Створення ортомозаїки для розвідки СОУ в умовах бойових дій

Abstract

Магістерська кваліфікаційна робота присвячена розробці методики створення топографічних ортомозаїк за даними безпілотного аерознімання в умовах відсутності або спотворення навігаційних даних від бортових ГНСС-приймачів внаслідок дії засобів радіоелектронної боротьби. Об'єкт дослідження – процес створення ортофотопланів місцевості за матеріалами безпілотного аерознімання в умовах бойових дій. Предмет дослідження – методи фотограмметричної обробки аерознімків для створення ортомозаїки без достовірних навігаційних даних від бортових ГНСС-приймачів. Мета дослідження – апробувати методику створення топографічних ортомозаїк за даними аерофотознімання з БПЛА "Мара-2" для забезпечення потреб військової розвідки в умовах радіоелектронної протидії. У роботі виконано комплексний аналіз сучасних методів створення ортомозаїки з використанням технологій БПЛА-фотограмметрії [3]. Розглянуто фундаментальні фотограмметричні принципи та метод Structure from Motion для автоматизованої обробки неорієнтованих зображень [2, 3]. Досліджено перспективні технології Visual SLAM для автономної навігації без залежності від супутникових систем та застосування методів машинного навчання для виявлення спотворень навігаційних даних [2,3]. Наведено детальну технічну характеристику безпілотного розвідувального комплексу "Мара-2" [1] та фотograмметричної камери ADTi Surveyor Lite 26S v2, верифіковано критичні технічні параметри сенсора Sony IMX571BQR. Виконано експериментальні дослідження на території бойових дій. Проведено обробку 3842 цифрових аерознімків, отриманих з висоти 400-500 м в умовах впливу засобів радіоелектронної боротьби. У програмному середовищі Agisoft Metashape виконано фотограмметричну обробку цифрових знімків з повним видаленням недостовірних ГНСС-координат, створено щільну точкову модель, що містить понад 382 млн точок. Побудовано цифрову модель рельєфу з просторовою розрізненістю 24,3 см та ортомозаїку з розрізненістю 6 см/піксель. Продемонстровано можливість створення якісних топографічних продуктів методами автоматизованої фотограмметрії навіть за умови повної відсутності достовірних навігаційних даних.The master's thesis is devoted to the development of a methodology for creating topographic orthomosaics based on unmanned aerial photography data in conditions of absence or distortion of navigation data from onboard GNSS receivers due to the effects of electronic warfare. The object of the study is the process of creating orthophotomaps of the terrain based on unmanned aerial photography data in combat conditions. The subject of the study is methods of photogrammetric processing of aerial photographs to create orthomosaics without reliable navigation data from onboard GNSS receivers. The purpose of the study is to test a method for creating topographic orthomosaics based on aerial photography data from the Mara-2 UAV to meet the needs of military intelligence in conditions of electronic warfare. The work provides a comprehensive analysis of modern methods for creating orthomosaics using UAV photogrammetry technologies [3]. Fundamental photogrammetric principles and the Structure from Motion method for automated processing of unoriented images are considered [2, 3]. Promising Visual SLAM technologies for autonomous navigation without dependence on satellite systems and the application of machine learning methods for detecting navigation data distortions are investigated [2, 3]. Detailed technical characteristics of the Mara-2 unmanned reconnaissance complex [1] and the ADTi Surveyor Lite 26S v2 photogrammetric camera are provided, and the critical technical parameters of the Sony IMX571BQR sensor are verified. Experimental studies were conducted in the combat zone. A total of 3,842 digital aerial photographs taken from an altitude of 400-500 m under the influence of electronic warfare were processed. In the Agisoft Metashape software environment, photogrammetric processing of digital images was performed with complete removal of unreliable GNSS coordinates, and a dense point model containing over 382 million points was created. A digital terrain model with a spatial resolution of 24.3 cm and an orthomosaic with a resolution of 6 cm/pixel were constructed. The possibility of creating high-quality topographic products using automated photogrammetry methods was demonstrated, even in the complete absence of reliable navigation data.