Porovnanie presnosti bezpilotných systémov senseFly eBee X a DJI Phantom 4 RTK

Porovnanie bezpilotných systémov
Porovnanie bezpilotných systémov
Porovnanie bezpilotných systémov
Porovnanie bezpilotných systémov
Porovnanie bezpilotných systémov

Bezpilotné systémy “drony” sa v súčasnosti čoraz viac stávajú oceňovaným pracovným prostriedkom, ktoré značne znižujú náklady a veľkou mierou šetria čas. Na miestach, kde bolo nedávno potrebné merať s totálnou stanicou alebo pracne vyhotovovať polohopis či výškopis prostredníctvom GNSS prístrojov, je možné v dnešnej dobe, jednoducho požadované územie zosnímkovať dronom. Aktuálne údaje získané snímkovacím letom drona a po spracovaní snímok vo fotogrametrickom softvéri, je možné výsledky interpretovať ihneď. Či už potrebujete napríklad aktuálnu ortofotosnímku na inventarizáciu lesných porastov, model povrchu pre stavebného investora alebo len súradnice bodov pre polohopis a výškopis.

Na vyvrátenie mýtov o polohovej a výškovej presnosti používania dronov nie len v geodézii, sme pre vás na náhodnej trávnatej ploche v blízkosti obce Lučatín, urobili porovnanie dvoch bezpilotných platforiem a to profesionálneho lietadla senseFly eBee X s RGB kamerou senseFly Aeria X a dobre známej kvadrokoptéry DJI Phantom 4 RTK. Na ploche sme pravidelne rozmiestnili celkovo 15 kontrolných bodov, na základe ktorých sme vo výsledku zisťovali presnosť výslednej ortofotosnímky. eBee X ako aj Phantom 4 RTK sme, samozrejme v rámci legislatívy platnej na území SR, poslali na letovú misiu s aktivovanou RTK funkciou pri ktorom, počas letu prijímali korekcie z Slovenskej priestorovej observačnej služby (SKPOS). Takto vyhotovené snímky s centimetrovou presnosťou sú v súradnicovom systéme WGS 84 a preto, sme prostredníctvom Rezortnej transformačnej služby snímky transformovali do súradnicového systému S-JTSK, ktorý sa používa na území Slovenskej republiky. Následne sme funkciu RTK deaktivovali a oba drony poslali na letovú misiu opäť. Druhý let, z oboch zariadení sme následne v kancelárii spracovali Post Procesing Kinematic (PPK) metódou. Všetkých 15 kontrolných bodov sme odmerali za pomoci GNSS zostavy Stonex S900 s kontrolnou jednotkou Ruggetech FieldPad 8 a geodetickým softvérom Carlson SurvPC s centimetrovou presnosťou. Na spracovanie získaných leteckých snímok z dronov, sme použili fotogrametrický softvér Agisoft Metashape Profesional Edition v ktorom sme spracovali štyri projekty. Podrobné informácie o projektoch si môžete pozrieť prostredníctvom reportov TU.

Dosiahnuté presnosti výsledkov zo zariadenia senseFly eBee X si môžete pozrieť v tabuľke číslo 1.

Tabuľka č. 1: Odchýlky na jednotlivých bodoch a stredná kvadratická chyba senseFly eBee X PPK/RTK

Porovnanie bezpilotných systémov

Stredná kvadratická chyba (myx) udáva správnosť určenia polohy bodov. V tabuľke číslo 1. môžeme vidieť rozdiely v presnosti ortofotosnímky s rozlíšením 3 centimetrov na pixel, ktorá bola spracovaná zo snímok kedy senseFly eBee X snímkovalo bez aktívnej funkcie RTK s následným post-processingom a následne s aktívnou RTK funkciou. Výsledný rozdiel v presnosti pri PPK v porovnaní s meranými bodmi za pomoci GNSS prijímača Stonex S900 dosiahol hodnotu 0,026 metra. Minimálna hodnota na osi Y je na kontrolnom bode číslo 1 (-0,009 m) a na osi X pri bode číslo 10 (+0,000 m). Naopak maximálna odchýlka je v osi Y pri bode číslo 7 je (-0,072 m) a v osi X pri bode číslo 3 (0,033 m). Rozdiel hodnôt pri aktívnom RTK dosiahol rovnakú hodnotu 0,026 metra. Minimálna hodnota na osi Y je na kontrolnom bode s názvom KANAL (-0,006 m) a na osi X pri bode číslo 6 (+0,002 m). Naopak maximálna odchýlka je v osi Y pri bode číslo 7 je (-0,060 m) a v osi X pri bode číslo 4 (+0,032 m). Ako môžeme vidieť, výsledky pri PPK alebo aktivovanej funkcii RTK sú rovnaké a preto voľba, ktorú z týchto dvoch funkcii pri snímkovaní s lietadlom senseFly eBee lete použijete je na Vás.

Tabuľka 2: Odchýlky na jednotlivých bodoch a stredná kvadratická chyba DJI Phantom 4 RTK

Porovnanie bezpilotných systémov

Rovnako sme overili presnosť výslednej vygenerovanej ortofotosnímky  zo snímok z DJI Phantom 4 RTK. Stredná kvadratická chyba pri spracovaní PPK v kancelárii bola 0,020 metra. Minimálna chyba na osi Y bola pri dvoch bodoch 9 (-0,001 m) a bode číslo 12 (+0,001 m) a na osi X pri bode číslo 9 (-0,001 m). Maximálna odchýlka v osi Y dosiahla pri bode 7 (-0,046 m) a v osi X pri bodoch 4 a 14  rovnakú hodnotu (+0,031 m). Pri aktivovanej RTK funkcii je stredná kvadratická chyba 0,018 metra. Minimálna chyba na osi Y bola pri bode číslo 2 (+0,003 m) a na osi X pri bode 11 (+0,000 m). Maximálna odchýlka na osi Y pri bode číslo 7 dosiahla hodnotu (-0,043 m) a na osi X na bode číslo 10 (-0,028 m). Z výsledkov ktoré sme na bodoch získali a presnosť jednotlivých bodov overili, sme zistili, že výsledná presnosť vygenerovanej ortofotosnímky pri DJI Phantom 4 RTK je pri aktívnej funkcii RTK lepšia o 8 milimetrov. Absolútny výsledok z jednotlivých platforiem, môže byť ovplyvnený viacerými faktormi ako napríklad: citlivosti GNSS prijímačov umiestnených na zariadeniach, poveternostnými podmienkami, ktoré sa počas letu eBee X či DJI Phantom 4RTK môžu líšiť, teplote vzduchu, typu použitej snímkovacej kamery a v neposlednom rade chyby merača, či už počas merania s GNSS Stonex S900 alebo následnom kancelárskom spracovaní. No aj napriek týmto všetkým faktorom, môžeme zhodnotiť, že presnosť oboch zariadení, či už pri aktívnej funkcii RTK alebo spracovaní PPK, ďaleko presahuje požiadavky na plnenie nielen geodetických úloh. Nech sa už rozhodnete pre akúkoľvek zo spomínaných platforiem, zakúpením bezpilotného systému získate spoľahlivého pomocníka do Vašej profesionálnej praxe.

Viac technických informácii o senseFly eBee X a DJI Phantom 4 RTK sa dočítate na stránke www.bezpilotne.sk alebo na našom e-shope www.geopriestor.sk