Беспилотные Технологии И Решение Эксплуатационных Задач

Трехмерные модели успешно используются инженерами, геодезистами и строителями.

Использование БПЛА (беспилотных летательных аппаратов) в технологической цепочке предприятий и эксплуатационных служб уже позволяет получать и структурировать объективную информацию с объектов работ, контрольных мероприятий, мониторинга, предотвращения и локализации чрезвычайных ситуаций.

На этот раз в статье будут рассмотрены возможности использования результатов трехмерного моделирования в целях планирования, координации действий сотрудников правоохранительных органов, выбора места для размещения техники, создания оптимальных маршрутов передвижения и других.



Цели применения

Целью оперативной задачи является достижение определенных результатов путем оперативного соединения в установленные сроки.

Подразделению может быть поставлена оперативная задача с целью выполнения специальной операции или определенного ее этапа.

Решающее значение имеют использование объективной информации при планировании, скрытность и внезапность действий.

Использование беспилотников в целях подготовки, своевременной корректировки действий сухопутных войск, документирования и анализа результатов выполнения задачи полностью отвечает этим требованиям.



Технологии



Шаг 1. Определите границы зоны проведения мероприятия

Предположим, что местность нам неизвестна.

Содержащиеся в нем источники указывают место предполагаемого нахождения нападавших.

Первоначальная оценка территории с воздуха и аэрофотосъемка необходимы для создания 2-х и 3-х мерных моделей зданий и прилегающих территорий.

Данные из источников, например, могут быть сгенерированы программой https://alpinequest.net/en/download или любой другой, на котором можно обозначить точку интереса (место, где предполагается выполнение оперативной задачи).

Программа сама сгенерирует KML-файл, который отправляется пилоту любым доступным способом (по возможности - файлообменниками, мессенджерами и т.п.

).

При отсутствии покрытия координаты пограничных точек могут передаваться по радиосвязи; при этом тестовая зона – зона полета для работы дрона – создается самим пилотом на основе полученных данных.

В настоящее время в открытом доступе имеется множество платных и свободно распространяемых (Open Source) навигационных приложений, позволяющих создавать KML — полигоны из путевых точек или границ периметра, которые можно использовать для создания маршрута полета БПЛА.



Шаг 2. В район отправляется дрон.

Приложение для дистанционного управления дроном имеет спутниковую карту.

Пилот формирует маршрут полета на основе полученных данных.

БПЛА автоматически взлетает и, следуя по маршруту, осуществляет аэрофотосъемку местности с заданным пилотом перекрытием и географической привязкой путем совмещения навигационной информации от оптического центра полезной нагрузки (в данном случае камеры) и модуля пространственной навигации.

.

В нашем случае для первичной оценки объектов с воздуха мы выбрали малошумный и малогабаритный дрон, способный полностью гасить бортовые огни, переходя в стелс-режим — DJI Mavic Enterprise Zoom.

Беспилотные технологии и решение эксплуатационных задач

DJI Mavic Enterprise Zoom. С высоты 300 метров и на том же 300-метровом расстоянии от объекта наблюдения (здания) вероятность обнаружения БПЛА скрывающимися в нем злоумышленниками минимальна.

На таком расстоянии звука от устройства нет, даже в штиль.

Угол возвышения дрона 40-45 градусов относительно объекта дополнительно предотвратит его обнаружение из окон.

Просмотр оконных проемов для обнаружения дрона, скорее всего, приведет к выявлению противников и их нейтрализации.

Материал, снятый при таких параметрах полета с помощью бортовой камеры с оптическим зумом, позволит детально изучить объект и местность и, что самое важное, будет пригоден для создания цифровой модели в будущем.



Беспилотные технологии и решение эксплуатационных задач

Миссия полета БПЛА

Шаг 3: Создание моделей

По окончании полета данные высокого разрешения с накопителя БПЛА загружаются в специальную программу на компьютере, которая путем обработки создает двух- и трехмерные модели местности.

Здесь, https://www.agisoft.com/downloads/installer/ , https://www.bentley.com/ru , https://www.pix4d.com/ базовые специализированные программы с отличным функционалом, популярные среди профессионалов.

В свободном доступе достаточно бесплатного программного обеспечения для 2D и 3D моделирования.

В качестве примера рассмотрим программу https://www.dji.com/ru/dji-terra .

По сравнению со своими аналогами он позволяет проводить работы в районах, где нет сети Интернет (карты местности загружаются заранее), может строить двухмерные модели предметов и местности во время полета, что значительно экономит время в полете.

генерирование объективных данных для принятия решений.

После получения первичной информации в виде двухмерной модели появляется возможность изучить объект, нанести разметку и провести измерения.

Ситуация по 2D-модели, в отличие от спутниковых снимков, актуальна.

В таком виде первичная информация в доступной форме передается подразделениям и руководителям оперативных групп для ознакомления и подготовительных мероприятий.



Беспилотные технологии и решение эксплуатационных задач

2D с наложением спутниковой карты

Беспилотные технологии и решение эксплуатационных задач

2D с нанесенным заданием

Беспилотные технологии и решение эксплуатационных задач

Измерение расстояний на 3D-модели Разрешение трехмерной (3D) модели 1,37 см/пиксель, она состоит из 45 фотографий.

Работа дрона длилась 5 минут. Процесс постобработки фотографий на компьютере занимает 20 минут. Модель отличается высокой детализацией, степень которой зависит от доступного для работы расстояния от объекта, оптики БПЛА и наличия времени на обработку фотографий с помощью компьютера.

Современные малогабаритные дроны позволяют получить модель с качеством 4-5 см/пиксель и даже лучше с расстояния 250-300 метров, где вероятность их обнаружения незначительна.

Камеры высокого разрешения со стабилизированным оптическим зумом способны обеспечить детализацию модели на расстоянии более 400 м и максимально скрыть процесс аэрофотосъемки.



Шаг 4. Планирование и постановка задачи

Использование 3D-модели позволяет манипулировать виртуальным объектом, применять специальную графическую информацию, рассматривая его под любым интересующим углом, что особенно ценно в условиях, например, густой растительности или построек.

Цифровая трехмерная модель позволяет оценить расстояние от укрытий до объекта, высоту отдельных этажей и здания в целом, ширину подъездов к объекту, проходов в здание, размеры и количество, и виды необходимого оборудования.

В процессе постановки задачи специалисты фактически проходят намеченный маршрут, определяя для себя ориентиры.



Беспилотные технологии и решение эксплуатационных задач

Оценка проницаемости чердачного помещения с помощью 3D-модели.

Каждая точка трехмерной модели имеет географическую привязку в координатном исчислении; программа обработки позволяет использовать различные системы координат. Нетрудно получить координаты отдельных объектов для указания взаимодействующим техническим средствам и агрегатам.



Беспилотные технологии и решение эксплуатационных задач

Уточнение координат интересующего места на 3D модели.



Шаг 5. Обмен информацией

Необходимо, чтобы командиры отдельных групп принимали самостоятельные решения относительно здания и прилегающей территории в разных частях подразделения.

Доступный и простой способ передачи информации – использование USB-накопителя.

Если у вас есть интернет-покрытие или вы создаете собственную сеть, появляется возможность обмениваться данными с внешним облаком или локальным сервером, а также между мобильными устройствами.

Возможно использование приложения для обмена 3D-данными.

https://sketchfab.com/ .

После преобразования и нанесения символов модель становится доступной для передачи и манипуляций (вращение, перемещение, масштабирование) на обычных смартфонах.

Обмениваться информацией можно, просто сделав скриншот определенной области модели, как на фото выше, и отправив его получателям.



Перспективы

Область применения беспилотной авиации продолжает расширяться.

Использование правоохранительными органами современных технических решений на основе беспилотных технологий позволит существенно улучшить результаты специальных мероприятий, сэкономить драгоценное время и обеспечить фактор внезапности.

Главное, технологии позволяют не подвергать опасности самое ценное – жизнь и здоровье сотрудников.

Теги: #Беспроводные технологии #Робототехника #дроны #Мультикоптеры #дроны #Поисковые технологии #симуляция #военные технологии #БПЛА #DJI #БПЛА #аэрофотосъемка #военные #беспилотные технологии

Вместе с данным постом часто просматривают: