Sistemul RTK de la DJI și dronele aeriene de topografie

February 2022

 

Colectarea datelor de pe teren se realizează cu o precizie foarte bună, prin coordonate 3D, iar procesarea cu software-ul specializat asigură rezultate în timp real

Topografia este ramura geodeziei care studiază formele, dimensiunile geometrice, orientarea în spațiu și caracteristicile (într-un cuvânt configurația) suprafețelor terestre și le reprezintă grafic (în special pe hărți sau planuri) și numeric (în tabele de măsurători). Folosește tehnici de măsurare (de evaluare) specifice și operații (formule) matematice bine definite. Pentru rezultate exacte este necesar ca modul de obținere a datelor primare să fie cât mai precis, rapid, detaliat și eficient. Pentru mai multe domenii, cum sunt cartografierea, efectuarea lucrărilor de cadastru, monitorizarea schimbărilor de teren sau de infrastructură și altele, descrierea suprafețelor și dispunerea în spațiu a elementelor unui ansamblu de obiective (topografia) trebuie să cuprindă cât mai multe amănunte. Marea majoritate a topografilor cere ca informațiile să fie „pe cât posibil de precise”. Cu noua tehnologie a dronelor aeriene (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) colectarea imaginilor de pe teren se realizează rapid și cu o precizie foarte bună, prin coordonate 3D (X, Y, Z), iar procesarea optimă cu un software specializat oferă rezultate într-un timp foarte scurt. Cu sistemul lansat și implementat recent, numit RTK (Real-time Kinematics), se obțin date superioare celor obținute doar de la satelit pentru că „sunt corectate inexactitățile și discrepanțele generate de denaturarea coordonatelor satelitului” de factori precum vremea, clădirile înalte, munții și altele. Aceste erori se numesc „întârzieri troposferice”, iar sistemul RTK are sarcina să completeze aceste lacune cu date în timp real de la stația de bază și de la dronă. În acest fel, „informațiile sunt mult mai apropiate de realitate”, după cum arată un articol de pe site-ul gim-international.com. RTK, sau cinematica în timp real, este o metodă specială de poziționare prin satelit, care produce rezultate cu precizie de un centimetru. În prezent, RTK este „un instrument de neprețuit pentru topografii din întreaga lume”. Metoda implică măsurarea în timp real a datelor recepționate de la satelit de o stație la sol pentru a obține informații mult mai precise. În descrierea RTK de pe site-ul rompos.ro (Romanian position determination system) se arată că, „Sistemele RTK sunt utilizate împreună cu un receptor GPS (Global Positioning System) sau alt receptor de sistem global de navigație prin satelit (GNSS, Global Navigation Satellite System) pentru a crește semnificativ acuratețea datelor de poziționare, navigație și sincronizare obținute din semnalele GNSS. Atunci când este asociat cu un sistem RTK, un receptor GNSS poate indica cu precizie o locație într-o marjă de un centimetru planimetric și doi centimetri altimetric”. Termenii „planimetric” și „altimetric” provin de la numele a două subramuri ale topografiei, planimetria și respectiv altimetria. Prima (planimetria) studiază metodele de măsurare, instrumentarul și aparatura utilizată pentru reprezentarea suprafețelor plane pe o hartă sau pe un plan, iar a doua (altimetria) se ocupă de stabilirea altitudinii de pe terenuri față de un nivel de referință (de regulă nivelul mării) pentru descrierea reliefului pe hartă. Pe site-ul rompos.ro mai scrie că, „de regulă, un sistem RTK este compus dintr-o stație permanentă situată într-o poziție fixă, determinată precis, și unul sau mai multe receptoare mobile”. Nu trebuie să se înțeleagă că se renunță la sateliți, „datele de la satelit sunt încă o componentă cheie a oricărui sistem RTK” (gim-international.com). După ce primește semnalele de la satelit, stația fixă execută corecția erorilor și transmite dispozitivelor mobile, în unele cazuri și dronelor aeriene, noile date privind poziția. Un dispozitiv care în acest sistem devine o componentă a hardware-ului dronei este receptorul RTK. Printre beneficiile oferite de tehnica RTK sunt :

  • precizia de poziționare mult îmbunătățită în comparație cu cea bazată doar pe datele de la satelit,
  • realizarea corecțiilor (remedierea erorilor) se realizează automat și în timp real de stația fixă, nu după finalizarea zborului,
  • este nevoie de un număr mai mic de puncte de control la sol (GCP, Ground control points), utilizate pentru ajustarea datelor GPS.

Pe site-ul amintit mai sus se arată că este „o diferență uimitoare” între drone similare cu RTK și fără RTK. Într-un studiu recent, DJI și DroneDeploy au comparat Phantom 4 RTK și Phantom 4 Pro (o ediție pentru consumatori fără receptor RTK încorporat) la mai mult de 30 de zboruri diferite și, „rezultatele au arătat că drona cu RTK a calculat mai bine acuratețea orizontală și verticală a punctelor măsurate, precum și acuratețea măsurătorilor liniare”. DroneDeploy este o recunoscută platformă software de analiză și cartografiere pentru drone comerciale bazată pe cloud care ajută companiile în activități de topografie, conform prezentării de pe crunchbase.com. DroneDeploy face ca „puterea datelor aeriene să fie accesibilă și productivă pentru toată lumea”. Sistemele companiei DJI care sunt echipate că tehnologie (module) RTK sunt :

  • dronele DJI Phantom 4 RTK, fiabile, cu performanțe remarcabile cum ar fi precizia de poziționare orizontală de 1 cm, precizia de poziționare verticală de 1,5 cm și altele,
  • dronele DJI Matrice 300 RTK, dotată cu inteligență artificială (AI, Artificial Intelligence), cu o durată maximă de zbor de 55 de minute etc.,
  • dronele DJI Mavic 2 Enterprise Advanced, cu un timp de zbor (anduranță) de până la 31 de minute, compactă și pliabilă, modulul RTK este detașabil.

Datele obținute de la aceste modele pot fi importate rapid în software-ul avansat de cartografiere DJI Terra, despre care revista on-line dronele.ro a scris la momentul apariției (vezi articolul dronele.ro/dji-terra-software-pentru… din luna aprilie 2019). După aproape doi ani de la lansarea DJI Terra, site-ul enterprise-insights.dji.com a scris, „cu 400% mai multă eficiență în procesarea datelor datorită celei mai recente actualizări, planificarea, procesarea, analiza și luarea unor decizii pe baza aplicației DJI Terra nu au fost niciodată mai ușoare”. Rezultatele măsuratorilor topografice, realizate cu ajutorul dronelor aeriene (UAV) dotate cu RTK și a platformei DJI Terra, se concretizează în întocmirea planurilor topografice, a hărților la scară diferită și a unor tabele cu informații precise și utile.

Tags