La fotocamera del drone DJI Phantom 4 RTK e il M300 RTK con payload DJI Zenmuse P1 ha reso il rilevamento più accessibile, contribuendo a costruire mappe e modelli fotogrammetrici di alta qualità.
Tuttavia, ci sono ancora alcuni importanti passaggi del flusso di lavoro da seguire per assicurarti di raccogliere i dati più accurati e affidabili possibile.
Ad esempio, dovresti usare una stazione base? Qual è l’impostazione per la mappatura in PPK (cinematica post elaborata)? O quando è meglio condurre una missione tramite una rete RTK (cinematica in tempo reale)?
Per aiutare i topografi a utilizzare appieno le capacità di questi due droni di rilevamento, abbiamo preparato questa guida al flusso di lavoro che descrive in dettaglio le migliori pratiche, le considerazioni chiave e le istruzioni dettagliate.
L’articolo descriverà l’utilizzo della stazione base DJI D-RTK 2 con e senza un punto noto; utilizzando una rete RTK senza una stazione base; e mappatura in PPK.
PPK è il metodo per correggere i dati sulla posizione dopo che sono stati raccolti e caricati, mentre RTK apporta correzioni ai dati sulla posizione in tempo reale mentre il drone sta mappando l’area di rilevamento.
Utilizzo della stazione base DJI D-RTK 2 in un punto noto
L’impostazione su un punto noto garantisce che il rilievo abbia un’accuratezza assoluta rispetto a un sistema di riferimento di coordinate.
Questo punto noto andrebbe misurato in precedenza utilizzando apparecchiature GPS di rilevamento o potrebbe essere un punto noto permanente su un sito o benchmark.
Questo metodo utilizza il DJI Phantom 4 RTK o M300 RTK-P1 insieme alla stazione base DJI D-RTK 2.
La D-RTK 2 Mobile Station è il ricevitore GNSS ad alta precisione aggiornato di DJI che supporta tutti i principali sistemi di navigazione satellitare globali, fornendo correzioni differenziali in tempo reale che generano dati di posizionamento a livello centimetrico per una migliore precisione relativa.
La connessione RTK tra la stazione base D-RTK 2 e i due droni consente di memorizzare un geotag molto accurato nelle immagini durante il volo.
Utilizzando il radiocomando standard del Phantom 4 RTK, il D-RTK 2 può essere utilizzato per misurare un punto noto e punti di controllo. Tuttavia, questo è limitato al radiocomando standard P4 RTK, quindi questa parte del processo non può essere eseguita con lo Smart Controller Enterprise dell’M300 RTK (nella foto sotto) o il radiocomando SDK del Phantom 4 RTK.
Per chi è questo?
Questo metodo è consigliato alle società di rilevamento del territorio che dispongono già di rover GPS per misurare il punto in cui si trova la stazione base. Con questo metodo è possibile ottenere precisioni di 20-30 mm.
Ho bisogno di punti di controllo a terra?
Si consiglia di utilizzare 2-4 GCP per un’area di 250 m x 100 m per garantire che la precisione venga mantenuta sull’intero modello.
Questo è certamente il caso del Phantom 4 RTK.
La combinazione M300 RTK-P1 è in grado di raccogliere dati precisi senza CGP ma ti consigliamo comunque di posizionarne 2-4 sul tuo sito di rilevamento.
Cose da considerare?
Tieni presente che questo metodo richiede sempre una connessione tra il drone e la stazione base. Se la connessione si interrompe, la precisione non sarà di alta qualità.
Come farlo?
Effettuare le seguenti operazioni per eseguire la mappatura con Phantom 4 RTK/M300 RTK utilizzando un punto noto e la stazione base D-RTK 2:
- Collega il drone alla stazione base tramite l’app Ground Station RTK (utilizzando il radiocomando standard del P4 RTK o lo Smart Controller Enterprise dell’M300 RTK) o l’app Ground Station Pro (il radiocomando SDK per Phantom 4 RTK).
2. Installa la stazione base mobile D-RTK 2 esattamente sopra il tuo punto noto a terra. Quindi inserisci le coordinate nella posizione della stazione base nell’app di volo.
Utilizzando la stazione base D-RTK 2 ma non sopra un punto noto
La stazione base D-RTK 2 può essere utilizzata anche con Phantom 4 RTK e M300 RTK senza effettuare la configurazione su un punto noto.
Per chi è questo?
Questo flusso di lavoro è particolarmente utile quando la precisione assoluta non è essenziale, ad esempio, rilievi volumetrici.
Tuttavia, se i dati verranno utilizzati in combinazione con dati provenienti da altre fonti, ad esempio il rilevamento terrestre, questo metodo non è raccomandato.
Se si lavora su un sito che richiede la ripetizione dei rilevamenti in più occasioni, è possibile implementare l’unità mobile D-RTK 2 senza un punto noto posizionando la stazione base sullo stesso punto e calcolando ogni volta la media delle sue posizioni.
Più a lungo lasci la stazione base nella stessa posizione, più accurata sarà nel determinarne la posizione.
Cose da considerare
Se si utilizzano insieme Phantom 4 RTK o M300 RTK e la stazione base mobile D-RTK 2 senza eseguire l’impostazione su un punto noto, si otterrà la stessa precisione relativa che si otterrebbe su un punto noto.
Tuttavia, l’accuratezza assoluta (sistema di riferimento delle coordinate) non sarà altrettanto accurata.
Come farlo?
Il processo è lo stesso per l’impostazione su un punto noto (vedere il flusso di lavoro sopra nella sezione “Impostazione su un punto noto”).
Tuttavia, cerca di lasciare il D-RTK 2 il più a lungo possibile prima del volo. Sebbene la capacità della batteria WB37 della stazione mobile non consenta di determinare la posizione esatta, più a lungo il D-RTK 2 viene lasciato per registrare prima del volo, più accuratamente sarà determinata la sua posizione rispetto al sistema di coordinate mondiale, WG884 .
Questo è chiamato GNSS differenziale, da cui il nome del D-RTK 2, con la D per differenziale.
Utilizzo di una rete RTK (senza D-RTK 2 Mobile Base Station)
Una rete RTK garantisce al drone una precisione di posizione a livello di centimetro allo stesso modo di un rover GPS.
Senza alcuna post-elaborazione, le immagini acquisite verranno incorporate con geotag accurati aiutati dalla rete RTK rispetto al GPS standard.
Per chi è questo?
Questo metodo è particolarmente utile per i clienti che non dispongono di apparecchiature GPS per misurare un punto noto o preferiscono non dover utilizzare un’apparecchiatura in più.
Sono necessari punti di controllo a terra?
Si consiglia di utilizzare 2-4 GCP per un’area di 250 m x 100 m per garantire il mantenimento della precisione.
Se possibile, un paio in più potrebbero essere utili per mitigare il possibile calo della connessione alla rete RTK.
Ciò si basa sul test di precisione Phantom 4 RTK utilizzando questo metodo come parte della valutazione. Utilizzando 4 GCP, si raggiunge una precisione media di 12 mm in X e Y e 10 mm in Z.
Vale la pena notare che si può raggiungere una precisione inferiore a 30-40 mm sull’intero modello senza GCP.
Si consiglia inoltre di inserire lo stesso numero quando si utilizza l’M300 RTK-P1, anche se questa combinazione consente una mappatura senza GCP.
Cose da considerare?
Come accennato, una rete RTK garantisce una precisione di posizione a livello di centimetro con il drone.
Ma questo dipende dalla connessione di rete. In alcune aree, le connessioni potrebbero essere più deboli e quindi la precisione sarà peggiore.
Come farlo?
Posizionare una sim di rete RTK nel dongle alla base del radiocomando standard di P4 RTK o Smart Controller Enterprise di M300 RTK. Ciò consentirà a Ground Station RTK di accedere ai dati delle correzioni dalla tua rete di correzioni preferita. Se utilizzi il radiocomando SDK per P4 RTK, usa Ground Station Pro e inserisci la sim nell’iPad per accedere alla rete RTK.
Rilievi con PPK
Il Phantom 4 e l’M300 sono RTK, ma questi droni possono anche essere schierati per missioni PPK.
Questo flusso di lavoro viene utilizzato insieme a una stazione base, come D-RTK 2. La stazione mobile deve essere installata nella stessa regione in cui si intende effettuare il rilevamento in modo che possa raccogliere dati correttivi accurati per il rilevamento la zona.
Per chi è?
Un flusso di lavoro PPK può essere utilizzato da chiunque. Significa che non devi perdere tempo sul campo per posizionare i GCP poiché la maggior parte dell’accuratezza della posizione viene ottenuta attraverso l’elaborazione.
Considerazioni
Si consiglia un flusso di lavoro PPK rispetto ai flussi di lavoro RTK poiché è possibile ottenere precisioni leggermente superiori.
Tuttavia, ciò comporta l’inconveniente della post-elaborazione in ufficio. Sono disponibili numerose applicazioni PPK in grado di elaborare i dati di droni e stazioni base. Ogni sistema avrà processi diversi ma porterà allo stesso output.
Vale la pena notare che l’RTK può essere più vantaggioso poiché le correzioni vengono applicate in tempo reale e le posizioni dell’immagine sono georeferenziate in base a queste correzioni. Tuttavia, RTK ha dei limiti, come la necessità di una forte connessione di rete e la possibilità di perdere alcuni dati correttivi durante il volo.
Come farlo?
- In Ground Station RTK, disattivare la funzione RTK in modo che l’aereo stia volando in modalità GPS. Il velivolo continuerà a memorizzare un file di osservazione utilizzando la funzionalità di posizionamento utilizzata nella post-elaborazione dei dati.
2. Se possibile, imposta la stazione base su un punto noto, ciò significa che la sua posizione non dovrà essere derivata utilizzando metodi di post-elaborazione. Se non è possibile eseguire la configurazione su un punto noto, ci sono alcuni passaggi aggiuntivi da seguire:
a) Scaricare un file RINEX da una stazione di riferimento locale che conoscerà accuratamente la propria posizione.
b ) Il file di osservazione della stazione base e il file RINEX di una stazione di riferimento locale possono quindi essere utilizzati per determinare la posizione precisa della stazione base.
3. Ora che la posizione della stazione base è nota, le osservazioni dei droni GPS possono essere corrette in relazione ai dati di osservazione della base raccolti in loco.
4. Le posizioni corrette del drone possono quindi essere utilizzate per correggere i geotag dell’immagine memorizzati nei dati EXIF delle foto.
Guida al flusso di lavoro per il rilevamento dei droni – Riepilogo
Il DJI Phantom 4 RTK si è affermato come uno dei preferiti tra i topografi di droni.
Il suo sensore da 20 MP garantisce un’elevata precisione, soprattutto a basse altitudini, e il suo telaio all-in-one e il prezzo conveniente ne fanno una soluzione altamente accessibile.
Nel frattempo, la combinazione M300 RTK-P1, che ha un prezzo più alto rispetto al P4 RTK, è una soluzione di rilevamento di alta qualità. Il sensore full frame da 45 MP del P1, unito all’incredibile resistenza dell’M300 RTK, rendono questo abbinamento altamente efficiente particolarmente adatto per la mappatura di droni di grandi dimensioni.
Seguendo i flussi di lavoro in questa guida, i topografi possono essere certi di acquisire i migliori dati cartografici possibili.