Алексей Смирнов – аспирант МИИГАиК и менеджер Отдела Технической Поддержки фирмы «РАКУРС». Уже 4 года он работает над универсальной методикой использования беспилотных летательных систем для картографических задач. Помимо практической, методика имеет образовательную функцию: освоив ее, специалист поймет, как подобрать аппарат для своих задач, спланировать его полетное задание, обработать данные и получить нужный результат. Почему такой методики до сих пор нет, кому и насколько она нужна, Алексей рассказал ГИС-Ассоциации.

— Сейчас в мире геоинформатики выделяются 2 самых обсуждаемых тренда – использование БПЛА для картографических задач и трехмерное моделирование местности.

БПЛА покупают многие: в отличие от космической съемки они очень оперативны; с их помощью получают безоблачные снимки с хорошей детализацией, в отличие от классической аэрофотосъемки БПЛА дешевле и безопаснее. Раньше беспилотные аппараты покупали организации с большими объемами работ: агрономы, нефтяники и газовики, чтобы экономически обосновать использование технологии. Сейчас беспилотные аппараты осваивают энергетики - для обследования технических объектов, лесники - для определения границ земель лесного фонда, топографы геодезических фирм.

Это одно из самых перспективных и интересных направлений, которое мне бы хотелось развивать. Именно это направление я в свое время выбрал в университете, теперь это переросло в профессию, профессия стала нужной и востребованной.

— Я начал работу над методикой использования БПЛА с классификации задач. Их много, поэтому выделил три крупные группы: топографическая картография, мониторинг, ближняя съемка. Топографическая картография требует высоких точностей, качества изображений, и, следовательно, является наиболее наукоемким направлением.

Технология БПЛА в первую очередь нужна для решения задач топографического картографирования, т.к. этот вид несет большее количество информации по сравнению с альтернативными видами съемки; информации достаточно точной, чтобы получить материалы масштаба 1:2000 и крупнее. Технология может быть полезна при мониторинге объектов, земель разного назначения, поскольку является оперативной, сравнительно менее затратной и трудоемкой, опять же, чем классическая аэрофотосъемка.

Уникальность технологии состоит в ее новизне, простоте, доступности и экономичности. Сейчас не все производители БПЛА готовы предоставить пользователям всю технологию целиком: от запуска аппарата до получения «удобоваримого» конечного продукта. Свою задачу вижу в популяризации метода и постановке методологии съемки таким образом, чтобы она оправдывала ожидания заказчиков при использовании любой модели БПЛА.

 

— Типичная ситуация в моей практике такова. Возьмём геодезическую фирму. Она хочет внедрить беспилотный аппарат. Фирма решает, куда обратиться за консультацией: к дружественной компании, имеющей опыт работы с БПЛА, или к производителям беспилотных летательных аппаратов. В итоге производитель убеждает в приобретении некоторого аппарата.

Каждый производитель предоставляет инструкцию по использованию разработанного им БПЛА. Покупатель уверен: при соблюдении инструкции и рекомендаций производителя аппарат отработает полетное задание без сбоев и выдаст предполагаемый результат. Это не всегда так. Что в этом случае делать? Специалистов по съемке с БПЛА в настоящее время мало. Первые дипломированные специалисты, которые обучались съемке с БПЛА и обработке результатов, полученных с них, выпустились из Московского Государственного университета Геодезии и Картографии (МИИГАиК) только 2 года назад. Фирма обращается к разработчику. Разработчик, как правило, заявляет о неправильном использовании своего аппарата. Ведь разработчик БПЛА - конструктор. Не геодезист, не картограф. Он не может учесть все аспекты предстоящих работ. Только сейчас производители пытаются адаптировать БПЛА и программное обеспечение для выполнения картографо-геодезических работ, поскольку видят, что пользователи, приобретающие аппараты, не могут получить желаемый результат.

Есть условная модель БПЛА и условное программное обеспечение для обработки результатов съемки – нужно их связать. Нужна поставленная универсальная технология использования. Этим я занимаюсь на кафедре фотограмметрии в МИИГАиКе. На данном этапе я могу проконсультировать относительно выбора аппарата, параметров аэросъемки и, конечно, программ для обработки материала. Моя задача – подсказать какие именно технологии подходят конкретной фирме для решения ее задач, какие технологии оправдают ее ожидания.

Рынок БПЛА в России в настоящее время очень бурно развивается. Представлены десятки аппаратов и комплексов, в т.ч. для решения картографических задач. Программного обеспечения для обработки материалов, полученных с БПЛА меньше.

Немного продвинулось законодательство в этой сфере. Большой интерес к данной технологии проявляют потенциальные пользователи. Но все еще не хватает специалистов, способных грамотно поставить процесс съемки и обработки данных. Поэтому оцениваю состояние российского рынка БПЛА как младенческое.

— В течении двух лет я составлял обзоры российских и зарубежных беспилотных систем разного класса и типа для картографических целей. Обзоры в свободном доступе, их можно найти в Интернете. Они показывают: техническое оснащение и функциональные возможности отечественных производителей на несколько порядков лучше, чем у зарубежных. Возможно, потому что в Европе существуют очень жесткие ограничения использования воздушного пространства. Соответственно нам в России тоже необходимо до конца получить законодательные документы, разрешающие этот вид работ. Плюс в последнее время, как я уже сказал, наши разработчики стараются адаптировать свои модели для картографии.

Технические средства развиваются гораздо быстрее, чем программы. Что касается программного обеспечения для управления БПЛА и для фотограмметрической обработки результатов съемок, то программ не так много, как кажется, но они есть. БПЛА в большинстве случаев не обеспечивают геометрию и качество съемки, аналогичное классическими аэрофотокамерам и пилотируемым аппаратам, поэтому классические методы обработки иногда дают недостаточно хорошие результаты. Разработчики ПО пытаются адаптировать свои продукты под сложную съемку с БПЛА. Наибольшая нагрузка ложится на фотограмметриста. Несмотря на развитие технологий, алгоритмов, автоматизацию, человека без профильного образования нельзя допускать к работе. Поэтому главной движущей силой развития чего-либо был и будет специалист.

 

— Распространению БПЛА препятствует отсутствие готовых технологических решений и специалистов, способных такие решения предоставлять. Жизнеспособных компаний-разработчиков достаточно. Сейчас очень популярна продажа БПЛА через представителей, интернет-магазины, где БПЛА продается без какой-либо технической и научной поддержки. Начинающие разработчики пытаются сделать массовые модели БПЛА для получения быстрой выгоды, а надо делать аппараты, которые дают результат. И, наконец, практически ни у кого нет утвержденной методики использования БПЛА в зависимости от климатической зоны, вида картографических задач и характера местности.

 

— Я стараюсь построить мост между технологиями БПЛА и картографией в целом. Хочу, чтобы каждый заинтересованный человек понимал, что сейчас представляет собой технология, какие результаты она может выдать и как доработать ее под свои задачи. Пишу статьи, отвечаю на вопросы, делаю рекомендации.

— Думаю, к 65 году беспилотники прочно займут свою нишу в картографии, уж если не крупных городов (в силу действующего законодательства), то межселенных территорий точно - как наиболее рентабельная технология. Появятся готовые программные решения с отлаженной технологией обработки, модели БПЛА со стабильными съемочными процессами, что сделает возможным использование беспилотных летательных систем в смежных с картографией дисциплинах, требующих высокоточных измерений.

 

— Из поставщиков БПЛА я выделить мелкие и крупные фирмы не могу. Потому как с известностью и успешностью на рынке это не связано. Есть фирмы, которые более ориентированы на военные структуры, на научно-исследовательскую отрасль или на конкретного пользователя.

Если говорить о конкретных фирмах-разработчиках, могу назвать компании, которые в последнее время вызывают у меня интерес. Московская фирма «АФМ-Серверс» с моделью Птеро, пожалуй, самая перспективная и думающая организация; питерская фирма СТЦ с аналогичной разработкой. Фирма «ПЛАЗ» с моделью GeoScan, на мой взгляд, имеет идеальное соотношение цена/качество. Есть грамотная фирма «АВАКС-Геосервис» в Красноярске, неплохие фирмы в Ижевске – Zala Aero и «Беспилотные системы»; также стоит упомянуть очень интересную модель из Омска организации «ЛАГ».

— Если говорить об особенностях конструкции БПЛА для картографии, то нужно сказать, что камера решает далеко не все. Важны многие детали. Однако из всех камер, с которыми я работал, выделю Nikon D800 за отличное качество изображения, Sony RX1 за приемлемую геометрию изображения и Phase One IXU 150 за первую попытку сближения бытовых и профессиональных аэрокамер.

 

— Стоимость беспилотных летательных систем складывается не только из стоимости носителя, но и из затрат на устанавливаемую аппаратуру.

Себестоимость самих беспилотных летательных аппаратов сравнительно мала. Но ценообразование всей системы – сложный процесс, зависящий от дорогостоящих навигационных систем, камеры, системы управления и прочего. Ждать удешевления не приходится: чем лучше и стабильнее модель БПЛА, тем она дороже.

P.S. Использование беспилотных летательных систем для картографических задач скоро будет наравне с другими альтернативными методами изысканий, как на законодательном уровне, так и на технологическом. Оно параллельно техническому прогрессу в целом. Раньше мобильный телефон был огромным, стоил дорого, и пользовались им немногие, но ситуация изменилась. Также будет и с БПЛА.