A co, jeśli masz na swoim podwórku drzewo, które wygląda, jakby mogło spaść podczas następnej wielkiej burzy, i chcesz wiedzieć, czy uderzy w twój dom, jeśli spadnie. Chcesz wiedzieć, czy twój dron może się przydać do pomiaru wysokości drzewa, więc nie musisz męczyć się, próbując przypomnieć sobie coś z geometrii szkoły średniej o trójkątach i cieniach, aby dowiedzieć się, jak obliczyć wysokość. Czy drony mogą mierzyć wysokość?

Drony można łatwo wykorzystać do pomiaru wysokości . Najprostszym sposobem użycia drona do zmierzenia wysokości obiektu lub konstrukcji nad ziemią jest przerzucenie drona na poziom, który chcesz zmierzyć, i spojrzenie na odczyt wysokościomierza na ekranie kontrolera.

Być może chcesz użyć swojego drona do pomiaru innych rzeczy, takich jak odległość, powierzchnia lub głośność. Z pewnością możliwe jest również użycie drona do tych pomiarów. Odległość jest również dość prostym pomiarem, ale w przypadku powierzchni i objętości metody pomiaru stają się nieco bardziej skomplikowane i mogą wymagać innych programów do pomocy w obliczeniach.

Pomiar wysokości

Twój typowy dron konsumencki, taki jak Mavic lub Phantom, ma wbudowany wysokościomierz. Jednym z głównych celów wysokościomierza jest pomoc w utrzymaniu drona poniżej limitu wysokości 400 stóp nad poziomem gruntu (AGL). Podczas lotu powinieneś być w stanie zobaczyć odczyt wysokości na ekranie kontrolera (często na dole ekranu), zwykle mierzony w stopach w USA. W zależności od drona możesz również ustawić odczyt mierzony w metrach.

Ten odczyt wysokości drona jest mierzony od punktu startu drona i nie mierzy się bezpośrednio do ziemi pod jego pozycją w dowolnym momencie. Powodem tego jest to, że wysokość jest zwykle mierzona za pomocą barometru, aby wykryć zmiany ciśnienia powietrza wraz ze wzrostem lub spadkiem wysokości w stosunku do początkowej pozycji drona podczas startu. Wiele dronów zapewnia również pomiar wysokości VPS, który jest mierzony za pomocą czujników wizyjnych skierowanych w dół. Ten pomiar określi odległość do najbliższego obiektu pod nim, niezależnie od tego, czy jest to ziemia, drzewo, czy jakaś inna przeszkoda. GPS nie jest używany jako część funkcji pomiaru wysokości.

Więc co to wszystko znaczy? Oznacza to, że jeśli po starcie wylecisz nad urwisko lub krawędź budynku, Twój wysokościomierz poda ujemny odczyt. Lub jeśli lecisz pod górę, pomiar wysokości może wynieść 50 stóp, podczas gdy w rzeczywistości jesteś tylko 20 stóp nad poziomem gruntu, gdy wznosisz się pod górę.

Wracając do przykładu pomiaru wysokości drzewa, aby uzyskać dokładny pomiar, musiałbyś wystartować bezpośrednio z podstawy drzewa i lecieć prosto na szczyt, aby uzyskać najdokładniejszy odczyt wysokości . Nie można na przykład wystartować z patio na drugim piętrze, podlecieć do drzewa, odczytać pomiar wysokości i uzyskać odpowiednią wysokość – brakowałoby całej odległości od ziemi do poziomu tarasu.

Przeprowadzono dogłębne badania w celu określenia dokładności tej metody pomiaru za pomocą drona, a wyniki wskazują, że daje ona „wystarczająco dokładny” odczyt. Jeśli martwisz się precyzją, jedną z metod poprawy dokładności odczytu wysokości jest lądowanie drona i wyłączanie go między każdym lotem, aby zmierzyć inny obiekt. Jeśli więc chcesz zmierzyć wysokość każdego drzewa w rzędzie za domem, lataj każdym z osobna, wyląduj dronem i wyłącz go przed przejściem do następnego.

Jeśli naprawdę zależy Ci na pomiarze wysokości z najwyższą precyzją, można to również zrobić za pomocą drona, ale być może nie za pomocą standardowego Mavica. Istnieje wiele dronów na poziomie profesjonalnym i korporacyjnym, które można wyposażyć w dalmierze laserowe i czujniki LiDAR, które będą w stanie dawać znacznie dokładniejsze pomiary wysokości.

Pomiar odległości

Podobnie jak w przypadku metody pomiaru wysokości, typowy dron może być również użyty do „dostatecznie bliskiego” pomiaru odległości. Na ekranie kontrolera zwykle pojawia się odczyt odległości, a to oznaczałoby odległość drona od kontrolera i przypuszczalnie od miejsca, w którym stoisz.

Weźmy inny przykład. Chcesz wiedzieć, jak daleko jest od domu do końca podjazdu. Jeśli stoisz w drzwiach swojego domu i masz drona startującego tuż przed sobą, to kiedy dolecisz do końca podjazdu, odczyt odległości na kontrolerze powie ci, jak daleko w stopach jest koniec Twojego podjazdu pochodzi od Ciebie.

Istnieje kilka ważnych ograniczeń tej metody pomiaru odległości, o których należy pamiętać. Pierwszym z nich jest to, że musisz trzymać drona w fizycznej linii wzroku z miejsca, w którym go obsługujesz. Ograniczyłoby to twoją zdolność do mierzenia odległości w miejscach, w których znajduje się wiele przeszkód, które zasłaniałyby widok drona.

Należy również pamiętać, że dron nie może podróżować poza zasięg kontrolera. W przypadku standardowego drona konsumenckiego jest to prawdopodobnie około 500 stóp. Jeśli twój dron znajdzie się poza zasięgiem twojego kontrolera, ryzykujesz, że odleci dron w najgorszym przypadku, a w najlepszym razie dron automatycznie wróci do domu, gdy sygnał sterowania radiowego zostanie utracony. Te dwa ograniczenia oznaczają, że przeciętny dron może być używany tylko do pomiaru stosunkowo krótkich odległości, przynajmniej przy użyciu prostego, bez dodatkowego oprogramowania lub podejścia opartego na wiedzy.

Inne pomiary

Drony są powszechnie używane w takich branżach jak geodezja, górnictwo, budownictwo, rolnictwo i nie tylko, do pomiaru wszelkiego rodzaju rzeczy, w tym powierzchni i objętości. Zwykle odbywa się to za pomocą metody zwanej fotogrametrią. W prostych słowach fotogrametria polega na wykonaniu jednego lub więcej zdjęć, wykonaniu pomiarów obiektów na zdjęciach i wygenerowaniu trójwymiarowej rekonstrukcji na podstawie tych pomiarów.

Ten proces byłby dość skomplikowany i nieefektywny do samodzielnego wykonania, ale jeśli chcesz uzyskać dokładne pomiary powierzchni lub objętości ze zdjęć wykonanych standardowym dronem, istnieje wiele opcji oprogramowania (Pix4D, DroneDeploy, DJITerra , SimActive), który umożliwiałby przesyłanie plików ze zdjęciami, odwracanie się i dostarczanie mierzalnych map lub rekonstrukcji 3D na podstawie Twoich obrazów. Możesz użyć tych map, aby znaleźć pomiary takich rzeczy, jak powierzchnia gruntu, a nawet objętość obiektów lub konstrukcji.

Aby uzyskać absolutną dokładność na poziomie centymetra, musiałbyś wyjść poza możliwości standardowego drona i zapuścić się w sferę dronów korporacyjnych, które oferowałyby czujniki LiDAR (Light Detection And Range), które mogą przebić się przez roślinność i inne przeszkody, aby zapewnić dokładność odczyty z poziomu gruntu. Ten profesjonalny poziom dronów i czujników kamer oferuje również obrazowanie georeferencyjne, aby dokładnie łączyć obrazy z geolokalizacją.

Wniosek

Jeśli chcesz użyć swojego drona do wykonania kilku prostych pomiarów wysokości lub odległości, jest to bardzo prosty i nieskomplikowany proces, aby wykonać kilka odczytów bezpośrednio z ekranu kontrolera. Te odczyty mogą dać mniej lub bardziej dokładny pomiar wysokości drzewa lub dachu lub odległości od huśtawki na werandzie do skrzynki pocztowej. W przypadku bardziej złożonych pomiarów lub gdy wymagany jest większy stopień precyzji, może być konieczne wezwanie wsparcia z innych programów.