SISTEME AERIENE DE CULEGERE A DATELOR

Sistemele de fotografiere folosite în decursul anilor s-au transformat

devenind din ce în ce mai performante şi mai accesibile, fie că este vorba de

cele folosite la fotogrametria terestră, unde s-a ajuns la folsirea chiar şi a

camerelor nemetrice, şi cele folosite la fotogrametria aeriană, care variază de

la camere dedicate, montate pe aeronave sau avioane de mici dimensiuni,

folosite la monitorizarea supafeţelor întinse, până la camere montate pe

aeromodele telecomandate (UAV - Unmanned Aerial Vehicle) folosite la

monitorizarea suprafeţelor de mici dimensiuni.

UAV-urile sunt din ce în ce mai folosite deoarece permit achiziţia de

date într-un timp foarte scurt, raportat la măsurătorile terestre, în unele cazuri

atingând chiar şi cerinţele de precizie ce în trecut nu puteau fi atinse decât prin

măsurători terestre. Dronele aşa cum mai sunt numite UAV-urile se pot

clasifica în funcţie de mai multe criterii: greutate, tipul motorului, tipul

constructiv sau timpul de zbor. În funcţie de:

- Greutate: a) ultrauşoare (< 2 kg)

b) mică (3-15 kg)

c) medie (< 150 kg)

- Tipul motorului: a) electric

b) combustie (cu piston sau turbină)

- Tipul constructiv: a) cu aripă fixă

b) elicopter

- Timpul de zbor: a) scurt (< 45 minute)

b) mic (< 1.5 ore)

c) mediu (2-6 ore)

Fig. 12 – Drone

Pentru a fi utilizate la culegerea datelor cu precizie ridicată dronele ar

trebui să poată transporta senzori mai grei de 300 de grame.

Un exemplu de dronă de dimensiuni reduse (ultrauşoară cu motor

electric) este X100 produsă de Gatewing (figura 13).

Fig. 13 – Drona Gatewing X100 X100 poate prelua imagini de la înălţimi cuprinse între 100 şi 750 m în mod automat, apoi imaginile sunt prelucrate obţinându-se ortofotoplanul şi modelul digital ale terenului, ca ulterior pe baza lor să fie facute diferite analize.

Fig. 14 – Utilizarea dronei Gatewing X100

Avantajul utilizării acestei tehnologii este acela că permite unui utilizator

să obţină rezultate într-un timp scurt, atunci când acesta doreşte, nemaiavând nevoie de personal calificat şi de diverse alte autorizaţii (în cele mai multe cazuri). Aplicaţiile în care poate fi folosit sunt variate, de la monitorizarea vegetaţiei la măsurători pentru generarea modelelor 3D, putând în unele cazuri înlocui tehnologia LIDAR sau completa măsurătorile terestre. Rezultatele se pot obţine pentru ortofotoplanuri în decurs de câteva minute până la ore iar pentru nori de puncte de la câteva ore până la zile, în funcţie de suprafaţa măsurată şi puterea de calcul a calculatorului folosind soluţia software de la Gatewing. Pentru o altitudine de zbor de circa 150 m (faţă de nivelul solului), cu acoperire de 75% între imagini, într-un zbor de 45 de minute se acoperă o suprafaţă de 1,5 km2 cu aproximativ 600 de imagini, obţinându-se o precizie planimetrică de 5 cm şi altimetrică de 10 cm.

O dronă din cea de a doua categorie de greutate, cu motor electric şi

timp de zbor de circa 100 de minute este BRAMOR UAS (Unmanned Aerial System) bazată pe structură modulară de aripă fixă (figura 15).

Fig. 15 – Drona BRAMOR UAS Toate operaţiunile pentru funcţionarea sistemului sunt automatizate, de la decolare până la produsul final, astfel că se poate măsura o suprafaţă de circa 10 km2 în mai puţin de 6 ore (figura 16).

Fig. 16 – Modul de lucru cu drona BRAMOR UAS

Drona foloseşte sisteme electronice de ultimă generaţie pentru controlul din timpul zborului, datele rezultate putând fi direct procesate cu aplicaţia EnsoMOSAIC. Un mod tipic de procedură de zbor poate fi observată în figura 17.

Fig. 17 – Procedură de zbor cu drona BRAMOR UAS

Altitudinea de zbor a dronei variază între 100 şi 400 m faţă de nivelul solului, putând avea o acoperire minimă între imagini de 60%, folosind o cameră DSLR cu senzorul de 25 MP ajungându-se la o rezoluţie de 1,29 cm/pixel la altitudinea minimă. Din categoria dronelor de tip elicopter, de greutate medie, cu motor cu combustie regăsim modelul GeoCopter 201 UAS (figura 18).

Fig. 18 – Drona GeoCopter 201 UAS Acest tip de dronă are două motoare cu turbină, cu posibilitatea de a

zbura în mod automat sau semi-automat, putând lua senzori diferiţi cu o greutate de până la 30 de kg, altitudinea de zbor fiind de maxim 2000m într-un timp de până la 1.5 ore. Senzorii ce pot fi încorporaţi direct sunt: sistem de înregistrare video (termal, infraroşu) cu stabilizator, cameră digitală de fotografiat de format mediu cu IMU, cameră digitală de fotografiat de format mic, scaner LIDAR, radiometru pasiv cu microunde, aparat de fotografiat multispectral sau mini sistem SAR.