Nowy punkt widzenia dla geodetów
Informacje geograficzne stanowią podstawową infrastrukturę w każdym nowoczesnym społeczeństwie. Od tej infrastruktury uzależnionych jest wiele innych infrastruktur i usług. Utworzenie i aktualizowanie tej infrastruktury jest jednak bardzo kosztowne. W rezultacie europejskie, krajowe i lokalne agencje rządowe muszą równoważyć rosnące zapotrzebowanie na aktualne informacje geograficzne o wysokiej rozdzielczości z kurczącymi się budżetami. Celem finansowanego ze środków UE projektu MAPKITE było stworzenie rozwiązania odpowiadającego na potrzeby tego rynku poprzez połączenie naziemnych mobilnych systemów mapowania (TMMS) z funkcjami mapowania bezzałogowych statków powietrznych (UAS). Zespół projektu podjął się skonstruowania tandemowego pojazdu lądowego (TV) oraz bezzałogowego statku powietrznego (UA) wyposażonego w urządzenia do teledetekcji służące do gromadzenia danych geograficznych. System opiera się na połączeniu funkcji systemu GNSS z funkcjami dronów i wykorzystuje innowacyjną koncepcję końcowego przetwarzania danych geograficznych w celu zapewnienia geodetom kompleksowego rozwiązania do trójwymiarowego mapowania korytarzy w wysokiej rozdzielczości. "Pomimo że systemy do naziemnego mapowania mobilnego stają się standardowym narzędziem geodezyjnym, ich stosowanie jest ograniczone z powodu zawężonego i niewystarczającego pola widzenia z poziomu ziemi", twierdzi koordynator projektu, Pere Molina. "Z technologicznego punktu widzenia mapowanie małych obszarów za pomocą niewielkiego bezzałogowego statku powietrznego jest już możliwie — wiele dużych przedsiębiorstw projektujących technologie geodezyjne oferuje systemy UAS". Tandemowe rozwiązanie System opracowany w ramach projektu MAPKITE wykorzystuje zarówno element powietrzny, jak i naziemny. Element powietrzny składa się z bezzałogowego statku powietrznego (UA) wyposażonego w urządzenia do teledetekcji oraz systemu nawigacyjnego do naprowadzania i sterowania. Element naziemny składa się z obsługiwanego przez człowieka pojazdu lądowego (TV) wyposażonego w urządzenia do teledetekcji oraz systemu TMMS. Ten tandemowy system oblicza trajektorię pojazdu naziemnego w czasie rzeczywistym przy wykorzystaniu systemu do nawigacji w czasie rzeczywistym. Takie rozwiązanie zapewnia zestaw optymalnych punktów kontrolnych generowanych jako dane wejściowe do wyznaczenia trasy bezzałogowego statku powietrznego poprzez przekształcenie sygnałów nawigacji naziemnej (parametry czasu, położenia, prędkości oraz wysokości) na polecenia dotyczące czasu i przestrzeni. W ten sposób powstaje wirtualna lina, dzięki której bezzałogowy statek powietrzny zawsze podąża za pojazdem. Ponieważ bezzałogowy statek powietrzny leci za pojazdem na stałej wysokości, oba mogą jednocześnie gromadzić dane geograficzne. Dane są następnie przetwarzane przy wykorzystaniu koncepcji kalibracji pod względem orientacji, co prowadzi do utworzenia obrazów korytarzy i ich otoczenia w wysokiej rozdzielczości, skalibrowanych pod względem orientacji. Ulepszenia systemu GNSS Poprzez połączenie powietrznych i naziemnych systemów pomiarowych zespół projektu MAPKITE zapewnił użytkownikom zintegrowane i zaawansowane rozwiązanie. W celu stworzenia tego rozwiązania wykorzystano w pełni technologię GNSS, taką jak systemy EGNOS i Galileo. EGNOS, europejski system wspomagania satelitarnego, to stosowany w Europie system wspomagania satelitarnego (SBAS). Natomiast Galileo to europejski program GNSS, który zapewnia bardziej precyzyjne informacje dotyczące położenia i czasu. "Proponujemy całkowicie nowe sposoby pozyskiwania i przetwarzania danych geograficznych, które, bez wykorzystania programu GNSS, nie miałyby sensu", wyjaśnia Molina. "Chcemy również podkreślić kluczową rolę pomiaru czasu w programie GNSS z uwagi na konieczność synchronizacji trajektorii pojazdów naziemnych z centralnym czasem ekspozycji urządzeń do teledetekcji w bezzałogowym statku powietrznym". Wyznacznik nowych standardów System opracowany w ramach projektu MAPKITE jest łatwy w obsłudze i tani, dzięki czemu ma szansę stać się wyznacznikiem nowych standardów. Przykładowo geodeci mogą zmniejszyć koszty poprzez wyeliminowanie konieczności niezależnego obsługiwania systemów naziemnych i powietrznych. "Przede wszystkim dzięki systemowi MAPKITE można obniżyć koszty pomiarów geodezyjnych poprzez zastosowanie kinematycznych naziemnych punktów kontrolnych (KGCP), które są otrzymywane bezpośrednio z rozwiązania nawigacyjnego TMMS, co wiąże się z wyeliminowaniem tradycyjnych naziemnych punktów kontrolnych (GCP)", podkreśla Molina. "Im dłuższa jest droga mapowania korytarza, tym większe oszczędności można uzyskać przy wykorzystaniu systemu MAPKITE, przy zachowaniu zbliżonej dokładności wyników".
Słowa kluczowe
MAPKITE, Galileo, EGNOS, GNSS, geodeci, 3D mapowanie korytarzy w wysokiej rozdzielczości, UAS, TMMS