Нужна универсальная методика использования БПЛА для картографии. Смирнов А. (МИИГАИК)

28.12.2015

Нужна универсальная методика использования БПЛА для картографии. Смирнов А. (МИИГАИК)
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.
 
— Почему вы начали заниматься именно беспилотниками?

— 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.
 
— Зачем нужна технология, в чем ее уникальность?

— 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.
 
— Насколько сейчас, по вашему мнению, развит рынок БПЛА? Это младенец, школьник, студент?

— 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.

— Каковы основные движущие силы развития рынка картографирования с помощью БПЛА (технологии, законы)?

— 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.
 
— Что препятствует распространению БПЛА в нашей стране?

— 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.
 
— Что вы делаете для продвижения технологии?

— 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.

— Представьте, что сейчас 2065 год. Вы смотрите на улицу из окна своего кабинета. Какую картинку вы представляете? Какой будет роль беспилотников?

— 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.
 
— Как вам кажется, какие компании более успешны в сфере БПЛА - крупные или малые? Каковы их преимущества?

— 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».
 
— Какие сенсоры (камеры) вам интересны?

— 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.
 
— Цены на беспилотники сложно назвать социальными. Почему они столь высоки? Неужели ситуацию нельзя изменить?

— 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.



Беспилотные вертолеты

2011-03-30
Беспилотные вертолеты
В апреле 2010г Армия США обнародо­вала план развития БЛА на ближайшие 25 лет. Документ предусматривает конвертацию существующего парка вертолетов на беспилотные летательные аппараты с возможностью пилотирования чело­веком. Согласно требованиям армии США, новые беспи­лотные аппараты;должны быть авто­номными настолько, насколько возмож­но

Корпорация Google работает над созданием эскадры машин, которые смогут самостоятельно передвигаться в потоке машин

2011-03-11
Корпорация Google работает над созданием эскадры машин, которые смогут самостоятельно передвигаться в потоке машин
Университет Стэнфорда имеет долгую традицию создания автономно передвигающихся автомобилей, таких как Audi TT-S, специально разработанная для гонки по холму Пайкс Пик. Сейчас исследователи из Университетов Стэнфорд и Карнеги Мелон- которым самим не чужда разработка беспилотных автомобилей- объединились с корпорацией Google, чтобы создать эскадру машин которые смогут самостоятельно передвигать в потоке машин.

Взор Горгоны обеспечит беспрецедентно широкий обзор поля боя

2011-03-11
Взор Горгоны обеспечит беспрецедентно широкий обзор поля боя
Новая система наблюдения для БПЛА MQ-9 Reaper, названная как Взор Горгоны, должна обеспечить беспрецедентно широкий обзор поля боя. Всевидящее око в небе, которое наблюдает за операциями в Ираке, Афганистане и Пакистане, скоро станет еще более зорким. ВВС США в скором времени добавит многокамерный сенсор, на шпионский беспилотник, что экспоненциально увеличит площадь, за которой смогут наблюдать военные. Это представляет следующий большой шаг в развитии ударных БПЛА.

Концепция Черного Ястреба от Сикорски

2011-03-11
Концепция Черного Ястреба от Сикорски
UH-60 Black Hawk (Черный Ястреб) садится, лопасти останавливаются. Экипаж, почти закончил свое дежурство, переключает вертолет в беспилотный режим и высаживаются. Черный Ястреб ищет и подключается к ближайшей наземной станции, загружает предварительно запрограммированную задачу и взлетает чтобы найти и подобрать первый груз.

Китай разрабатывает ударные БПЛА

2011-03-11
Китай разрабатывает ударные БПЛА
Китай наращивает производство беспилотных летательных аппаратов очевидно, чтобы догнать США и Израиль в разработке технологий, которые считаются будущим в военной авиации. Западные представители министерств обороны и эксперты, были удивлены увидев более 25 разных моделей БПЛА Китайского производства, представленных на Чжухайском авиашоу. На этой выставке было представлено рекордное количество БПЛА, для страны которая впервые представила концепт БПЛА на такой же выставке только 4 года назад и показали небольшое количество аппаратов в 2008 году.

X-37B OTV (Orbital Test Vehicle) - корабль многоразового применения

2011-01-25
X-37B OTV (Orbital Test Vehicle) - корабль многоразового применения
Осуществлён запуск ракеты-носителя Atlas V EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle) c экспериментальным космическим кораблём многоразового применения X-37B OTV (Orbital Test Vehicle) ВВС США, сообщила пресс-служба ВВС США, 22 апреля 2010 года с 41 стартового комплекса космодрома на мысе Канаверал силами 45 космического крыла. В пятницу, после семи месяцев в космосе, секретный беспилотный космический самолет Х-37В ВВС США вернулся на землю, завершая дебютный полет, покрытый секретностью...

Роботизированная подводная лодка откроет тайны Антарктики

2011-01-24
Роботизированная подводная лодка откроет тайны Антарктики
Место назначения: шельфовый ледник Росса, выступающий с западной части Антарктики. Ученые надеются обнаружить новые свидетельства таяния ледников и другие интересные процессы в той части океана, которая скрыта ледниковым шельфом, омываемым изнутри теплыми морскими течениями. Этот робот спроектирован для работы в таких местах, где никогда не был человек и, возможно, никогда не будет, - говорит Росс Пауэлл, геолог Университета Северный Иллинойс. Пауэлл представил возможности мини субмарины на осенней встрече Американского Геофизического Союза в 2010г.

Оборонное ведомство Израиля планирует использовать беспилотный вертолет для эвакуации раненых

2011-01-23
Оборонное ведомство Израиля планирует использовать беспилотный вертолет для эвакуации раненых
ВВС и Медицинский корпус Сил Обороны Израиля (IDF) в рамках долгосрочной программы совместно работают над совершенно новым средством доставки раненых. Прозванный Воздушным мулом, беспилотный вертолет разрабатывается компанией Urban Aeronautics в г. Явне и, обладая единственным двигателем вертикального взлета и посадки, уже прошел первый успешный этап испытаний в полете, который включает в себя автономное зависание в воздухе. Всего их у Мула на данный момент насчитывается 40 попыток, а также 10 часов налета.

БПЛА «Global Observer» совершил первый полет на водородном топливе

2011-01-22
БПЛА «Global Observer» совершил первый полет на водородном топливе
6 января 2010г. Военно-воздушная база ВВС США Эдвардс. БПЛА "Глобальный наблюдатель" (от англ. "Global Observer" - далее ГН), оснащенный двигателем на водородном топливе, впервые осуществил свой первый полет. Это событие знаменует новую веху в истории беспилотной аэронавтики - начало испытаний высотных и продолжительных полетов в рамках программы под названием "Демонстрация Объединенных Технологических Возможностей" от английского The Joint Capability Technology Demonstration, созданную Министерством обороны США, Департаментом Национальной Безопасности и компанией AeroVironment в сентябре 2007 года.


Страницы: Пред. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Возврат к списку