графике, контрольные – в виде красных маркеров на этом же графике. Погрешность измерений настолько мала, что разницу в замерах можно увидеть только на выноске-увеличителе. На верхнем графике представлены значения абсолютной погрешности измерений, на нижнем графике – отклонение контрольных точек наблюдения от рабочих по трём осям координат. По графику абсолютной погрешности измерений (верхнему) очень хорошо видно, что максимальные погрешности измерений зафиксированы в интервалах высокого градиента магнитного поля и обусловлены погрешностями позиционирования контрольных замеров относительно рабочих. С учётом рекомендации «Инструкции по магниторазведке…» избегать выполнения контрольных замеров в высокоградиентных зонах, данные этих интервалов были удалены из таблицы контроля и среднеквадратическая погрешность вычислена заново. Рис. 6 – Результаты контрольных замеров.В результате, как указывалось выше, среднеквадратическая погрешность, вычисленная для массива данных без градиентных интервалов, составила 1,01 нТл. В завершение статьи, следует привести факты – за три месяца эксплуатации комплекса «Геоскан-401» с квантовым магнитометром были открыты три неизвестных ранее рудных тела на железорудных месторождениях Южной Якутии. Два из этих рудных тел могут соперничать по прогнозным ресурсам со средним месторождением. Без работ аэромагнитного комплекса подобные результаты были бы недостижимы – как с экономической точки зрения, так и физически. Сясько А.А., горный инженер-геофизик, к.т.н., ООО «Нерюнгригеофизика» О других способах применения технологий Геоскан в сфере горного дела можно узнать в соответствующем разделе. www.geoscan.aero Сравнительный анализ картирования побережья Белого моря по данным космосъемки и БПЛА "Геоскан 401"Сравнительный анализ результатов картирования литорали побережья Белого моря по материалам полученным космической съемкой и аэросъемкой при помощи БПЛА "Геоскан 401".Макаров А.В., Курков М.В., Барымова А.А. Морское побережье — это пограничная полоса между сушей и морем, характеризующаяся распространением современных и древних береговых форм рельефа..." (По И.С.Щукину) [1]. Все компоненты морского побережья взаимосвязаны, поэтому, "...берег, в широком понимании этого слова, можно рассматривать в качестве сложной природной системы с обратными связями. Для них типично существование процессов саморегулирования и наличие реакций на внешние воздействия" [2]. Прибрежная полоса Белого моря, это зона активного перемещения камней, песка, илистых грунтов в процессе разрушения скал, переноса водой и отложения мелкодисперсного осадка. Эти абразионные и аккумулятивные процессы постоянно изменяют форму береговой линии. Наличие приливов и отливов определяет строение прибрежной полосы, которая включает в себя литораль (зона дна, покрываемая водой во время приливов), сублитораль (зона дна, которая начинается от границы максимального отлива и продолжается в глубину до условной границы распространения растительности) и супралитораль (береговая зона, которая начинается от верхней границы прилива и продолжается вверх до уровня максимального штормового заплеска) [3]. В зимнее время присутствует фактор ледового переноса грунта и камней [4]. В этих зонах располагаются особые растительные и животные сообщества, которые приспосабливаются к меняющимся условиям. В связи с этим, прибрежная полоса Белого моря служит чрезвычайно интересным полигоном для отработки методик комплексного изучения прибрежных мелководий арктических морей. 1. Особенности комплексных исследований прибрежных мелководий и береговой полосы.Комплексные исследования арктических мелководий в настоящее время активно развиваются. Оперативное получение достоверной информации о состоянии прибрежных экосистем необходимо для рационального планирования освоения и минимизации антропогенного воздействия на экосистемы арктического шельфа при геологических изысканиях и разработке полезных ископаемых, в особенности, при добыче нефти и газа под водой, при транспортировке полезных ископаемых, прокладке коммуникаций и сооружении объектов береговой инфраструктуры. Комплексные морские исследования в Арктике ведутся с целью создания наиболее полной картины современного состояния морского шельфа и прибрежной полосы, которую можно получить, применяя самые современные методы и оборудование. Комплексные исследования включают в себя изучение осадков на морском дне, состояние и состав толщи воды, живых организмов, состояние морских и прибрежных экосистем. Комплексные морские исследования объединяют геофизические (сейсмоакустические и гидролокационные), биологические, гидрологические, геологические и геоморфологические методы. Важной составляющей комплексных исследований являются данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). К ним относятся, в том числе, спутниковые снимки и аэроснимки. С помощью таких снимков изучается ледовая обстановка в Арктике, загрязнения поверхности воды и берегов нефтепродуктами, изменения формы береговой линии, состояние почвы и растительного покрова, и др. Спутниковые снимки высокого разрешения, на которых различимы объекты менее 1 м. в поперечнике (то есть, меньше 1 м2 земной поверхности на пиксель матрицы съемочной аппаратуры) позволяют картировать лежбища морских млекопитающих на арктических берегах, отслеживать положение судов, получать оперативную информацию при чрезвычайных ситуациях. 2. Краткий обзор источников данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) высокого разрешения.Оптические системы высокого разрешения установлены на низкоорбитальных спутниках (высота орбиты - от 440 до 770 км). В настоящее время для коммерческого использования доступны снимки следующих спутников (Табл. 1).
В качестве примера рассмотрим характеристики двух спутниковых систем: Pleiades - группировки из двух спутников, введенных в эксплуатацию в 2012 г. и новейшего World View-3, запущенного в 2014 г. С точки зрения изучения прибрежной полосы арктических морей наибольшее значение имеют следующие характеристики спутников. Pleiades, как и большинство других оптических аппаратов высокого разрешения, имеют аппаратуру, снимающую в трех каналах видимого спектра - синем, зеленом, красном, в ближнем инфракрасном (это каналы мультиспектральной съемки) и панхроматическом канале, объединяющем весь видимый спектр. Особенность спутниковой съемки такова, что разрешение панхроматического канала всегда выше мультиспектральной съемки. У спутников Pleiades фактическое разрешение мультиспектральных снимков - 2,8 м, а панхроматического канала - 0,7 м. Ширина полосы съемки - 20 км. Мультиспектральные каналы в различных комбинациях позволяют анализировать состояние лесов, сельскохозяйственных угодий, антропогенных ландшафтов. Именно наличие аппаратуры, ведущей съемку в ближнем инфракрасном спектре, позволяет анализировать состояние зеленых насаждений, так как хлорофилл, содержащийся в высших растениях не поглощает инфракрасное излучение, а отражает его. Панхроматический канал, с разрешением 0,7 м позволяет составлять точные карты. Спутник World View-3 в отличие от Pleiades и всех остальных спутников высокого разрешения ведет съемку в трех мультиспектральных режимах: VNIR (Visible and Near Infrared - видимый и ближний инфракрасный диапазон, 8 каналов), SWIR (Shortwave Infrared - средний инфракрасный диапазон. Позволяет снимать сквозь дымку, туман, смог, пыль, дым и облака - 8 каналов) и CAVIS (clouds, aerosols, vapors, ice, snow - позволяет проводить атмосферную коррекцию, 12 каналов). Разрешение снимков этого аппарата самое высокое, среди спутников гражданского назначения. Панхроматические снимки имеют разрешение 31 см, мультиспектральные - 1,24 м, SWIR - 3,72 м, CAVIS - 30 м. Ширина полосы съемки 13,1 км. Этот аппарат выполняет все задачи, которые ставятся перед спутниками высокого разрешения, но гораздо более точно и подробно. В том числе с его помощью создаются цифровые модели рельефа с точностью 1-3 м по высоте и топографические карты. Предшественник этого спутника, аппарат World View-2 имеет аппаратуру несколько меньшего разрешения. Панхроматический канал - 46 см, мультиспектральные - 1,84 м. [5]. При изучении арктических мелководий и прибрежных территорий спутниковые данные высокого разрешения позволяют различать объекты до полуметра в поперечнике, например, отдельные валуны. Такие снимки позволяют анализировать состояние прибрежной полосы водоемов, например, наличие штормовых выбросов, грубо оценивать механический состав открытого грунта (илистые, каменистые грунты), распределение растительных сообществ (приморские луга, заросли тростников, марши - приморские, засоленные торфяники, куртины галофитов - растений соленых грунтов, заросли морских трав, таких, как зостера) (Рис. 1). Рис. 1. Фрагмент снимка аппарата WorldView-2 с ближним инфракрасным каналом, на котором обозначены участки побережья с различными грунтами и растительным сообществами На спутниковых снимках высокого разрешения можно дистанционно выделять границы лесов и открытых пространств. Различать хвойные и лиственные породы деревьев, а также границы выделов и вывалы древостоя. Разделять болота и луговую травянистую растительность. Выходы коренных горных пород и аккумулятивные песчаные пляжи. Следы антропогенного воздействия, любые строения, дороги, тропы и колеи в грунте. Подвергнув спутниковый снимок обработке в специализированных программах можно более четко выделять объекты или их группы с помощью изменения интенсивности отображения различных спектральных каналов или, создавая из них разные комбинации. Таким образом, в прибрежной полосе морей можно выявлять скопления водорослей, на мелководьях выделять плотные заросли водных видов растений. На берегу оценивать состояние лесных насаждений, распространение заболеваний деревьев в лесах. Выявлять области с повышенным увлажнением, затопленные территории, загрязнения нефтепродуктами и оценивать площади ветровалов. Одной из главнейших задач спутниковой съемки высокого разрешения является осуществление подробного, многолетнего мониторинга, отслеживание изменений на местности по множеству параметров. 3. Сравнение методов получения и использования данных ДЗЗ со спутников и аэрофотосъемки с квадрокоптера.В работе рассматривается использование для аэрофотосъемки квадрокоптеров фирмы Группы компаний «Геоскан» (далее – Геоскан). Модели «Геоскан 401» коптерного типа оснащены камерами Sony Cyber-shot DSC-RX1 и могут выполнять качественную аэрофотосъемку с разрешением 4 см/pix и выше. В настоящее время БПЛА такого класса, при производстве аэрофотосъемки, используются для проведения кадастровых работ, мониторинга сельскохозяйственных угодий, лесных массивов, составления карт антропогенных ландшафтов, при проектировке и строительстве, для оценки ситуации при чрезвычайных ситуациях (наводнения, пожары) и т.д. Для получения специализированной информации БПЛА оснащаются камерами, работающими в инфракрасном диапазоне. Сравнение спутниковой съемки высокого разрешения и аэрофотосъемки с БПЛА проведено по нескольким параметрам. a. РазрешениеПанхроматический канал спутника WorldView-3 имеет разрешение 31х31см земной поверхности на пиксель. Это, на сегодняшний день, самое высокое разрешение спутниковых снимков, доступное для гражданского коммерческого использования. Этот канал объединяет весь видимый спектр, служит для составления подробных карт и детализации мультиспектральных изображений. В качестве примера приведен панхроматический снимок аппарата WorldView-2 с пространственным разрешением 46х46 см, который использовался в работе по изучению прибрежной полосы Белого моря (Рис. 2). Рис. 2. Часть снимка побережья Белого моря в панхроматическом канале со спутника WorldView-2. В верхней части снимка водная поверхность моря, в средней части - литораль, в нижней части - лес. Сочетание каналов мультиспектрального диапазона, в котором присутствует инфракрасный канал, дает возможность выделять различные типы растительных сообществ, в частности, плотные заросли бурых водорослей Fucus vesiculosus и Fucus serratus на нижней границе литорали (рис. 3). Рис. 3. Часть мультиспектрального снимка побережья Белого моря со спутника WorldView-2. В средней части снимка яркой красной полосой выделяются заросли бурых водорослей в нижней части литорали. Проведенная аэрофотосъемка квадрокоптером «Геоскан 401» с высоты 60 м, имеет пространственное разрешение 1 см/pix при использовании геодезического приемника на борту высокого класса и базовых станций на земле можно обеспечить точность привязки до 10 см. Так как эти снимки делаются в видимом спектре и отображаются цветными, то на них хорошо различимы растительные сообщества, механический состав поверхности грунта (скалы, камни, земля и торф, песок и илистый грунт). Хорошо видны отдельные предметы, такие как древесные стволы, постройки и транспортные средства. Можно различать опоры линий электропередач и провода. При аэрофотосъемке с БПЛА, оснащенных камерами с фиксированным фокусным расстоянием, пространственное разрешение зависит от высоты съемки. Если у спутника разрешение постоянное, так как высота съемки неизменна, то высоту полета БПЛА можно менять в пределах технических характеристик аппарата. Параметр высоты полета, при серийной аэрофотосъемке, определяется безопасностью работы и пространственным разрешением, необходимым для выполнения задачи, для которой производится аэрофотосъемка. Например, аэрофотосъемка прибрежной полосы Белого моря, выполненная в 2017 г, делалась для геоморфологического картирования литорали, геологического описания литорали и верхней сублиторали, оценки количества выбросов водорослей и картирования растительных сообществ на литорали и в верхней части сублиторали. Для выполнения этих задач съемка выполнялась с высоты 60 м. Для сравнения разрешения спутниковой съемки и съемки с БПЛА произведено пространственное совмещение части кадра панхроматической съемки спутника WorldView-2 и снимка БПЛА «Геоскан 401» (Рис. 4). Рис. 4. Пространственное совмещение части кадра панхроматической съемки спутника WorldView-2 (монохромный снимок), с разрешением 46*46 см, и снимка БПЛА "Геоскан 401", с разрешением 1*1 см (цветной снимок). b. Площадь охватаПлощадь кадра спутниковой съемки определяется шириной полосы съемки. Аппарат World View-3 имеет ширину полосы съемки 13,1 км, аппарат World View- 2 – 16,4 км. Причем из-за применения длиннофокусных объективов, искажения на всей площади кадра минимальные. Искажения и пространственное разрешение еще могут зависеть от угла съемки, и они минимальные при съемке в надир (строго вниз, перпендикулярно поверхности земли). Площадь аэрофотосъемки с БПЛА определяется типом БПЛА, заданным разрешением и фокусным расстоянием объектива, а также удаленностью участка съемки от места пуска. В нашем случае использовался квадрокоптер «Геоскан 401» чьи технические характеристики изложены в Табл. 2, а внешний вид представлен на Рисунке - 5. В качестве эксперимента было отснято 2 км2 береговой линии. Площадная аэрофотосъемка с помощью квадрокоптеров, это выполнение непрерывной серии снимков при полете галсами над заданной территорией. Снимки имеют большое перекрытие (как правило продольное - Рх =70%, поперечное - Ру =50%) для исключения искажений. Дальнейшая обработка производится в специализированных программах, таких как «AgisoftPhotoScanPro». Перекрытие снимков рассчитывается автоматически, в зависимости от высоты полета. За один сеанс съемки с высоты 60 м на одном аккумуляторе, в течение 60 минут, аппарат «Геоскан 401» может выполнить около 250 снимков, которые в процессе обработки покроют площадь поверхности земли, равную 0,5 км2. При наличии нескольких заряженных аккумуляторов, оператор может отснять всю территорию, в пределах радиуса действия радиосвязи с квадрокоптером.
Рис. 5. Внешний вид системы "Геоскан-401". c. ПериодичностьКосмические аппараты для высоко детальной съемки обращаются вокруг Земли по своим орбитам, которые имеют смещение на каждом витке для покрытия съемкой всей площади земной поверхности. Поэтому каждый спутник имеет такие характеристики, как период обращения и время повторной съемки. У аппарата World View-3 эти характеристики заданы таким образом, что спутник может сделать повторный кадр того же места на поверхности уже через 1 сутки, облетев за это время всю Землю, и отсняв всю ее поверхность с периодом обращения в 97 минут. В зависимости от наклона орбиты спутников время между повторной съемкой одной точки земной поверхности в разных широтах может различаться. Спутниковая съемка арктических регионов в оптическом спектре ограничивается временем года. Во время полярной ночи съемка не производится. Например, в окрестностях Беломорской биологической станции МГУ, где проводится аэрофотосъемка морского побережья, абсолютной темноты в течение всех суток нет даже зимой. Хотя биологическая станция находится на Северном полярном круге, зимой несколько часов в день присутствует освещение, достаточное для аэрофотосъемки. Но спутниковые снимки высокого разрешения на этот регион можно получать только в период с февраля по конец ноября. Для регионов, расположенных севернее, этот период еще меньше. Существует еще один фактор, который необходимо учитывать при работе со спутниковой съемкой. Большинство спутников предназначенных для ДЗЗ выведены на солнечно-синхронные орбиты. Это значит, что снимки одного и того же места всегда будут делаться в одно и то же время суток. Например, аппарат World View-2 пролетает над окрестностями Беломорской биологической станции МГУ всегда в дневные часы, в районе 12.40 – 13.00. Аэрофотосъемку с помощью БПЛА можно проводить в любое время с любой периодичностью, ограничиваясь лишь условиями, обеспечивающими безопасность работы. d. ОперативностьСрок получения спутниковых снимков на любую территорию определяется временем пролета спутника над нужным местом и оперативностью обмена информацией, между заказчиком съемки и оператором аппарата. Например, в арктических регионах, можно ожидать снимок от 1 до 4 дней в ограниченный временной интервал с жесткой привязкой к наличию облачности. Оперативность съемки с помощью БПЛА определяется удаленностью района съемки от места базирования оператора с аппаратом и транспортной доступностью района съемки. e. Влияние погодных условийНа возможность получения качественных спутниковых снимков влияет облачность. Спутниковые снимки имеют параметр «процент покрытия облаками», который указывается вместе с основными параметрами снимка. Чем больше процент покрытия облаками, тем меньшая площадь снимка доступна для изучения и обработки. Если над районом съемки сплошная облачность, то получение качественного снимка, возможно, откладывается на неопределенный срок, до установления ясной погоды. Работа с БПЛА возможна как в ясную, так и в облачную погоду. Невозможна работа в дождь, туман, снегопад и сильный ветер (более 10 м/с). Так же затруднена работа при температуре ниже -40о С. f. Спектральные характеристикиСпутниковые снимки высокого разрешения выполняются в мультиспектральном диапазоне. Основными каналами съемки, общими для всех спутников высокого разрешения являются 4 спектральных канала, это синий, зеленый, красный и ближний инфракрасный. Так же имеется панхроматический канал. Спутники последних моделей оснащаются съемочной аппаратурой, работающей в среднем и дальнем инфракрасном спектре. Диапазоны спектральных каналов могут незначительно различаться у разных моделей спутников. Особенностью, объединяющей, практически, всю орбитальную съемочную аппаратуру, является начало канала синего спектра. Он начинается с 450 Нм, а это самый конец синего спектра. Это обусловлено тем, что земная атмосфера рассеивает синий свет, и на орбиту возвращается очень мало отраженного синего света. Однако на аппаратах последних моделей, таких как World View-2 и World View-3 установлена очень чувствительная съемочная аппаратура, способная улавливать рассеянный атмосферой синий свет. Поэтому на этих аппаратах установлен экспериментальный сенсор, так называемый “Coastal”, воспринимающий фиолетовый и синий спектр, начиная с 400 Нм. Наличие этого канала позволяет различать объекты в прозрачной воде тропической зоны на глубинах в несколько десятков метров. В арктических районах холодная морская вода насыщена кислородом и богата планктоном. Большое количество взвеси делает ее малопрозрачной, поэтому синий свет, который глубже всего проникает под воду, интенсивно поглощается, а его малое количество, отраженное от подводных объектов, рассеивается атмосферой. Пространственное разрешение спектральных каналов спутников высокого разрешения начинается от 1,24 м. Такое разрешение не позволяет в цветном изображении производить геоморфологическую и геологическую характеристику прибрежной полосы, но позволя www.geoscan.aero Геоскан 401. Технические характеристики. Фото.
Геоскан 401 – российский многоцелевой беспилотный летательный аппарат, разработанный компанией «Геоскан» для применения в гражданской сфере. Беспилотное воздушное средство модели Геоскан 401 предназначено для выполнения задач связанных преимущественно с проведением аэрофотографирования местности и аэросъёмкой, в частности, эти устройства могут использоваться при проведении геологической, картографической и геодезической разведки, осуществления наблюдательных и патрульных полётов, эксплуатации в сельскохозяйственном секторе, для мониторинга окружающей среды и пр. Благодаря особому подходу к реализации данного проекта, устройство получилось одновременно и весьма практичным, и довольно эффективным в плане своей стоимости. Российский многофункциональный беспилотный летательный аппарат модели Геоскан 401 выполнен в конфигурации квадрокоптера, что в свою очередь позволяет данному воздушному средству производить взлёт и посадку в вертикальной плоскости, а это в свою очередь обеспечивает применимость в труднодоступной местности. Несмотря на вышеприведенный факт. Устройство обладает довольно внушительной конструкцией, в частности, при длине и ширине БПЛА в 1 метр 56 сантиметров, дрон имеет высоту в 56 сантиметров и обладает максимальной взлётной массой в 9,5 килограмм. Согласно данным предоставленным производителем многоцелевого квадрокоптера Геоскан 401, силовая часть этого воздушного средства представлена четырьмя электрическими моторами, способными поддерживать полёт устройства на скорости в 50 км\ч. при максимальной продолжительности в 60 минут, что является весьма эффективным. На данный момент известно о существовании трёх версия этого устройства:
Технические характеристики Геоскан 401.
Другие БПЛА Самолеты avia.pro Cельскому хозяйству | ГК ГеосканКомплексное обследование посевов — исчерпывающая информация о состоянии полей и растенийОртофотопланОртофотоплан в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Пространственное разрешение 15 см/пиксель. Одним файлом или в виде тайлов. Форматы geotiff, jpg, png, GoogleEarth KML/KMZ. Карта NDVIИндекс состояния растительности. Одним файлом или в виде тайлов. Пространственное разрешение 30 см/пиксель. Формат geotiff. Цифровая модель поверхностиОдним файлом или в виде тайлов. Включает здания и растительность. Форматы geotiff или kmz. 3D-модельТекстурированная геопривязанная модель местности. Форматы obj, 3ds, vrml, dxf, collada, pdf. Осенне-весенний мониторинг озимых — простой и понятный способ оценки состояния посевов до и после зимовкиОртофотопланОртофотоплан в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Пространственное разрешение 20 см/пиксель. Одним файлом или в виде тайлов. Форматы geotiff, jpg, png, GoogleEarth KML/KMZ. Карта NDVIИндекс состояния растительности. Одним файлом или в виде тайлов. Пространственное разрешение 30 см/пиксель. Формат geotiff. Сопровождение мелиорации — данные для оптимального планирования мелиоративных мероприятий и проектирования сооруженийЦифровая модель поверхностиОдним файлом или в виде тайлов. Включает здания и растительность. Форматы geotiff или kmz. Плотное облако точек1 точка на 1-16 Пикс исходного снимка. Форматы: obj, ply, txt, las, e57, u3d, oc3, pdf. 3D-модельТекстурированная геопривязанная модель местности. Форматы obj, 3ds, vrml, dxf, collada, pdf. Карта уклоновОдним файлом или в виде тайлов. Форматы geotiff, jpg, png, GoogleEarth KML/KMZ. Инвентаризация земель — точный учет всех земель, включая необрабатываемые участки и нарушения землепользования.ОртофотопланОртофотоплан в видимом диапазоне. Пространственное разрешение 15 см/пиксель. Одним файлом или в виде тайлов. Форматы geotiff, jpg, png, GoogleEarth KML/KMZ. Векторные карты контуров полейЭлектронные карты контуров полей в формате shp. Работы включают в себя:
Выполнение работ составляет обычно от 1 до 4 недель с момента предоплаты. Сроки выполнения могут быть увеличены при значительных объемах работ. www.geoscan.aero Прошедший семинар Геоскан/ПЛАЗ | ГК ГеосканС 3 по 6 марта в Санкт-Петербурге компаниями "Геоскан" и "ПЛАЗ" был проведен семинар пользователей беспилотных аэрофотосъемочных комплексов Геоскан. Мероприятие было приурочено к выходу обновленной линейки беспилотных летательных аппаратов, а также масштабных обновлений программных продуктов. Участие в семинаре приняло более 40 специалистов из различных уголков России и ближнего зарубежья. Первый день семинара был посвящен многочисленным выступлениям, как сотрудников компаний "Геоскан" и "ПЛАЗ", так и самих пользователей, которые делились опытом использования беспилотных аэрофотосъемочных комплексов Геоскан и оценками полученных результатов. Были презентованы последние разработки компаний: технология использования ГНСС-приемников геодезического класса на борту БПЛА, новые модели летательных аппаратов - Геоскан 201 и Геоскан 400. Отдельная секция была посвящена программному обеспечению. Были представлены новые инструменты и возможности ГИС Спутник, масштабное обновление ПО планирования полета Geoscan Planner 2.0. Также представитель Agisoft рассказала о сферах применения Photoscan Pro и о распространении ПО за пределами России. Во второй день были проведены демонстрационные полеты всех БПЛА Геоскан. Для построения полетного задания использовалась новая версия ПО планирования - Geoscan Planner 2.0. Впервые широкой публике были продемонстрированы в действии беспилотные летательные аппараты Геоскан 201 и Геоскан 400. В третий день, посвященный обсуждениям функциональных изменений в последних версиях Agisoft Photoscan Pro, были проведены консультации со специалистами по использованию ПО в обработке материалов аэрофотосъемки. Михаил Олегович Громов (НПФ "ГЕО", г. Омск) представил доклад:«Основные результаты опытно-производственных работ, выполненных с применением БПЛА на линейно-протяженном объекте ООО «Геоскан» и ЗАО «НПФ ГЕО» Скачать доклад в PDF
Посетители семинара во время доклада
Второй день семинара: полевая презентация новой версии наземной станции управления
Техника: Геоскан101, Геоскан201, Геоскан400
Геоскан400
Геоскан201
С программой семинара можно ознакомиться по ссылке Вопросы и предложения просим присылать по адресу [email protected]
www.geoscan.aero |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
