Po co w dronie RTK?

Bezzałogowe statki latające (UAV) mają szerokie spektrum zastosowań i coraz częściej wykorzystywane są także przez geodetów. Aby zaspokoić rosnące wymagania rynku geodezyjnego, oczekującego przede wszystkim wysokiej dokładności i efektywności pomiaru, w bezzałogowcach montowane są systemy precyzyjnego pozycjonowania GNSS – najczęściej odbiorniki RTK.

Z jednej strony mają one ograniczyć liczbę fotopunktów, a tym samym przyspieszyć pomiar. Z drugiej strony zwiększają spójność pozyskiwanych danych, co przekłada się na poprawę dokładności finalnego produktu.

W przypadku wykorzystania bezzałogowych maszyn latających do celów geodezyjnych zasadniczym aspektem jest dokładność końcowego opracowania – numerycznego modelu pokrycia terenu czy ortofotomapy. Związana jest ona z wieloma czynnikami, takimi jak: stabilność lotu, parametry sensora optycznego, plan nalotu (piksel terenowy, pokrycie poprzeczne/podłużne), ale przede wszystkim ze sposobem pozyskania georeferencji.

W przypadku bezzałogowców dotychczas była ona pozyskiwana na podstawie fotopunktów naziemnych oraz wyrównania bloku zdjęć metodą niezależnych wiązek. Na jakość końcowego opracowania wpływa wówczas dodatkowo: gęstość i sposób rozmieszczenia fotopunktów, dokładność ich pomiaru oraz rozpoznawalność znaku na zdjęciach. Zastosowanie fotopunktów wiąże się z dodatkowymi pracami terenowymi i biurowymi. Muszą one bowiem zostać odpowiednio zamarkowane przed rozpoczęciem nalotu, następnie pomierzone, a po wykonaniu nalotu poprawnie zaznaczone na zdjęciach.

Są to najbardziej pracochłonne etapy całego opracowania, które potrafią nawet dwukrotnie wydłużyć czas realizacji zlecenia. Dodatkowo trzeba mieć na uwadze, że nieodpowiednie rozmieszczenie fotopunktów może powodować występowanie miejsc o obniżonej dokładności.

Rozwiązaniem tego problemu są systemy precyzyjnego pozycjonowania bazujące na odbiornikach RTK montowanych bezpośrednio na pokładzie UAV. Pozwalają one na pozyskiwanie informacji o georeferencji wprost, wyznaczając współrzędne środków rzutów z dokładnością do kilku centymetrów. Dzięki temu na etapie wyrównania zdjęć metodą niezależnych wiązek są one traktowane analogicznie do fotopunktów, a tym samym zwiększają nadliczbowość obserwacji. Bezpośrednio przekłada się to na poprawę spójności i dokładności całego opracowania. W ten sposób możliwe jest wykonywanie ortofotomapy i numerycznych modeli pokrycia terenu z dokładnością kilku centymetrów, i to bez użycia fotopunktów.

Stacja referencyjna, inaczej odbiornik bazowy, wykonuje obserwacje w celu wyliczenia korekt i wysyła te informacje, np. drogą radiową lub GSM. Korekty do mierzonych odległości oraz zmiany współrzędnych są wyliczane poprzez porównanie odległości mierzonej z odległością teoretyczną, która określana jest poprzez ustawienie odbiornika na punkcie o znanych współrzędnych.

Dzięki temu (na obszarze Polski) w celu uzyskania dokładności centymetrowych (RTK) w trakcie misji fotogrametrycznej nie ma potrzeby stosowania własnych stacji referencyjnych GNSS. W celu uruchomiania pobierania poprawek RTK/RTN wystarczy wprowadzić w aplikacji dane logowania do wybranego systemu stacji referencyjnych RTK/RTN.