Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
9 results
Search Results
Item Дослідження точності визначення координат точок місцевості лазерним сканером VLP-16, встановленим на БПЛА DJI S1000(Видавництво Львівської політехніки, 2022-02-22) Глотов, В.; Петришин, І.; Hlotov, V.; Petryshyn, I.; Національний університет “Львівська політехніка”; ТОВ “МГГП”; Lviv Polytechnic National University; MGGPМета. Метою роботи є дослідження точності визначення координат за допомогою лазерного сканера VLP-16, встановленого на октокоптері DJI S1000. Автори реалізували технологічну схему встановлення лазерного сканера VLP-16 на октокоптері DJI S1000 та методику дослідження точності визначення просторових координат точок об’єктів лазерним сканером. На кафедрі фотограмметрії та геоінформатики розроблено високотехнологічний інтегрований комплекс БПЛА гелікоптерного типу DJI S1000 із повітряним лазерним сканером Velodyne Lidar VLP-16. У результаті створення комплексу отримано цілком уніфіковану систему без додаткового виготовлення прецизійних деталей та вузлів. Стосовно БПЛА S1000 гелікоптерного типу проведено випробувальні польоти, щоб визначити точність отриманих просторових координат за допомогою сканера, встановленого на корпусі октокоптера. Результати становили відповідно: mX = 0,04 м, mY = 0,03 м, mZ = 0,04 м. Зважаючи на отримані результати, можна застосовувати комплекс для виконання різноманітних топографічних та прикладних завдань. Результати. Запропонований комплекс перевірено на відповідних контрольних точках, отриманих у результаті аеросканування з БПЛА за контрольними точками, що дало можливість обґрунтувати ефективність запропонованої методики. Наукова новизна. Вперше випробувано компактний лазерний сканер VLP-16 на БПЛА типу октокоптер DJI S1000. Практична значущість. Отримані дані лазерного сканування можна використовувати для вирішення різних інженерних завдань, а саме: створення 3D-моделей архітектурних споруд, визначення об’ємів вироблення кар’єрів, створення цифрових моделей об’єктів інженерно-транспортної інфраструктури: ліній електропередач, інфраструктури автомобільних доріг і залізниць, реконструкції пам’яток архітектури, дослідження руслових процесів, визначення кількісних показників під час таксації лісуItem Результати застосування програмного забезпечення для визначення елементів зовнішнього орієнтування цифрових зображень аеротопографічного знімання з БПЛА(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-22) Фис, М.; Глотов, В.; Гуніна, Г.; Процик, М.; Fys, M.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Protsyk, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityОднією із проблем застосування БПЛА для високоточного картографування є те, що на цих апаратах неможливо встановити точну систему стабілізації для визначення кутових ЕЗО знімків, у зв’язку з чим виникає потреба розроблення методів точного знаходження ЕЗО. Сьогодні є немало розробок для визначення ЕЗО. Разом з тим, виникає низка питань під час їх практичної реалізації. Це стосується, передусім, спроби підвищення точності отримання координат точок об’єктів на місцевості. Мета. Дослідити можливість запропонованого алгоритму для визначення ЕЗО цифрових знімків, одержаних під час аерознімання з БПЛА. Методика. Основана на визначенні мінімуму функцій (двох типів), отриманих на основі умов колінеарності. Процес визначення ЕЗО реалізується за допомогою програмного забезпечення. Різноманітний набір програм дає можливість виконати такий пошук, а обґрунтоване початкове наближення ЕЗО забезпечує збіжність ітераційного процесу та визначення оптимальних параметрів [Hlotov, 2020; Заварзин, 2013; Березіна, 2018; Ким Хон Ир, 2017]. Результати. Запропонований підхід перевірено на відповідних цифрових зображеннях, отриманих під час аерознімання з БПЛА за контрольними точками, що дало можливість обґрунтувати ефективність запропонованої методики. Значення заданих СКП такі: = 0,15 м, = 0,18 м, = 0,40 м. Після уточнення похибки вони дорівнювали = 0,06 м, = 0,03 м, = 0,25 м. Аналіз наведених результатів підтверджує підвищення точності визначення координат за рахунок уточнення значень ЕЗО відносно отриманих у програмному пакеті Models та за запропонованим алгоритмом. Наукова новизна. Розроблено алгоритм, який дає можливість визначати значення ЕЗО, застосовуючи програмне забезпечення без залучення спеціальних програмних засобів оброблення цифрових зображень. Практична значущість. Передусім це дає можливість підвищити точність визначення ЕЗО для цифрових знімків, отриманих з БПЛА, та істотно розширити коло завдань з використанням БПЛА.Item Development of a methodics for improving the accuracy of determination of spatial coordinates of object points during air surveillance from a UAV(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2020-03-12) Глотов, В.; Фис, М.; Пащетник, О.; Hlotov, V.; Fys, M.; Pashchetnyk, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityМета. Розробити оптимальний алгоритм, завдяки якому вдасться підвищити точність визначення координат місцевості при застосуванні аерознімального процесу з допомогою безпілотного літального апарату (БПЛА). Методика. Виконується мінімізація функції побудованої на підставі умови колінеарності, що дає уточнення елементів зовнішнього орієнтування (ЕЗО) цифрових зображень, а це у свою чергу приводить до підвищення точності просторових координат точок об’єктів. Причому, запропонована функція – це сума квадратів різниць між вирахуваними та даними спостережень опорних точок на відповідних цифрових зображеннях. Послідовність реалізації запропонованого алгоритму полягає в тому, що урахування умови мінімуму цієї функції дає можливість отримати систему шести нелінійних рівнянь стосовно ЕЗО. Процес визначення ЕЗО виконується двома способами: в першому випадку функцію G мінімізуємо безпосередньо одним з чисельних методів, а в другому – одержуємо як розв’язок системи рівнянь, що дає уточнені значення ЕЗО на підставі початкових наближень, отриманих безпосередньо з телеметрії БПЛА. Для контролю точності визначення ЕЗО застосовуються видозмінені умови мінімуму функції G в яких відсутні операції диференціювання. В результаті, отримаємо остаточні значення ЕЗО в момент знімання. Результати. Розроблений і апробований на макетних на реальних прикладах алгоритм, який дозволяє підвищити точність обчислення координат точок місцевості при застосуванні БПЛА для аерознімального процесу. Наукова новизна. Отримані формули, за допомогою яких підвищується точність створення топографічних матеріалів цифровим стереофотограмметричним методом. Практична значущість. Впровадження розробленого алгоритму дасть змогу суттєво підвищити точність опрацювання великомасштабних ортофотопланів та топографічних планів створених за матеріалами аерознімання з БПЛА.Item Методика визначення внутрішніх елементів орієнтування та дисторсії для цифрових неметричних знімальних камер(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-22) Глотов, В.; Кравчук, Ю.; Процик, М.; Hlotov, V.; Kravchuk, Y.; Protsyk, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityItem Комплексний спосіб визначення елементів внутрішнього орієнтування цифрових знімальних камер(Видавництво Львівської політехніки, 2020-01-22) Глотов, В.; Гуніна, А.; Процик, М.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Protsyk, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityItem Analysis of application of the UAVs for military tasks(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Глотов, В.; Гуніна, А.; Князєв, С.; Колесніченко, В.; Прохорчук, О.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Kniaziev, S.; Kolesnichenko, V.; Prokhorchuk, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Фірма “Abris Design Group”; Lviv Polytechnic National University; Firm Abris Design GroupМетою роботи є аналіз та дослідження можливостей застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА) для військових цілей. Методика. Одним із важливих завдань використання БПЛА є топографічне аерознімання для опрацювання великомасштабних планів, що, як підтвердив досвід бойових дій, вже необхідні для роботи з ними відповідним складом. Але цей процес доволі складний, оскільки потрібно дотримуватись багатьох вимог для виконання знімання: забезпечити висоту знімання для масштабності аерознімків, стабілізацію літака, щоб зменшити кути нахилу та швидкість для утримання повздовжнього перекриття тощо. Всі ці чинники дають змогу швидко виявити об’єкт та знищити його. Тому автори проаналізували сучасні вітчизняні моделі БПЛА, які можуть застосовуватися і для аерознімання військових об’єктів, а також навели розгорнуту класифікацію БПЛА військового призначення та визначили перелік завдань, які вони виконують, зробивши відповідні висновки. Сформульовано вимоги до створення військових БПЛА. Проведено дослідження розробленого БПЛА Arrow, щоб підтвердити можливості його застосування в аерознімальних цілях. Результати. За допомогою аеропристрою літака “Arrow” та БПЛА “Trimble UX5” здійснено аерознімання тієї самої ділянки і виконано порівняльний аналіз значень кутів зносу, крену та тангажу БПЛА “Arrow” та “Trimble UX5” за кожним маршрутом для оцінювання роботи аеропристрою. Наукова новизна та практичне значення. Безпілотні літальні апарати (БПЛА) сьогодні виконують різні завдання у багатьох галузях економіки та оборони країн. Головною перевагою застосування БПЛА у військовій справі є те, що вони можуть працювати в автоматичному або напівавтоматичному режимах за мінімальної участі людини в процесі керування. Враховуючи військовий конфлікт на Сході України, це питання набуває особливої актуальності, оскільки визначення особливостей застосування БПЛА дасть змогу: зменшити втрати особового складу, а також серед цивільного населення, яке часто найбільше потрапляє під удар; вести непомітну розвідку наземних об’єктів та ворожих цілей на території противника; визначати цілі для ураження; наносити точкові артилерійські чи авіаційні удари по ворожих цілях і згодом вести контроль за результатами ураження; виявляти та знешкоджувати ворожі БПЛА.Item Development and investigation of UAV for aerial surveying(Видавництво Львівської політехніки, 2018-02-26) Глотов, В.; Гуніна, А.; Колесніченко, В.; Прохорчук, О.; Юрків, М.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Kolesnichenko, V.; Prokhorchuk, O.; Yurkiv, M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Фірма “Abris Design Group”; National University Lviv Polytechnic; Firm Abris Design GroupМета. Розробити БПЛА для топографічних аерознімальних цілей та дослідити його особливості і відповідність виконання поставлених завдань. Методика. Науковці Інституту геодезії Національного університету “Львівська політехніка” та виробничники фірми Abris Design Group послідовно розробляли та досліджували декілька моделей БПЛА з метою створення досконалого зразка, за допомогою якого можливо проводити аерознімання для топографічних цілей. У результаті раніше проведених експериментальних робіт визначено технічні вимоги до створення аерознімальних БПЛА. Саме за цими вимогами сконструйовано одну з останніх розробок БПЛА Arrow. Для апробації створеної моделі літака розроблено технологічну схему випробування з метою визначення конструкторських недоліків та отримання відповідних кондиційних матеріалів аерознімання для подальшого опрацювання: створення великомасштабних топографічних планів та ортофотопланів. Результати. У результаті проведення експериментальних робіт із застосуванням БПЛА Arrow виявлено можливі проблеми, пов’язані з запуском БПЛА та наведені засоби їх усунення. В результаті апробаційного аерознімання з БПЛА Arrow отримано 132 знімки з 7 маршрутів. Для проведення оцінки точності визначення координат точок місцевості, на ділянці дослідження замарковано 57 контрольних точок. Координати контрольних точок визначалися під час проведення ПВП GPS-приймачами Trimble R7 у режимі RTK. Після створення ортофотопланів у програмному пакеті Digitals на цих матеріалах виміряні координати вищеозначених контрольних точок і визначені СКП. СКП планових координат становили: mx = 0,19 м, my = 0,11 м, що підтверджує можливість створення планів у масштабі 1:2000. Наукова новизна. Розроблено та досліджено БПЛА Arrow, застосування якого дає змогу виконувати аерознімання та опрацьовувати великомасштабні ортофотоплани з необхідною точністю. Практична значущість. Доведено можливість застосування матеріалів, отриманих за результатами аерознімання з БПЛА Arrow, для опрацювання ортофотопланів в масштабі 1:2000.Item Аналіз можливостей застосування безпілотних літальних апаратів для військових цілей(2017-02-07) Глотов, В.; Гуніна, А.; Телещук, Ю.; Hlotov, V.; Hunina, A.; Teleschuk, Yu.; Глотов, В.; Гунина, А.; Телещук, Ю.; Національний університет “Львівська політехніка”Наведено критичний аналіз літературних джерел щодо можливостей застосування сучасних БПЛА у військових цілях. Подано розгорнуту класифікацію БПЛА. Висвітлено основні завдання і переваги БПЛА. Досліджено можливість застосування БПЛА для виявлення літальних апаратів у локальних війнах і збройних конфліктах.Item Аналіз результатів для створення ортофотопланів та цифрових моделей рельєфу із застосуванням БПЛА TRIMBLE UX-5(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Вовк, А.; Глотов, В.; Гуніна, А.; Маліцький, А.; Третяк, К.; Церклевич, А.Метою цієї роботи є аналіз та дослідження можливостей безпілотних літальних апаратів (БПЛА) Trimble UX5 для створення ортофотопланів і цифрових моделей рельєфу (ЦМР), а також виявлення і усунення можливих недоліків під час аерознімання та опрацювання аерознімків. Методика. Перед початком аерознімальних робіт проводилось рекогносцирування місцевості. Для кобрирування та глісади обирали майданчики, які мали відповідні площадні параметри, вказані у технічних характеристиках БПЛА. Для підготовчих проектно-розрахункових робіт використовувалось програмне забезпечення Trimble Access Aerial Imaging, яке інсталювалось у захищений польовий контролер Trimble Tablet, що застосовується для управління UX5. Аерознімання з БПЛА виконувалось цифровою камерою SONY NEX 5R. Оскільки на БПЛА UX5 не передбачено встановлення двохчастотного GPS-приймача для отримування у польоті значень центрів проекцій, то зроблено розряджену планово-висотну прив’язку (ПВП) розпізнавальних знаків. Для оперативного створення ортофотопланів застосовували фотограмметричний модуль Trimble Business Center Photogrammetry Module фірми Trimble, за допомогою якого створювали хмару точок, трикутну нерегулярну сітку (TIN-модель) і план з відображенням горизонталей місцевості, над якою проводилося аерознімання. Для підтвердження можливості застосування цифрового стереофотограмметричного методу розраховано апріорну оцінку точності просторових координат місцевості. Для оцінювання точності на місцевості визначено контрольні точки на трьох експериментальних ділянках. Координати контрольних точок визначали під час проведення ПВП GPS-приймачами Trimble R7 у режимі RTK. Після створення ортофотопланів на них виміряні координати вищеозначених контрольних точок і обчислено середні квадратичні похибки (СКП) відносно координат, виміряних на місцевості. Результати. За аерозніманням, проведеним з висот 150 м, 200 м та 300 м, за отриманими зображеннями, були обчислені СКП положення контурних точок місцевості, які підтверджують можливість застосування літаків моделі Trimble UX5 для складання топографічних планів у масштабах 1:500, 1:1000 та 1:2000 з перерізом горизонталей 0,5-1 м для цих масштабів. Наукова новизна. На підставі критичного аналізу конструкторських та експлуатаційних особливостей БПЛА Trimble UX5 розроблено технологічну схему оцінки придатності БПЛА для аерознімального процесу як за кількісними, так і за якісними параметрами. Це дасть можливість у подальшому оцінювати будь-які моделі БПЛА стосовно застосування їх у цифровому стереофотограмметричному методі створення великомасштабних ортофо¬топланів та топографічних планів. Практична значущість. Застосування БПЛА Trimble UX5 дає можливість знімати території сільської місцевості, отримуючи необхідну точність для складання великомасштабних топографічних і кадастрових планів під час застосування цифрового стереофотограмметричного методу, що дає змогу значно здешевити процес створення вищеозначених планів. Целью данной работы является анализ и исследование возможностей беспилотного летательного аппарата (БПЛА) Trimble UX5 для создания ортофотопланов и цифровых моделей рельефа (ЦМР), а также выявления и устранения возможных недостатков в процессе аэросъемки и обработки аэроснимков. Методика. Перед началом аэросъемочных работ проводилось рекогносцировка местности. Для кабрирования и глиссады выбирались площадки, которые имели соответствующие площадные параметры, указанные в технических характеристиках БПЛА. Для подготовительных проектно-расчетных работ использовалось программное обеспечение Trimble Access Aerial Imaging, которое инсталировалось в защищенный полевой контроллер Trimble Tablet, который применяется для управления UX5. Аэросъемка с БПЛА выполнялась цифровой камерой SONY NEX 5R. Поскольку на БПЛА UX5 не предусмотрено установление двухчастотного GPS-приемника для получения в полете значений центров проекций, то было сделано разреженную планово¬высотную привязку (ПВП) опознавательных знаков. Для оперативного создания ортофотопланов применяли фотограмметрический модуль Trimble Business Center Photogrammetry Module, фирмы Trimble, с помощью которого можно создать облако точек, треугольную нерегулярную сетку (TIN-модель) и план с отображением горизонталей местности над которой проводилась аэросъемка. Для подтверждения возможности применения цифрового стереофотограмметрического метода рассчитано априорную оценку точности пространственных координат местности. Для проведения оценки точности определялись контрольные точки на трех экспериментальных участках. Координаты точек определялись при проведении ПВП GPS - приемниками Trimble R7 в режиме RTK. После создания ортофотопланов на них были измерены координаты вышеуказанных точек и вычислено средние квадратичные погрешности (СКП) относительно координат измеренных на местности. Результаты. По аэросъемке проведенной с высот 150 м, 200 м и 300 м по полученным изображениями были вычислены СКП положения контурных точек местности, которые подтверждают возможность применения самолетов модели Trimble UX5 для составления топографических планов в масштабах 1: 500, 1: 1000 и 1: 2000 с сечением горизонталей 0,5-1 м для этих масштабов. Научная новизна. На основании критического анализа конструкторских и эксплуатационных особенностей БПЛА Trimble UX5 разработана технологическая схема оценки пригодности БПЛА для аэросъёмочного процесса как по количественным так и по качественным параметрам. Это позволит в дальнейшем оценивать любые модели БПЛА относительно их применения в цифровом стереофотограмметрическом методе создания крупномасштабных ортофотопланов и топографических планов. Практическая значимость. Применение БПЛА Trimble UX5 позволяет снимать территории, получая необходимую точность для составления крупномасштабных топографических и кадастровых планов с применением цифрового стереофотограмметрического метода, что позволяет значительно удешевить процесс создания вышеуказанных планов. The purpose of this paper is to analysis and research capabilities of unmanned aerial vehicle (UAV) Trimble UX5 to create orthophotomap and digital elevation models (DEM), as well as identifying and addressing possible shortcomings in the aerial survey and processing of aerial photographs. Methods. Before starting aerosurveying conducted reconnaissance of the area. For nose-up and glide-path elected corresponding surface area on the ground had areal options on listed specifications for the UAV, and satisfy the conditions for launching and landing UAV.For preliminary design and calculation works software was used Trimble Access Aerial Imaging, which install a protected field controller Trimble Tablet, which is used to control UX5.UAV aerial survey was carried out with a digital camera SONY NEX 5R.Since the UAV UX5 stipulated the establishment of two-frequency GPS- receiver for in-flight values of projection centers, it was done discharged horizontal and vertical tie-in markings.For operative creation of orthophotomap used photogrammetric module Trimble Business Center Photogrammetry Module, the company Trimble, with which you can create a point cloud, triangular irregular grids (TIN- model) and plan to display contour lines, terrain over was carried out aerial aerosurveying.To confirm the possibility of using digital stereophotogrammetric method calculated apriori estimate of the accuracy of the spatial coordinates of the area. To assess the accuracy of the terrain defined checkpoints at three pilot sites. Coordinates of points determined during VFR GPS - receivers Trimble R7 mode RTK. After creating orthophotomap they measured the coordinates of the above points and calculated root-mean-square error measured relative to the coordinates on the ground. Results. For aerial survey conducted with a height of 150 m, 200 m and 300 m on the received images were calculated mean square error provisions terrain contour points, which confirm the possibility of using aircraft model Trimble UX5 to produce topographic maps at scales of 1: 500, 1: 1000 and 1: 2000 section 0.5-1 m contour for these scales and 1 m for the third scale. The scientific novelty. Based on a critical analysis of the design and operational features Trimble UX5 UAV developed technological scheme to evaluate the fitness of UAV aerosurveying both quantitative and qualitative parameters. This will enable further evaluate any models UAV regarding their use in digital stereofotohrammetryc method of creating large-scale orthophotomap and topographical plans. The practical significance The use of UAVs Trimble UX5 allows you to take difficult territory, with the required precision to produce large-scale topographic and cadastral plans in the application of digital stereophotogrammetric method that can significantly reduce the cost of the process of creating the above plans.