Ngày nay, máy bay không người lái được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau. UAV đã được sử dụng rộng rãi không chỉ trên trên thế giới mà còn ở ngay Việt Nam. Hãy cùng, 3dflycam tìm hiểu các lợi ích của ứng dụng uav trong khảo sát địa hình hiện nay
Mục lục
Công nghệ UAV là gì
UAV (viết tắt cả Unmanned Aerial Vehicle- Thiết bị bay không người lái) là một loại máy bay không có phi công trong buồng lái mà được điều khiển từ xa hoặc được lập trình sẵn lộ trình bay
UAV được sử dụng lần đầu với mục đích quân sự (đánh bom các mục tiêu) từ những năm 1849. Sau chiến tranh thế giới thứ 2, UAV được phát triển mạnh nhưng chủ yếu cũng chỉ phục vụ mục đích quân sự.
Hiện tại, UAV được phân ra làm 2 loại chính là: cánh cố định và cánh là các rotor. Cánh cố định thường gọi là fix-wing và cánh rotor thường gọi là drone
Hai loại này có những đặc tính kĩ thuật và chức năng khác nhau, nên tùy vào mục đích và nhu cầu mà đưa ra lựa chọn.
UAV cánh cố định
UAV có cánh cố định phù hợp khảo sát ở các khu vực có không gian rộng lớn vì có tầm hoạt động, độ cao hoạt động và tốc độ tối đa rất cao.
Tuy nhiên những UAV này lại yêu cầu phải có chỗ để cất cánh và thiếu cơ động do có sải cánh lớn.
Một trong những lọại UAV cánh cố định đó chính là Trimble ZX5
Trimble là nhà phát triển máy thu (Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu) có trụ sở tại Sunnyvale, California.
Công ty gồm có các sản phẩm máy đo khoảng cách laser (Laser rangefinder), thiết bị bay không người lái, hệ thống dẫn đường quán tính và công cụ xử lý phần mềm. Công ty được thành lập vào tháng 11 năm 1978
Đặc trưng của hãng là dòng Trimble ZX5 dùng trong khảo sát địa hình, với các thông số đặc trưng
- Kiểu cất cánh/ Hạ cánh: thẳng đứng
- Giới hạn thời tiết: Ổn định trong gió lên tới 36 km/h
- Tần số liên lạc và điều khiển: 2.4GHz
- Khả năng tải trọng: 2,3 kg
- Kích thước: 85 x 49 cm
- Pin: 2 x 6600 mAh 14,8 V
- Máy ảnh: 16 MP với ống kính 14mm có thể hoán đổi cho nhau
- Thời gian bay: 20 phút
- Mức trần tối đa: 3000 m trên mực nước biển
- Phạm vi giao tiếp và kiểm soát: lên tới 2 km
Những bất lợi của UAV cánh cố định dường như lại là lợi thế của các UAV có cánh là các rotor.
UAV cánh rotor
Nhờ kích thước nhỏ gọn mà những UAV dùng rotor có thể cất cánh thẳng đứng và linh động hơn ở những địa hình hiểm trở, khó tiếp cận.
Điều này tạo điều kiện cho các UAV dùng rotor có khả năng chụp những bức ảnh có độ chính xác cao và cung cấp nhiều thông tin hơn.
Tuy nhiên thời lượng bay liên tục ngắn (chỉ 20 phút) lại là một hạn chế lớn của các thiết bị này
Một trong những hàng nổi tiếng nhất chuyên sản xuất dòng drone cánh rotor chính là DJI
Công ty TNHH Công nghệ SZ DJI là một công ty công nghệ Trung Quốc có trụ sở tại Thâm Quyến, Quảng Đông với các nhà máy trên khắp thế giới.
Được biết đến như một nhà sản xuất thiết bị bay không người lái (UAV) để chụp ảnh trên không và quay phim. DJI cũng thiết kế và sản xuất gimbals máy ảnh, nền tảng chuyến bay, máy ảnh, hệ thống động lực, bộ ổn định máy ảnh và hệ thống điều khiển chuyến bay.
Hãy cùng tìm hiểu về Phantom 4 RTK trong ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình
Loại nổi phổ biến nhất để sử dụng khảo sát địa hình chính Phantom 4 RTK (dân dụng)
Phantom 4 RTK là dòng thiết bị bay mang tính chính xác rất cao nhờ vào sự tích hợp hệ thống định vị trung tâm – một mô-đun mới được tích hợp trực tiếp vào Phantom 4 RTK cung cấp dữ liệu định vị theo thời gian thực đến mức cm.
DJI Phantom 4 RTK phù hợp với bất kỳ công việc với khả năng kết nối hệ thống định vị này để D-RTK 2 trạm di động.
NTRIP (Mạng Giao thông vận tải của RTCM qua Internet Protocol) sử dụng một 4G dongle hoặc WiFi hotspot.
Hoặc Phantom 4 RTK sẽ lưu trữ dữ liệu quan sát vệ tinh được sử dụng cho Post Processed Kinematics (PPK).
Độ chính xác đã được đánh giá
- Độ chính xác định vị ngang 1cm + 1ppm RTK
- Độ chính xác định vị dọc 1,5cm + 1ppm RTK
- Khi bay ở độ cao 100m, GSD 2,7cm, trời nắng: 5cm.
- Bay trong điều kiện khô ráo, vận tốc gió 4m/s, độ cao 100m và khoảng cách mẫu GSD 2.74 cm, độ phủ ngang 80%, độ phủ dọc 70%
Các ứng dụng uav hiện nay
Hiện tại UAV được ứng dụng vào các lĩnh vực dân dụng, thương mại, quân sự và không gian vũ trụ. Trong đó bao gồm:
– Trong lĩnh vực quan sự, ứng dụng UAV để trinh sát, tấn công, phòng thủ, quản lý biên giới…
– Trong lĩnh vực dân dụng, ứng dụng UAV để cứu hộ thảm họa, khảo cổ học, bảo tồn thiên nhiên (bao gồmđo lường mức độ ô nhiễm và phòng chống ô nhiễm), quản lý tội phạm và phòng chống khủng bố.
– Trong Thương mại, ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình, giám sát và kiểm tra cơ sở hạ tầng, nông nghiệp, nghiên cứu khoa học và vận chuyển
Đặc biệt, ứng dụng uav trong khảo sát địa hình hiện nay mang lại rất nhiều ích lợi to lớn. Phần tiếp theo, chúng tôi sẽ cùng giới thiệu về các ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình và lợi ích của ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình .
Video dưới đây sẽ giới thiệu về một dự án ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình của chúng tôi ở Lâm Đồng:
Lợi ích của ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình hiện nay
Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình giúp chủ đầu tư tiết kiệm về thời gian, tiền bạc. Đồng thời , sản phẩm tạo thành cũng rất đa dạng, trực quan và linh hoạt
Bảng so sánh kết quả về thời gian và độ chính xác cho thấy lượng thời gian tiết kiệm và độ chính xác của phương pháp dùng UAV vượt trội hơn phương pháp khảo sát thông thường.
Đồng thời độ bao phủ của phương pháp dùng UAV lớn hơn rất nhiều so với phương pháp RTK thông thường chỉ giới hạn trong trong khu vực đang xây dựng.
Ngoài ra, phương pháp UAV cung cấp nhiều loại sản phẩm kèm theo như mô hình 3D, ảnh trực giao và mô hình số bề mặt so với phương pháp RTK GPS chỉ cung cấp mô hình số bề mặt.
Nhờ sự linh hoạt và nhỏ gọn, các thiết bị bay không người lái này có khả năng xâm nhập vào những vị trí bí mật và quan trọng về quân sự, chính trị, hoặc trên vùng đất công cộng để thu thập thông tin.
Bên cạnh đó, các UAV có thể gây nguy hiểm đến hoạt động hàng không và sẽ để lại thiệt hại về người và của nếu như có va chạm xảy ra.
Nên chủ sở hữu UAV cần phải được cơ quan có thẩm quyền cấp phép mới được hoạt động để đảm bảo an ninh, cũng như là quyền riêng tư của cá nhân hay cộng đồng.
Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình
Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình có rất nhiều ứng dụng. Cụ thể như tạo thành đám mây điểm, thành lập ảnh trực giao, mô hình số độ cao và cả xuất đường đồng mức
Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình- tạo đám mây điểm
Đám mây điểm (Point Cloud) là tập hợp các điểm mang giá trị tọa độ, cao độ, màu sắc
Công dụng của đám mây điểm Dùng để xây dựng mô hình 3D, trích xuất dữ liệu khác nhau để thành lập các loại bản đồ khác nhau và Lưu trữ dữ liệu số
Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình- thành lập ảnh trực giao
Ảnh trực giao là một hình ảnh tổng đã được hiệu chỉnh đối xứng được ghép từ nhiều hình ảnh, trong đó sự biến dạng hình học đã được sửa chữa và hình ảnh đã được cân bằng màu sắc để tạo ra một tập dữ liệu khảm liền mạch.
Độ chính xác ảnh trực giao tạo thành từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình có thể lên tới hàng cm. Phù hợp để thành lập bản đồ tỉ lệ 1:500.
Hệ tọa độ xuất có thể WGS84/ UTM Zone 48N, VN-2000
Công dụng của ảnh trực giao thành lập từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình
- Quan sát tổng thể toàn bộ khu vực. Từ đó, có thể đưa ra những quyết định hiệu quả
- Ghi nhận hiện trạng môi trường khu vực. Có thể sử dụng để lưu trữ hiện trạng môi trường ở nhiều thời điểm khác nhau
- Phân vùng hiện trạng môi trường khai thác: thảm thực vật, khu vực khai thác, khu vực chưa khai thác, nhà cửa…
Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình- thành lập mô hình số độ cao
Mô hình số độ cao (DEM- Digital Elevation Model) là mô hình thể hiện cao độ của khu vực
Độ chính xác cao độ tạo thành từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình có thể lên tới hàng cm đối với khu vực thoáng, ít thực phủ.
Hệ tọa độ xuất tạo thành là WGS84/ UTM Zone 48N, VN-2000
Công dụng của mô hình số độ cao thành lập từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình
- Quan sát được cao độ z của toàn khu vực. Từ đó, có thể hỗ trợ công tác quy hoạch hiệu quả hơn
- Tính toán sự thay đổi địa hình nhiều thời điểm. Từ đó, có thể gia tăng hiệu quả cho công tác giám sát.
Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình- xuất bình đồ đường đồng mức
Công dụng của bình đồ đường đồng mức thành lập từ ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình
- Quan sát được địa hình toàn khu vực. Từ đó, có thể hỗ trợ công tác quy hoạch hiệu quả hơn
- Phục vụ cập nhật bản đồ hiện trạng Tính toán sự thay đổi địa hình nhiều thời điểm.
Từ đó, có thể gia tăng hiệu quả cho công tác giám sát.
Một số dự án chúng tôi đã thực hiện:
– Ứng dụng UAV trong khảo sát địa hình tại Quy Nhơn, Bình Định
Nếu quý khách có nhu cầu, hãy liên hệ với công ti chúng tôi . Công ti Bách Việt United để được tư vấn tận tình nhất
