ФОТОГРАМЕТРИЯ , ЛАЗЕРНО СКАНИРАНЕ , СПЪТНИКОВИ ИЗСЛЕДВАНИЯ
ВЪЗМОЖНОСТИ НА БЕЗПИЛОТНИ ЛЕТАТЕЛНИ СИСТЕМИ С ОТВОРЕН КОД ЗА ФОТОГРАМЕТРИЧНО ЗАСНЕМАНЕ НА ЗЕМНАТА ПОВЪРХНОСТ
Д-р инж . Дейвис Динков , Национален институт по геофизика , геодезия и география , БАН
SUMMARY
Unmanned aerial systems ( UAS ) are a dynamically developing sector in remote sensing and are increasingly used for photogrammetric capturing and mapping of the earth ' s surface . In this research , under “ Open Source UAS ” is understood the combination of software and hardware required for the construction and management of open source unmanned aerial systems under open licenses . Two flight configurations were used to evaluate the application of open source inexpensive UAVs for photogrammetric imaging and mapping . 1 ) UAS type fixed wing - modified Parrot Disco and 2 ) Custommade hexacopter based on TAROT X6 . UAS are assembled with open source flight controllers on which different versions of the ArduPilot autopilot system are installed . Ground control and flight planning missions have been realized with the software Mission Planer , which is also open source . Aerial surveys were taken of two test sites in the land of the village of Plana , Sofia municipality , using action cameras GoPro HERO5-black , Sony RX0 and the mirrorless camera Sony A6000 . Precisely coordinated ground control points ( GCP ) and validation points ( VP ) are used to check the accuracy of orthophoto-mosaics and Digital Surface Model ( DSM ). Highresolution digital products ( orthophoto-mosaics and DSM ) are generated from the taken aerial images . In the study are discussed and various methods for georeferencing of the taken images for further processing by the SfM method . The submitted digital products and results will demonstrate that assembled UAS with open source are an affordable alternative to commercial platforms for remote sensing and patented software .
Key words : unmanned aerial system ( UAS ), structure from motion ( SfM ), photogrammetry , open source , orthophotos , digital surface mode
РЕЗЮМЕ
Безпилотните летателни системи ( БЛС ) са динамично развиващ се сектор в дистанционните изследвания и все по-често се използват за фотограметрично заснемане и картографиране на земната повърхност . В настоящото изследване , под БЛС с отворен код се разглежда съчетанието на свободен софтуер 1 с отворен код 2 и хардуер , необходими за изграждане и управление на безпилотни летателни системи с отворен код под отворени лицензи . За да се оцени приложението БЛС с отворен код за безпилотно въздушно фотограметрично заснемане и картографиране , са използвани две евтини полетни конфигурации : 1 ) БЛС тип неподвижно крило - модифициран Parrot Disco и 2 ) Авторски разработен хексакоптер , базиран на TAROT X6 . БЛС са асемблирани с полетни контролери с отворен код , на които са инсталирани различни версии на автопилотната система ArduPilot . Наземният контрол и планирането на полетните мисии са реализирани със софтуера Mission Planer , който също е с отворен код . Проведени са въздушни заснемания на два тестови участъци в землището на с . Плана , община София , като са използвани екшън камери GoPro HERO5- Black , Sony RX0 и безогледалната камера Sony A6000 . За проверка на точността са използвани прецизно координирани наземни контролни ( опорни ) точки ( GCP ) и валидиращи точки [ ясно очертани или сигнализирани със сигнали точки от обекта , ( VP ). Генерирани са топографски данни с висока разделителна способност ( ортофото мозайки и дигитален модел на повърхността ( DSM )) от заснетите въздушни изображения . В изследването са разгледани и различни методи за георефериране на заснетите изображения за последваща обработкa по метода SfM 3 . Представените цифрови продукти и резултати ще демонстрират , че асемблираните БЛС с отворен код са достъпна алтернатива на търговските платформи за дистанционни изследвания и патентован софтуер .
Ключови думи : безпилотни летателни системи ( БЛС ), отворен код ; sfm-метод , фотограметрия , ортофото изображения , дигитални модели на земната повърхност
1 . ВЪВЕДЕНИЕ
Архитектурите на патентованите полетни контролери със затворен код не позволяват достатъчна гъвкавост и свободни комбинации на готови за използване и доказани полетни модулни компоненти , при създаването на безпилотни летателни системи от разработчици .
Използването на полетни контролери с отворен код смекчава някои от тези недостатъци и дава възможност на изследователи да валидират и надграждат съществуващите изследвания [ 1 ]. Тестването и прилагането на безпилотни летателни системи , които използват отворен и свободен софтуер , намират все повече последователи в научни проекти и практически задачи [ 2 ], [ 5 ], [ 6 ].
В редица разработки , разглеждащи приложението на БЛС за фотограметрично заснемане , картиране и триизмерно моделиране [ 3 ], [ 4 ] са използвани патентовани
1
Свободен софтуер означава , че потребителите имат свободата да изпълняват , копират , разпространяват , изучават , променят и подобряват софтуера .
2
Организацията „ Инициатива за отворен код “ ( Open Source Initiative - OSI ) дефинира понятието „ софтуер с отворен код ” като достъп до изходния код , чието разпространение отговаря на определени критерии [ 22 ]
3
SfM – structure of motion ( структура от движение ) 14 ГКЗ 1-2 ’ 2021