Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
3 results
Search Results
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 сучасних методів знімання під час опрацювання великомасштабних планів(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Глотов, В. М.; Гуніна, А. В.Мета. Проведення аналізу сучасних методів знімання під час опрацювання великомасштабних планів. Методика. Створення великомасштабних планів є важливим завданням в галузі картографування України, оскільки наявні топографічні плани з часом потребують оновлення, тому що перестають відповідати сучасному стану місцевості. Сфера застосування великомасштабних планів є різноманітною: розробка генеральних планів міст та сільських населених пунктів, інженерна підготовка та озеленення територій міст і селищ, складання проектів осушення та зрошення земель сільськогосподарського призначення, ведення кадастру населених пунктів тощо. Тому важливим завданням є проведення робіт із оновлення та створення топографічних планів, які будуть застосовуватись для потреб, які згадані вище. До того ж неякісна кадастрова інформація в базах даних, яка створювалась впродовж багатьох років, призводить до виникнення проблем із межуванням сусідніх ділянок. Тому виправлення цих помилок також є актуальним завданням. Для того, щоб визначити оптимальний варіант вирішення питань, згаданих вище, автори наводять порівняльну харак¬теристику геодезичного методу та методів дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) для опрацювання великомасштабних планів. В результаті проведеного аналізу можна зробити висновок, що саме недоліки традиційних засобів знімання (отримання даних за допомогою космічних супутників, повітряних пілотованих апаратів та тахеометрів) стали передумовами застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА) з топографічною метою. Результати. На основі аналізу методів знімання з метою створення велико¬масштабних планів були відзначені переваги та недоліки застосування кожного з методів. Внаслідок цього зроблено висновок, що порівняно з іншими методами ДЗЗ та геодезичним методом, під час застосування БПЛА виникає можливість оперативно створювати великомасштабні плани (1:2000, 1:1000, 1:500) з відповідною точністю визначення координат. Наукова новизна. В результаті проведеного дослідження виконано аналіз технологій сучасних методів зніманім, та на його основі зроблені висновки щодо переваг методу опрацювання великомасштабних планів із застосуванням БПЛА. Практична значущість. Обгрунтування можливості застосування знімків, отриманих за результатами аерознімання з БПЛА невеликих за площею територій (8-10 км2), для створення великомасштабних планів у масттттабах 1:2000, 1:1000, 1:500. Головною перевагою БПЛА є те, що вихідні дані аерознімання можна також застосовувати для одержання просторової інформації у важкодоступних зонах, моніторингу потенційно небезпечних для життя людини об’єктів, інвентаризації земель населених пунктів.Цель. Проведение анализа современных методов съемки при обработке крупномасштабных планов. Методика. Создание крупномасштабных планов является важной задачей в области картографирования Украины, поскольку имеющиеся топографические планы со временем нуждаются в обновлении, так как перестают соответствовать современному состоянию местности. Сфера применения крупномасштабных планов разнообразна: разработка генеральных планов городов и сельских населенных пунктов, инженерная подготовка и озеленение территорий городов и поселков, составление проектов осушения и орошения земель сельскохозяйственного назначения, ведения кадастра населенных пунктов. Поэтому важной задачей является проведение работ по обновлению и созданию топографических планов, которые будут применяться для нужд, упомянутых выше. К тому же некачественная кадастровая информация в базах данных, которая создавалась на протяжении многих лет, приводит к возникновению проблем с определением границ соседних участков. Поэтому исправление этих ошибок также является актуальной задачей. Для того, чтобы определить опти¬мальный вариант решения этих вопросов, авторы приводят сравнительную характеристику геодезического метода и методов ДЗЗ для обработки крупномасштабных планов. В результате проведенного анализа необходимо сделать вывод, что именно недостатки традиционных средств съемки (получение данных с помощью космических спутников, воздушных пилотируемых аппаратов и тахеометров) стали предпосылками применения БПЛА в топографических целях. Результаты. На основе анализа методов съемки с целью создания крупномасштабных планов были отмечены преимущества и недостатки применения каждого из методов. В результате сделан вывод, что в сравнении с другим методам ДЗЗ и геодезическим методам, при применении БПЛА возникает возможность оперативно обрабатывать крупномасштабные планы (1: 2000, 1:1000, 1:500) с соответствующей точностью определения координат. Научная новизна. В результате проведенного исследования выполнен анализ технологий современных методов съемки, и на его основании сделаны выводы о преимуществах метода обработки крупномасштабных планов с применением БПЛА. Практическая значимость. Обоснование возможности применения снимков, полученных по результатам аэросъемки с БПЛА небольших по площади территорий (8-10 км2), для обработки планов в масштабе 1: 2000, 1:1000, 1:500. Главным преимуществом БПЛА является то, что исходные данные аэросъемки можно применять для получения пространственной информации в труднодоступных зонах, мониторинга потенциально опасных для жизни человека объектов, инвентаризации земель населенных пунктов. Aim. Analysis modern methods surveying of processing large-scale plans. Method. Creating large-scale plans is an important task in mapping Ukraine because the existing topographic plans eventually need to be updated because it no longer meets the current state of the area. The scope of large-scale plans are diverse: the development of general plans of cities and rural areas, landscaping and engineering training areas of cities and towns, drafting drainage and irrigation of agricultural land cadastre settlements and so on. So important is carrying out works on updating and creating topographical plans that will be used for the purposes referred to above. In addition, poor quality cadastral information in databases, created over the years, leading to problems with surveying the neighboring areas. Therefore, the correction of these errors is also urgent task. In order to determine the best option to address these issues, the authors bring characteristics of geodetic methods and techniques of remote sensing to handle large-scale plans. The analysis must conclude that it is the shortcomings of traditional means of removal (receiving data using space satellites, manned aerial vehicles and total stations) were the preconditions for the application of UAVs in topographic purposes. Results. Based on the analysis methods of removal in order to create large-scale plans were marked advantages and disadvantages of each method. Consequently, it is concluded that in contrast to other methods of remote sensing and geodetic methods, the application of UAV becomes possible to efficiently handle large-scale plans (1: 2000, 1:1000, 1:500) with appropriate accuracy of the coordinates. Scientific novelty. The study made analysis of the technologies of modern methods of removal, and on the basis of its conclusions on an optimized method of processing large-scale plans of using UAVs. The practical significance. Justification possibility of using images obtained from the UAVs aerosurveying results small areas (8-10 km2 to create the plans at 1: 2000, 1:1000, 1:500. The main advantage of UAVs is that the aerosurveying original data can also be used for the acquisition of spatial information in remote areas, monitoring potentially dangerous to human life objects inventory ofland settlements.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.