Геодезический беспилотник на базе DJI Phantom 4 Pro RTK/PPK для маркшейдерии

На сегодняшний день все большую популярность набирает технология аэрофотосъёмки с применением беспилотных летательных аппаратов для оперативного мониторинга хода горных работ,  разработки и освоения месторождений, контроля смещения горных масс, подсчета объемов грунта и других видов маркшейдерских работ.

Беспилотники позволяют в значительной мере сократить объемы полевых инструментальных измерений классическими методами, например, аэрофотосъемка территории карьера площадью 50 га в среднем занимает не более 30 минут, а итоговый результат в виде высоко детальной и точной цифровой модели рельефа с шагом 10 см можно получить уже через пару часов полуавтоматической камеральной обработки.

Разработанный нашей компанией геодезический беспилотник на основе квадрокоптера DJI Phantom 4 PRO RTK-PPK и высокоточного геодезического GNSS приемника (GPS/QZSS L1, GLONASS G1, BeiDou B1, Galileo E1, SBAS) позволяет оперативно и с высокой точностью выполнять широкий спектр задач связанных с разработкой и освоением месторождений, значительно сокращает сроки и затраты на выполнение полевых работ.

Специалистам нашей компании удалось интегрировать дополнительное GNSS оборудование в стандартный корпус DJI Phantom 4 PRO RTK/PPK, при этом общая масса беспилотника увеличилась не более чем на 100 грамм. Съемное крепление GPS антенны позволять транспортировать дрон в стандартном кейсе DJI. Скачать данные GNSS измерений возможно сразу после завершений полета по беспроводному WI-FI соединению.

Для начала работы не требуется никакой сложной дополнительной настройки. На подготовительном этапе необходимо сформировать полетное задание, указав границы района работ, поперечное перекрытие, высоту фотографирования и программа сама рассчитает маршрут полета дрона с учетом особенностей рельефа местности. Взлет, аэрофотосъемка и посадка беспилотника выполняется полностью в автоматическом режиме.

Преимущества:

Геодезический беспилотник на базе DJI Phantom 4 PRO RTK-PPK с установленным GNSS оборудованием по своим точностным характеристикам соответствует уровню профессиональных геодезических систем, таких как Геоскан 401 Геодезия, при этом обладает рядом значительных преимуществ, таких как:

1. Более низкая стоимость приобретения, а так же дальнейшего обслуживания и ремонта;
2. Простота в использовании;
3. Низкий вес, малые габариты и легкость в транспортировке;
4. Наличие датчиков препятствия и соответственно большая безопасность полетов;
5. Возможность взлета и посадки в стесненных условиях

Практическое применение

Выполненный нашей компанией проект по топографической съемке карьера масштаб 1:2000 на Горском участке Озерского месторождения песчано-гравийных пород площадью 18 га на практическом примере показывает все преимущества реализации проекта с использованием беспилотных технологий.

На подготовительном этапе было выполнено развитие сети пунктов планово-высотного обоснования (ПВО) методом GNSS измерений, произведена инструментальная съемка контрольных точек и подземных коммуникаций с применением трассопоискового комплекса Seba.

В специализированном программном обеспечении спланирован маршрут площадной аэрофотосъемки на высоте 200 метров над уровнем земли с поперечным перекрытием 80%.

Перед началом полетов на один из пунктов ПВО c известными координатами установлен GNSS приемник Topcon GR5, записывающий измерения в статическом режиме.

Аэрофотосъемка проводилась беспилотником DJI Phantom 4 Pro RTK/PPK с дополнительным  высокоточным геодезическим GNSS приемником на борту, который в момент фотографирования определял координаты с сантиметровой точностью. Общая продолжительность съемки составила 20 минут.

По результатам камеральной обработки материалов аэрофотосъемки и полевых измерений получено:

1. Плотное облако точек с шагом 10 см, цифровая модель рельефа с точность до 7 см в плане и по высоте;

2. Ортофотоплан;

3. Топографический план с сечением горизонталей 0,5 м

Общий срок выполнения работ по проекту от момента начала полевых работ до выдачи топографического плана составил три дня. При этом фотограмметрическая обработка аэрофотоснимков проводилась без использования наземных опорных точек по координатам центров фотографирования определенным GNSS приемником на борту дрона.