Кинематический сбор данных в реальном времени

Кинематическое позиционирование в реальном времени (RTK) - это форма съемки, которая включает в себя определение местоположения с высокой точностью с использованием одной или нескольких базовых станций, подключенных к сети спутникового позиционирования. Позиционная точность коллекций RTK обычно находится на уровне сантиметра или субсантиметра. Эту возможность стало легче реализовать в меньшем масштабе, и становится доступным больше вариантов платформ для дронов.

Дроны RTK, как правило, обеспечивают больше преимуществ по сравнению с обычными платформами дронов потребительских моделей. Дроны RTK постоянно подключены к базовой станции или сервису коррекции, что помогает повысить точность позиционирования. Это означает, что даже во время полета местоположение изображений очень точное, и контроль с земли редко требуется для получения точных изображений. Поскольку они также дороже, чем другие модели, дроны RTK, как правило, оснащены камерами более высокого качества, которые могут снимать изображения с более высоким разрешением или более широкими углами.

Кинематика в реальном времени против кинематики с постобработкой

Кинематика в реальном времени и кинематика с постобработкой (PPK) используются для получения высокоточной информации GPS. Основное отличие в названии; RTK применяется в режиме реального времени, а это означает, что БПЛА имеет постоянную связь между одной или несколькими базовыми станциями и группировкой спутников, предоставляющих информацию о местоположении. С помощью PPK дрон также подключается к одной или нескольким базовым станциям и группировке спутников. Однако корректирующая информация, предоставляемая любой базовой станцией, применяется к потоку данных после передачи, как правило, с помощью специального программного обеспечения.

Одно из преимуществ сбора данных RTK заключается в том, что вы исключаете этап постобработки. Это может сэкономить время и деньги, поскольку вам не нужно покупать специально созданное программное обеспечение для этой задачи. У PPK, однако, повышенная гибкость с точки зрения того, где можно запустить дрон. Поскольку между БПЛА и базовой станцией не всегда требуется сильный сигнал, он может летать по более разнообразной местности без прямой видимости. Дроны RTK требуют постоянного соединения между БПЛА, базовой станцией и спутником для достижения наилучших результатов. Это означает, что полеты обычно происходят в пределах прямой видимости и над относительно плоской или свободной от препятствий местностью.

Оба метода обеспечивают высокоточную информацию о местоположении для снимков. ArcGIS Drone2Map может обрабатывать исправленные наборы данных, полученных любым методом.

Рекомендации

Следующие советы помогут вам добиться высокой точности и высокого качества при сборе данных в полевых условиях:

• При использовании базовой станции, если базовая станция не установлена на известное положение, у вас будет высокая относительная точность между фотографиями, но у вас не будет высокой абсолютной точности в используемой системе отсчета координат. Убедитесь, что базовая станция соответствует известной точке и эти координаты находятся в правильной системе координат для проекта.
• Дрон, контроллер дрона и базовая станция должны быть обновлены до последней версии прошивки, чтобы избежать потенциальных проблем с подключением.
• При полетах PPK и дрон, и базовая станция должны записывать спутниковые данные для постобработки. Убедитесь, что оба настроены на запись этой информации, и используется правильное преобразование при выводе GPS-данных из программы PPK.
• При использовании наземных опорных точек убедитесь, что они равномерно распределены по всей зоне полета и что маркеры остаются на месте при перемещении базовой станции. Не используйте опцию обработки Фиксировать положение изображения для высокоточных GPS (RTK и PPK), если вы используете наземные опорные точки, так как она может исказить значения точности при настройке с помощью обоих методов.
• Убедитесь, что дрон и базовая станция ведут запись в одних и тех же системах координат. Если вы используете сервис коррекции, проверьте системы координат перед съемкой полета.

РТК и наземные опорные точки

Дроны RTK, как правило, более точны, чем обычное портативное устройство GPS. Однако позиционирование RTK не является безошибочным, и координаты GPS могут быть неточными, если существуют плохие условия полета или возникают проблемы с подключением. Сбор наземных опорных точек для каждого полета может смягчить эти проблемы. Использование наземных опорных точек в качестве контрольных точек может помочь в проверке точности позиционирования дрона. Если есть значительный сдвиг изображения по сравнению с контрольной точкой, конфигурация сбора дронов может быть неправильной. Это касается как горизонтальных, так и вертикальных измерений.

Ниже приведены советы по работе с опорной геодезической сетью и данными RTK:

• Если вы видите значительный сдвиг между изображениями RTK и контрольными точками, сначала проверьте используемые системы координат. Убедитесь, что система координат изображения и система координат проекта определены правильно.
• Учитывайте высоту базовой станции, если вы используете свою сеть RTK. Измерьте высоту, начиная с верхней части GPS-приемника. При необходимости вы можете отрегулировать высоту изображения, чтобы учесть это смещение.
• В опциях обработки в разделе Настроить изображения установите отметку Фиксировать положение изображения для высокоточных GPS (RTK и PPK). Это останавливает попытки программного обеспечения настроить измерения GPS и вместо этого использует измерения непосредственно из метаданных изображения.

Примечание:

Опция Фиксировать положение изображения для высокоточных GPS (RTK и PPK) должна использоваться только с опорными точками, а не с точками опорной топогеодезической сети. Наличие связи между этой опцией и опорной топогеодезической сетью на этапе настройки может привести к ошибкам точности.

О полях метаданных RTK

Снимки с беспилотников с поддержкой RTK записывают поля метаданных, которые содержат ключевые сведения о качестве поправок RTK. Понимание того, что представляют собой значения в этих полях, может помочь повысить точность выходных продуктов.

Чтобы определить, какие поля метаданных RTK есть в ваших снимках, вы можете воспользоваться встроенным средством просмотра метаданных.

Метаданные БПЛА с поддержкой RTK обычно содержат следующие поля:

• rtk_flag — определяет качество и точность геотегирования
• rtk_std_lon — точность измерения долготы
• rtk_std_lat — точность измерения широты
• rtk_std_hgt — точность измерения высоты

Поле rtk_flag показывает, применялись ли поправки RTK, а также определяет их влияние на качество позиционирования и геотегирования. Он оценивает как абсолютную точность (то есть насколько хорошо координаты GPS соответствуют реальным местоположениям), так и относительную (насколько согласованы положения между изображениями в одном полете). Общее измерение представлено в виде значения, основанного на следующей шкале:

• 0: Без позиционирования — RTK-коррекции не применяются, что приводит к низкой точности (десятки метров)
• 16: Позиционирование по одной точке — низкая точность (около метра)
• 34-49: Решение "Плавающий RTK" — точность на уровне дециметра-метра, зависит от качества соединения с базовой станцией
• 50: Фиксированное решение RTK — высокая точность (до сантиметра)

Поле rtk_std_lon представляет собой стандартное отклонение измерений долготы после RTK-коррекций. Меньшее значение означает более высокую точность и достоверность геотегирования долготы.

Поле rtk_std_lat отражает точность измерений широты в RTK-коррекциях. Более низкое значение означает более высокую точность, гарантируя, что координаты широты будут ближе к их реальному положению.

Поле rtk_std_hgt представляет собой стандартное отклонение измерений высоты после RTK-коррекций. Меньшее значение соответствует большей уверенности в определении высоты, что может быть важным для задач, требующих большой вертикальной точности.