Аналіз літаючих систем мобільного сканування території
DOI:
https://doi.org/10.32347/gbdmm.2023.101.0502Ключові слова:
дрон, квадрокоптер, безпілотникАнотація
Стрімкий процес розвитку якісної мікропроцесорної техніки, доступність глоба-льних навігаційних систем (GPS) та інерційних вимірювальних блоків (IMU) сприяв прогресу створення нового покоління мобільних автономних систем з дистанційним керування, зокрема автономних роботів та безпілотних літальних засобів. Активно застосовуючи безпілотні літальні апарати (БПЛА) та мобільні роботи останнім часом досить швидко вирішують задачі фотограмметричного і лазерного сканування місцевості. Дані з високими просторовими розширеннями, зібрані з таких доступних платформ, як супутники та пілотовані літальні апа-рати, зазвичай знаходяться в діапазоні 20–50 см/піксель, а БПЛА здатні літати на набагато нижчих висотах і, відповідно, можуть збирати зображення з набагато більшою роздільною якістю зображення.
Мобільні роботи та БПЛА в поєднанні із су-часними технологіями цифрової обробки відео та фото, а також програмами інтелектуального розпізнання зображень набули актуального використання, як для військових задач так і в цивільній сфері в якості інструменту дистанційного зондування територій та інфраструктурних об’єктів з високою роздільною здатністю. На основі сканованих БПЛА зображень можна відтворювати 3D моделі місцевості.
В даній статті розглянуто аналіз технічних засобів мобільного сканування територій та деяких відомих алгоритмів управління систем для сканування.
Посилання
Brennan M. (2017). UAV/Drone Survey with Agisoft Photoscan (Part 1). Sketchfab blog, e-source (url: https://sketchfab.com/blogs/com-munity/uavdrone-survey-with-agisoft-photoscan-part-1).
Brennan M. (2017). UAV/Drone Survey with Agisoft Photoscan (Part 2). Sketchfab blog, e-source (url: https://sketchfab.com/blogs/com-munity/uavdrone-survey-agisoft-photoscan-part-2/).
Palestini C., Basso A. (2019). 3D detection and reconstruction experiments in river basins. The International Archives of the Photogram-metry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XLII-2/W9, 2019 8th Intl. Workshop 3D-ARCH “3D Virtual Reconstruction and Visualization of Complex Ar-chitectures”, 6–8 February 2019, Bergamo, Ita-ly, 543-550. https://isprsarchives.copernicus.org/ arti-cles/XLII-2-W9/543/2019/
Magallanes Guijón, G., Hruby, F., Ressl, R., Aguilar Sierra, V., De la Borbolla del Valle, G. and Rodríguez Paz, O. (2018). Modelling of collective movement in immersive envi-ronments. In: International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-4, 397-402.
Barrilel V., Gelsominol B., Bilotta G. (2017). UAV and Computer Vision in 3D Modeling of Cultural Heritage in Southern Italy. IOP Conference Series: Materials Science and Engineer-ing. 225 012196. https://doi.org/ 10.1088/1757899X/225/1/012196.
Khaloo, A., and Lattanzi, D. (2016). Hierarchical dense structure-from-motion reconstruc-tions for infrastructure condition assessment. J. Comput. Civil Eng, 31, 04016047. https:// doi.org/10.1061/(ASCE)CP.1943-5487. 0000616.
Khaloo A, Lattanzi D, Jachimowicz A and Devaney C. (2018) Utilizing UAV and 3D Computer Vision for Visual Inspection of a Large Gravity Dam. Front. Built Environ. 4:31. https://doi.org/10.3389/fbuil. 2018.00031.
Tong X., Liu X., Chen P., Liu S., Luan K., Li L., Liu S., Liu X., Xie H., Jin Y., et al. (2015). Integration of UAV-Based Photo-grammetry and Terrestrial Laser Scanning for the Three-Dimensional Mapping and Monitor-ing of Open-Pit Mine Areas. Remote Sensing. 7(6), 6635-6662. https:// doi.org/10.3390/rs70606635.
Zhou G. Q. (2010). Georeferencing of video flow from small low-cost civilian UAV. IEEE Trans. Autom. Sci. Eng., 7, 156–166 https://dx.doi.org/10.1109/TASE.2008.2010948
Turner D., Lucieer A., Watson C. (2012). An automated technique for generating georecti-fied mosaics from ultra-high resolution un-manned aerial vehicle (UAV) imagery, based on Structure from Motion (SfM) point clouds. Remote Sens., 4, 1392–1410. https://dx.doi.org/10.3390/rs4051392
Nebiker, S., Annena A., Scherrerb M., Oeschc, D. (2008). A light-weight multispec-tral sensor for micro UAV—Opportunities for very high resolution airborne remote sensing. Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inform. Sci, 37, Part 1, 1193–1198.
Scaioni M., Barazzetti, L., Brumana R., Cuca B., Fassi F., Prandi F. (2009). Rc-Heli and Structure & Motion Techniques for the 3-D Reconstruction of a Milan Dome Spire. Proceedings of the 3rd ISPRS International Workshop 3D-ARCH 2009: “3D Virtual Reconstruc-tion and Visualization of Complex Architec-tures”, Trento, Italy, 25–28, February, 8.
Tong, Xiaohua, Xiangfeng Liu, Peng Chen, Shijie Liu, Kuifeng Luan, Lingyun Li, Shuang Liu, Xianglei Liu, Huan Xie, Yanmin Jin, and Zhonghua Hong. (2015). Integration of UAV-Based Photogrammetry and Terrestrial Laser Scanning for the Three-Dimensional Mapping and Monitoring of Open-Pit Mine Areas. Remote Sensing 7, No.6, 6635-6662. https://doi.org/10.3390/rs70606635.
Nagai M., Chen T., Shibasaki R., Kumugai H., Ahmed A. (2009). UAV-borne 3-D mapping system by multisensory integration. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., 47, 701–708. https://dx.doi.org/10.1109/TGRS.2008.2010314
Bolognesi M, Furini A, Russo V, Pellegrinelli A, Russo P. (2014). Accuracy of cultural herit-age 3D models by RPAS and terrestrial photo-grammetry. Int Arch Photogramm Remote Sens Spatial Inf Sci., XL-5:113–119. https://doi.org/ 10.5194/isprsarchives-XL-5-113-2014.
Buffi G, Grassi S, Manciola P, Niemeier W. (2016). Comparison of 3D model derived from UAV and TLS. The experience at Ridracoli Dam, Italy. Terrestrisches Laserscanning (TLS). Proceedings of Terrestrisches La-serscanning, Nov 28–29, Fulda.
Giulia Buffi, Piergiorgio Manciola, Silvia Grassi, Marco Barberini & Andrea Gambi (2017) Survey of the Ridracoli Dam: UAV–based photogrammetry and traditional topo-graphic techniques in the inspection of vertical structures, Geomatics, Natural Hazards and Risk, 8(2), 1562-1579, https://doi.org/ 10.1080/19475705.2017.1362039.
Eugster, H., & Nebiker, S. (2008). UAV-based Augmented Monitoring – Real-time Georeferencing and Integration of Video Imagery with Virtual Globes. XXIst ISPRS Con-gress, Beijing.
Tong X, Liu X, Chen P, Liu S, Luan K, Li L, Liu S, Liu X, Xie H, Jin Y, Hong Z. (2015). Integration of UAV-Based Photogrammetry and Terrestrial Laser Scanning for the Three-Dimensional Mapping and Monitoring of Open-Pit Mine Areas. Remote Sensing, 7(6), 6635-6662. https://doi.org/10.3390/rs70606635.
Oscar Liang. (2023). How to Build an FPV Drone Tutorial (DJI & Analog). E-source (url: https://oscarliang.com/how-to-build-fpv-drone).
Official DJI Phantom 3 e-source (url: https:// www.dji.com/global/phantom-3-pro).
Official DJI Mavic 3 e-source (url: https:// www.dji.com/global/mavic-3).
Official DJI Inspire-2 T650A e-source (url: https://www.dji.com/global/inspire-2/info).
Official EVO II Refurbished e-source (url: https://www.autelrobotics.com).
Ueno S., Kwon S. J. (2007). Optimal reconfiguration of UAVs in formation flight. In Proceedings of the SICE Annual Conference 2007, Takamatsu, Japan, 17–20 September, 2611–2614.
D’Amato E., Mattei M., Notaro I. (2019). Bi-level flight path planning of UAV formations with collision avoidance. J. Intell. Robot. Syst., 93, 193–211.
Yang J., Xi J., Wang C., Xie X. (2018). Multibase multi-UAV cooperative patrol route planning novel method. In Proceedings of the 2018 33rd Youth Academic Annual Confer-ence of Chinese Association of Automation (YAC), Nanjing, China, 18–20 May, 688–693.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Oleg Tsygankov, Dmytro Mishchuk, Yevhen Mishchuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Право авторства належить авторам статей. Невиключні права на першу публікацію матеріалів статті автори передають редакції журналу «Гірничі, будівельні, дорожні та меліоративні машини» на умовах угоди з авторами згідно ліцензії Creative Commons CC BY 4.0. При цьому авторри мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Запозичення матеріалів повністю або частково можливе з посиланням на вихідні дані журналу з обов'язковою вказівкою правовласника та імен авторів статей. При створенні на основі опублікованих у журналі статей нових матеріалів, цитуванні або перекладі фрагментів статей з метою їхнього цитування необхідно посилатися на першоджерела з дотриманням правил цитування.
Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- автори зберігають за собою авторські права на роботу та передають журналу право першої публікації разом із роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати цю роботу з обов'язковим зазначенням авторства цієї роботи та посиланням на оригінальну публікацію у цьому журналі.
- автори зберігають за собою право укладати окремі додаткові контрактні угоди на неексклюзивне розповсюдження версії роботи, опублікованої в цьому журналі (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
- авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховищі або на їхньому персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даним журналом, оскільки це може призвести до продуктивного обговорення, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивися The Effect of Open Access).
Дозвіл на повторне використання визначається наступною користувальницькою ліцензією:
- Creative Commons Attribution (CC BY 4.0): дає можливість іншим поширювати і копіювати статтю, створювати уривки, реферати та інші виправлені версії, адаптації або похідні роботи зі статті (наприклад, переклад) для включення в колективну роботу (наприклад, монографію), для пошуку тексту або даних в статті, навіть в комерційних цілях, за умови, що вони вказують автора (ів), не змінюють статтю в такий спосіб, щоб завдати шкоди честі або репутації автора.
