无人飞机已迅速成为现代建筑业工作流程的重要组成部分,无论它是用于进度报告、工地计划、BIM、库存控制、安全意识、结构检查、topo还是其他目的。现场主管,建筑师和利益相关者都受益于快速输出的准确2D/Ortho或3D模型,这些模型可用于简单的可视化、进度报告、库存计算、DSM、等高线到更复杂的覆盖蓝图的目的在设计/制造或BIM过程中进行。
选择正确的航测资产/UA可能是一项挑战,特别是许多UA的营销都集中在RTK内建(很少是精确的)PPK解决方案和许多组件工作流,而不是单一步骤工作流。关于飞机选择的决策将基于预算、精度要求、结果速度和总体报告要求。
在为BIM飞行的任何地点,输入AutoDesk或类似的工具,需要有准确的地面控制点(GCP)。GCP可以从场地测量师、郡广场或其他官方来源获得,这通常是假定地面控制点可以通过UA飞行捕获图像识别的最佳方法。现场主管也可以使用常见的调查工具来获取他们自己的观点。诸如DTResearch 301 RTK平板电脑这样的设备可以结合来自空中和地面的GPC定位点来提高精度。如果没有这些方法,站点管理员可以根据站点的特定需求获取自己的点。这些点可以通过传统的rover/base RTK系统来计算,或者使用PPK、RTK或PPP解决方案,同样依赖于预算和时间。如果需要厘米(对分米)精度,则需要RTK或PPK。
撇开准确性不谈,图像质量正变得越来越重要,因为利益相关者已经习惯了照片级邻位或模型。通常,这些模型也用于与检查人员共享增长,这意味着呈现级图像可能是关键。在生成开发前的topos时,图像质量是非常重要的,或者只是从各个方向描绘一片土地。换句话说,一个高质量的成像传感器(相机)是必要的。一些飞机允许用户选择相机,而许多美国联合航空公司的制造商正在为他们的飞机设计专门的相机。
关于无人机,我们选择了三种流行的型号进行比较:
AutelEVO(1/2.3传感器)
YuneecH520/E90(1英寸传感器)
DJIPhantom4(1英寸传感器)
在各种条件下多次飞行该站点,在所有三个映射项目中都使用相同的RTK捕获点。所述DTResearch301RTK系统用于接通位置捕获GCP,与HoodmanGCP试剂盒上的接地GCP。该HoodmanSkyRuler系统也被捕获为规模约束的检查点。
这个商业场所很小(1.64英亩),我们能够在放置表格之前开始捕获,一直到垂直安装。
每个飞机系统的精度差异很大,尤其是在仰角计算中。与通过测量员的RTK系统获得的GCP点相对于投影点的偏差。总体而言(令我们惊讶的是),AutelEVO最准确,其偏差为:
x-5.112英尺
y-47.827ft
z-16.541英尺
YuneecH520/E90组合的差距不大,为:
X-10.323英尺
y-44.225英尺
z-92.788英尺
最后,DJIPhantom4表现出以下差异:
x-1.95英尺
y-45.565ft
z-140.626英尺
所有这些偏差都是在Pix4DMapper中计算和补偿的,Pix4DMapper用于组装所有这些每周的项目。
由于3D建模是比较/目标的一部分,因此除了天底捕获外,还进行了倾斜操作。虽然手动设置对于高质量地图和模型通常必不可少,但在以下图像中,相机均设置为自动曝光,快门和ISO。
AUTELEVO(原始版本)
YUNEE CH520/E90
精灵 4 PRO
尽管在撰写本文时,Pix4D尚未为AutelEVO创建镜头配置文件,但所有飞机模型都可以与Pix4DMapper一起很好地工作(它们已经表明该功能应该“很快”可用)。我们根据Autel产品经理提供的信息,自行定制了镜片轮廓尺寸。
其他的
奥特EVO
YUNEECH520/E90
精灵 4 PRO
尽管图像质量是主观的,但我们的客户和我们的团队都同意AutelEVO可提供所有飞机的最佳图像质量和色彩,并且所有飞机均设置为自动曝光,快门速度和ISO100。这是令人惊讶的,因为Autel是½.3成像器,而Yuneec的1英寸滚动百叶窗和DJI飞机的全局百叶窗相比。基于互联网论坛,Autel因其令人印象深刻的相机参数而闻名。
所有航班均为单电池航班。这很重要,因为更换电池为各种飞机提供了不同的功能。使用Yuneec和DJI产品及其各自的软件应用程序,我们可以在较大的位置进行适当的电池管理,使飞机在电池耗尽时返回发射点,并在插入新的/已充电的电池后恢复其停止的任务。Autel任务计划程序目前不支持多电池任务(尽管我们听说它将很快支持)。
此工作流程有一些方面值得赞赏,而有些方面则没有。例如,在飞行Autel和Yuneec产品时,我们可以作为负责任的飞行员,在FAA提供的区域B级授权下运行。要飞行DJIPhantom,飞机需要使用DJI提供的解锁功能以允许飞行。这是一个小麻烦,但是如果一个人出现在工作场所而不期望解锁,那可能会很乏味。在某些情况下,我们只是处于边缘和外部受控空域,但DJI极为保守的系统仍需要解锁。大多数情况下,解锁速度非常快;其他时候,它根本不会发生。
所有这三架飞机的部署速度都相当快,当LAANC要求零高度网格的要求很短时,这一点很重要。Autel显然赢得了快速部署的殊荣,从开箱到空中发射的EVO大约需要30秒。任务计划可以在飞行前进行管理,并在UA离开地面后上传。最新版本的EVOII1”相机也具有相同的体验。我们也赞赏在相对较高的风速(26mph+)下没有漂移和倾斜的情况。
接下来的DJI大约是三分钟,这是最快的(假设情况下仍保持螺旋桨状态),而任务计划方面比Autel系统慢一点。DJI在飞行前将任务上传至飞机。当然,这是假设我们已经获得了DJI的批准,可以在FAA全面批准的基础上在受限的空域飞行。如果不这样做,我们可能会发现(并且已经发现)由于故障或DJI响应缓慢,我们自己无法在现场飞行。
Yuneec的部署速度最慢,因为必须拆卸六个道具才能运输。给ST16控制器通电,连接道具并等待GPS锁定通常最多需要五分钟。任务计划工具(DataPilot)比DJI的GSPro,第三方Litchi或其他计划应用程序更强大,并且比AutelExplorer的任务计划器更强大。DataPilot还可以从本质上确保任务正确飞行,因为它可以自动设置不同飞行类型的摄像机角度,从而减少飞行员误差的余量。YuneecH520在强风条件下表现出色,在接近30mph的合理强风条件下可以保持准确的位置。
所有这三架飞机都变成了非常实用的模型。所有飞机都捕获非常有用的高质量图像。在与GCP捆绑之前,所有飞机在合理的范围内都精确到地面。
我们惊讶地发现我们更喜欢AutelEVO,并且在购买了带有1英寸相机和6K视频的AutelEVOIIPro之后,现在正在完成该项目。
为什么?
最重要的是,在该站点执行的许多任务中,与其他飞机相比,AutelEVO系列飞机提供的定位最准确。通过数十个比较数据集,Autel还提供了最快的部署,并在必要时能够在强风中飞行。AutelEVO和EVOIIPro的成本使其成为了一种非常易用且完全可靠的工具。AutelEVO不需要任何海外公司的授权,特别是在我们已经获得FAA授权的地区,这对我们来说很重要,并且图像质量优于其他任何一架飞机。
我们也非常感谢飞机的体积小巧,因为它占用了我们的工作卡车很小的空间,并且我们的客户赞赏我们在为他们的居住区工作时没有侵入性。该飞机的噪音不及其他飞机那么大,导致在工作现场关注UA的人减少了。明亮的橙色,再加上我们的FoxFuryD3060照明套件(即使在日光下使用),即使在白色的天空或黑暗的建筑背景下,也能够非常轻松地看到飞机。
我们当然也赞赏部署的速度。通过安全检查,LAANC授权,计划任务以及为远程飞机和飞机供电,AutelEVO可以在两分钟内部署完毕。在G空域飞行时,从箱子到空降的飞行时间不到30秒即可完成。
EVO1的电池续航时间只有25分钟,而我们新收购的EVOIIPro可以提供40分钟的飞行时间,并具有令人难以置信的图像,可馈入Pix4D或其他飞行后分析软件。
与其他飞机相比,EVO在飞行中提供了最准确的XYZ定位。对于那些未使用GPS系统(例如我们正在本项目中使用的DTResearch301)的用户而言,准确性至关重要,并且能够确保使用准确的元数据进行清晰捕获是成功将输入映射到Autocad应用程序的关键。