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      大疆精靈 Phantom 4 RTK 仿地飛行詳細使用流程

      更新時間:2023-10-12 點擊數:753

      隨著科技的發展及各種先進技術的不斷涌進,測繪行業中,傳統的數字化測圖已呈現出諸多弊端,而無人機航空攝影測量發展越來越成熟,技術要求也逐漸提高,最近幾年在林業勘察中得到廣泛應用。


      前不久我們接觸了某區縣的一個山區造林項目,其工作內容是對于造林地塊進行邊界確定、地形測量及地上物(高壓電線、水源情況)調查。正趕八月,烈日當空,工作任務艱巨。此類山區勘察工作我們接觸不多,便一如既往的選擇傳統人工勘察方式,即測量人員攜RTK進行實地地形測繪,而后浮現出一系列問題:

      • GPS信號遮擋嚴重,存在較多不可到達地塊,工作進度緩慢,而且外業采集的數據不理想,對地塊還原度較低
      • 提交給設計方和客戶單位的數據為傳統的CAD格式的地形數據,數據不夠直觀,不能很好呈現關聯地物
      • 地勢險峻,測量人員安全無法得以保障

      圖片
      經協商,擬采用無人機航空攝影測量的手段,通過內業分別獲取該區域的正射影像圖(DOM)、地形特征線、三維實景模型。
      本篇以該項目為實例,外業為主,具體講一下無人機航攝的流程。
      無人機的選擇
      此次我們選用的是Phantom 4 RTK無人機。

      為什么選用Phantom 4 RTK?

      圖片

      Phantom 4 RTK是為高精度建圖與精準飛行設計的行業級無人機。相對于Phantom系列其他產品,主要增加了高精度RTK定位導航系統,相機微秒級同步,app航線規劃等功能,能夠獲取高精度POS數據,在山區無控的情況下,也能滿足大比例尺(1:500)地形圖測繪要求。
      此次我們選擇的飛行方式是仿地飛行。
      什么是仿地飛行?
      圖片

      無人機仿地飛行是指無人機依據航拍測區的地面起伏而始終保持在恒定的相對高度上飛行,在航測作業中,通過設置與已有三維地形數據的固定高度,使飛機與地面目標的高度保持不變。

      仿地飛行有哪些優勢?
      1.能精準根據地形高低起伏自主調整飛行高度,減少設置分層航線;
      2.保障影像地面分辨率的一致性,增加一次性通過空三加密工作的可靠性;

      3.各成果精度比普通2D航攝有明顯提高。


      無人機航飛內外業流程
         前期準備:
      第一步:外出作業前,先確認精靈4RTK無人機的設備齊全,按照表單依次核對,基礎設備如下:

      設備
      數量
      備注
      飛機
      1個

      槳葉
      4對
      2對備用
      Micro SD卡
      1個
      64g+
      遙控器
      1個

      1拖3精靈4快充充電器
      1個

      飛機自帶充電器
      1套

      飛機電池
      若干

      遙控器電池
      2塊

      數據線
      2根
      備用

      第二步:獲取測區的DSM(數字地表模型)或DEM(數字高程模型),有兩種方式:

      1.利用無人機的普通2D航測功能對測區進行航拍,通過專業處理軟件M3D對航拍數據處理快速生成tif格式的DSM,導入大疆GSRAPP軟件中執行仿地飛行。此種方法獲取的DSM精度更高,后面的仿地飛行效果會更好。缺點是消耗電池,一個地塊飛兩遍增加工作時間。
      2.在LocalSpace Viewr軟件中下載已有的DEM數據,目前該軟件提供的ALOSDEM數據最大分辨率為12.5m,導入大疆GSRAPP軟件中,執行仿地飛行。此種方法較為簡便,在飛行的前一天就可以提前準備好,然后進行航線規劃,為第二天飛行省下了大量工作。缺點是獲取的DEM與DSM相比,沒有地上物(樹、電線、電力塔等)的高程信息,飛行過程中飛機識別不了高壓線、樹、電力塔等情況(開啟避障模式,遇到障礙物會自動懸停),所以需根據實地地形作出判斷再設置合適的飛行參數。
      航線規劃:
      第一步:上述我們采用的是第二種方法獲取測區的DEM,獲取的DEM數據文件夾(注意是文件夾)導入到遙控器的DJI文件夾中。然后在遙控器上進行航線規劃,航線規劃時需根據測區矢量數據手動繪制范圍(軟件在仿地飛行時不能直接導入KML文件生成測區,也是Phantom 4 RTK美中不足之處)。
      圖片
      注意控器內置底圖為高德地圖和Mapbox,很多軟件中的高德影像圖都有一定的偏移。
      如在遙控器下核對影像底圖不便,在準備階段可通過PC端WolfMap軟件進一步檢查,該軟件中的在線高德影像為無偏數據,將矢量范圍數據導入WolfMap,便于我們在遙控器中規劃航線。
      第二步:按照地塊小班的范圍,在遙控器上手繪航飛范圍(確保影像的完整性,應盡量外擴原圖斑范圍20m左右,也可以選擇自動外擴)。
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