Мужики, опять мне не спится спокойно №2 :) Совмещение геодезии и фотограмметрии на стройплощадке.

У меня есть своя концепция на счет БПЛА... получить разрешение на полёты оказалось не такой уж сильно сложной задачей. Меня тут у нас на форуме уже проконсультировали :)
По поводу привязок - программа ищет кучу опорных точек среди фотоснимков. Я же говорю о опорных закоординированных точках. С помощью которых программа модель масштабирует и разворачивает :) а не сшивает или трансформирует снимки)

Справедливая критика. Я много и долго читал о этом. Думал. В итоге нашел адекватное для себя решение:

• Первое - это то, что я еще не опытный пилот. Скорее только начинающий. Поэтому собирать коптер за 200 тыр - это трата денег на ветер.
• Безопасность - превыше всего. Я готов пожертвовать полезной массой загрузки ради безопасности окружающих.
• Я даже готов пожертвовать временем полета ради безопасности. Поэтому решил сделать вот какой коптер:
  • Винты в обойме. На манер вот этой модели. Дешево и сердито - стоимость отлить такой каркас в домашних условиях - 150 рублей на пену и активатор пены. Да, будет не так красиво, зато легко, и формы те. Опалубку сделал один раз и лей после каждой аварии. Чтобы винты совсем оградить от пальцев и т.п. - эти штуки где лопасти еще сверху кевларовой нитью обматывают с шагом в сантиметр. Тоже копейки. Рама получается легкая и прочная (эта хрень армирована стеклопластиком внутри)
  • Моторам при аварии ничего не случается. Умирают лопасти, но они и так расходник. А вот модуль камеры и блока управления - вот его жалко. Поэтому весь вес, скомпенсированный недо-рамой, уходит в защиту аппаратной части.
  • Самая дорогая вещь - это моторы для самодельного стабилизатора камеры. Ибо покупные - тольк для гоупро без чехла. А я ссу летать без бокса :) пока нубай. И самый геморрой - это настроить модуль платы ими управления. Все покупается на гудлакбай, с китая, нужно просто зубрить матчасть и паять-управлять :) с опытом придет. Таким образом мы получаем коптер - начинка которого не умирает от падения. Она конечно страдает, но не критично судя по очевидцам и интернетам. А отливать каркас заново - это не сложно, в основном он умирает и винты, которых все равно мешок покупать :) Можно вообще попробовать сделать куб-каркас для стаба и камеры - время полёта снизится за счет доп аккума, зато падения будут пофиг, если он на арматуру не наткнется... Ну а если наткнется - что уж, судьба такая.
• Если такая штука всетаки упадет - по каске будет как кусок утеплителя 30 на 30 на 30 см :) На стройке то - все в касках! Темболее можно его запускать с плиты - и высота полета будет 5 метров - с такой высоты вообще не страшно) Как научусь пилотировать - буду снизу летать в обед, когда никого нету на стройке.

--- Сообщения объединены, 30 янв 2015, Оригинальное время сообщения: 30 янв 2015 ---

Оффтоп

У нас тут недавно рюмка с 2кубами бетона с краном вниз рухнула с 50-ти метров, у крана тормоза отказали. А вы говорите коптеры опасно, падают :D

 

Ребят я тоже давно задумывался. Идея такова. Что именно на коптер передаётся поправка с базы. Мы знаем центр снимка в каждую секунду, ну или как настроим. Проблемма передачи поправки коптеру и вообще как это все происходит у него. Ведь ему можно задать вгс координаты. Манс готов найти коптер ну и все остальное кроме человека кот настроит именно коптер с тарелкой??? И найти время на учения)

 

Алексей, а почему бы вам не попробовать с маленьким аэростатом на привязи. Полезная нагрузка, которая планируется небольшая, площади съемки и высота тоже, так что понадобиться небольшого размера аэростатик. Зато безопасно, легко управляется и по моему дешевле чем коптер. Что-то типа этого http://rc-zeppelin.com/Compact Aerial Photography System.html

 

На коптер, как я понял, не установить нормальный приемник. Весит много. На них ставят мелкие тарелочки, для того чтоб он по ВГС маршруту сам летал (вот только с такими возможностями самому собирать - это уже ум надо :)) Центр камеры (нодальную точку) которую желает знать фотоскан - не вычислить из-за подвижного подвеса. Я пробовал снимать с гоупро установленной на геодезической вешке и отражателе - но даже там поправку на нодальную точку (которую я таки с горем пополам нашел, ска как точку G :D, хрен введешь из за того что камера каждый раз под разным углом. А крепление - по центру, а точка эта - смещена. Пришлось стрелять 1 раз в отражатель - второй раз в камеру чтобы знать положение её разворота. Проблематично и трудоемко. Можно плюс\минус вводить поправку и пользовать 360гр призму и следить за 360гр с помощью робота тахеометра.

Я планирую в ближайшее время заняться постройкой коптера, как только починю свой внедорожник после последних соревнований))) я тут как цену запчастей глянул после поднятия курса - так плакать захотелось :) а денег не платют как на зло не вовремя ))) Так что пока экспериментирую с тем что есть. Благо не учтенных и не разведанных аспектов еще много, и есть над чем думать))

--- Сообщения объединены, 30 янв 2015, Оригинальное время сообщения: 30 янв 2015 ---

Коптер даже самодельный можно научить зависать в пространстве даже в ветер до 10м\с. Профессиональный окто - до 15м\с. А эту штуковину на шарике - будет сносить жесть как мне кажется... А для приличной фотографии нужно точное позиционирование...

 

А если на камеру гироскоп поставить?

 

Как? :) Там стабилизатор и так стоит 3-х осевой. Управляемый :)

 

Коптер вменяемых размеров сможет поднять массу не более 500 грамм.
Любой груз обязан находиться под плоскостью винтов, в противном случае коптер перевернётся. Все модели имеют примерно тело коптера в плоскости винтов, поэтому все грузы (камеры) находятся под телом коптера. Чтобы поднять груз (антенну) над телом коптера требуется поднимать винты, а это усложняет, удорожает и уменьшает надёжность конструкции.

Любая авиамодель нестабильна в воздухе, но есть пути частичного решения стабилизации (используемые в сумме или по отдельности):
- система стабилизации камеры (фактически представляет собой несколько независимых подвесов, каждый из которых стабилизируется гироскопом), каждая такая система рассчитывается под конкретную камеру, правильно работать с камерой другой модели или производителя она не сможет
- система стабилизации направления в горизонтальной плоскости (представляет собой электронный компас, который связан с электроникой управления и выдерживает требуемый курс)
- система стабилизации высоты упрощённая (представляет собой электронный барометр, который устанавливается в ноль при взлёте и при связи с электроникой может выдерживать определённую высоту коптера, но если резко изменяется атмосферное давление, то такая система даёт сбой)
- система стабилизации высоты продвинутая (представляет собой GPS приёмник, позволяющий отслеживать изменения высоты относительно WGS координат... имеет минус, плохо работает возле высокоэнергетических объектов (типа ЛЭП), а также требует обязательного определения координат ДО взлёта, что требует минимум 5 минут времени предполётной подготовки (это время у вас частично вырежется из заряда батарей для полёта))

Последняя система позволяет программировать полёт (при наличии программатора), т.е. если нам известно точное полётное задание с высотами и координатами точек курса, то коптером вообще можно не управлять... достаточно просто его запрограммировать. Он сам взлетит с точки старта, сделает облёт по курсу и вернётся к точке посадки (без оператора вообще, но лучше всего в точке посадки иметь оператора для контроля посадки в случае чего).

 

Читал об этом, если брать фантом 2 вижен, там он вроде при потере связи с оператором или каким-то ЧП в связи - перестает двигаться и переходит в режим задержки в пространстве. 2 минуты ждет и летит к точке взлета по пройденному маршруту. Вроде так читал. Тема норм :)
Philin, вы, складывается впечатление, увлекаетесь этим делом?

--- Сообщения объединены, 30 янв 2015, Оригинальное время сообщения: 30 янв 2015 ---

Возможное решение
Точно! Вспомнил! Для снимков +\- параллельных земле на небольшой высоте (для моей цели бы подошло идеально) можно прицепить на коптер без всяких подвесов - блютус объектив от Sony - штатной системой стабилизации горизонтальной плоскости хватит, чтобы во время остановки можно делать фото того что под камерой. Потом этой же блутус камерой можно с длинной палки доснимать проблемные участки если что-то пошло не так... чтобы коптер не запускать.

 

я может не до конца понял, но мой Препод по Гидрологи подвесил камеру на гироскоп. https://yadi.sk/mail/?hash=gXgDFpexAGM/pChawE1/bWUbmqMAvlP+DarWBtEb5YQ=

 

Там стабилизатор 3-х осевой, по сути своей 3 гироскопа :)

 

Эта система очень ненадёжна. Требует минимальных знаний как работает GPS оборудование, а в связи с тем, что большинство операторов даже поверхностно не знакомы с GPS, то случаются частые отказы в работе этой системы и потери коптера в связи с этим. В инструкции пользователя написано, что требуется каждый раз инициализировать GPS, но мало кто это делает. А в итоге коптер, после 5-10 минут полёта вдруг нормально определяет свои координаты, понимает что он не там где надо и летит в нужное место (которое может оказаться в сотнях метров от текущего положения). Оператор просто не успевает среагировать, а когда понимает что коптер улетел за пределы видимости, то уже поздно что-то сделать. Итог - потеря коптера или его крушение.

Фантом это квадр - если вам не жалко камеры - дерзайте, покупайте. В случае отказа двигателя или потери лопасти - ваш фантом просто падающий неуправляемый камень.
Тогда уж лучше посмотреть на Tali H500, это хоть гекса. А цена ненамного выше. При этом H500 на сегодняшний день лучший по стабильности высотного и планового положения в воздухе. К тому же это уже полностью готовый комплект с хорошей видеокамерой и шикарнейшим пультом. Тут действительно аппарат "для управления из бытовки" т.к. пишущая камера передаёт видео на пульт в реальном времени, а на пульте присутствует экран.

Интересовался темой в плане использования этого оборудования для строительной геодезии. Но в конце концов пришёл к выводу, что рано.
Насчёт дождя можно не париться на некоторых серийных аппаратах (типа того же Phantom или Tali), но аппарат собранный вручную в дождь поднимать в воздух не стОит.
Нет у них надёжности и небезопасны они для окружающих. Если второе можно как-то решить, то первое не решено технически. Плата управления обязана быть единым целым со всей системой стабилизации, ну кроме подвеса камеры (такого пока никто не производит, не подвес, а общую систему на единой плате). Система возвращения после утери сигнала коптером от базы с помощью GPS ненадёжна (гигантский промах программистов системы. Как только коптер переключается на автоматический режим - перехватить его управление вручную больше невозможно, а это приводит к краху коптера при автоматической посадке... если сбоит барометр или GPS). GPS плохо работает на небольших высотах в местах массовой застройки, а это иногда приводит к резким подрывам коптера в непонятном направлении.
Там фатальных мелочей просто масса, это всё надо годами вылизывать, а потом уже можно будет думать как применить на практике. Даже собранное вручную оборудование стоит далеко не копейки и первый его крах приведёт к существенным материальным расходам.

ИМХО, на 4 лопастной коптер вешать камеру дороже 1000 руб не стоит.

 

я говорю о радио поправке допустим с пункта? и зачем нам каждый день летать, если один залет = недели 500 в топографии?ну или гидрологии?

 

Спасибо за развернутый ответ. Понимаю что 4 мотора это не торт, на Tali тоже смотрел, не щупал правда, но интересовался. Но вы как-то сильно пессимистично настроены. Возможно это реализм, но ведь если сидеть сложа руки - оно само к тебе не придет. Ничего не придет. Я думаю нужно пробовать. В 4-осевой коптер мне больше подвес камеры жалко, чем саму камеру. Можно купить SJM6000 - аналог гоупро только стоит 3000. Бахнуть в бокс алюминиевый - и пускай падает сколько влезет - менять стекляшку в случае если треснет, а еще лучше горилла-гласс корнинг 3 заказать вместо орг.стекла. Сносу не будет :) Ко всему же можно подойти не только спереди, но и сзади. Темболее для цели, описанной мной - многого то не нужно. Летаешь в обед - народа нет. Летаешь в ручном режиме, да еще и с FPV - вариант столкнуться с краном - минимален. Не поднимаешь выше 5 метров над поверхностью - так еще и глядишь падение фатальным не будет.
Согласитесь это интересно, хоть и пока сыро. Можно же работаь над этим... и нужно, я считаю.

 

так пора учить матЧасть))я точно лузер))) Мне показалось, что именно проблемма стабилизации на коптере уже решена.

--- Сообщения объединены, 30 янв 2015, Оригинальное время сообщения: 30 янв 2015 ---

я не могу с вами обсуждать ТТХ коптера(некомпетентен пока), но в моем понимании!!! с доступным мне коптером проблема остается одна координаты центра снимка, (коптер стабилен,камера тоже.. расколбасов нет)

 

Впервые неплохо решена на Tali H500, но это новая модель (если не изменяет склероз, то выпуск начат в 2014 году) и то только потому, что инженерам дали задачу максимально стабилизировать полёт (и зависания над точкой). В других коптерах эта проблема вообще не решена, используются только системы стабилизации подвесов.
Разница ощутима, фактически Tali может управляться неподготовленным оператором (он сам себя стабилизирует во всех плоскостях и прощает многие ошибки неопытным операторам, хотя это и не панацея), в тоже самое время другой коптер без подготовки вообще у вас не полетит, либо полетит быстро и не туда куда надо (до первого препятствия).

Это не пессимизм :)
Рекомендую вместо всяких камер купить простейший детский коптер и потренироваться на нём (стоят они копейки), поймёте сами, что это не детская забава, а действительно сложная задача требующая как минимум сотни часов практических занятий. Дать коптер в руки неподготовленному геодезисту это гарантированно его разбить в первом полёте. FPV не панацея, например она не защищает от вертикальных тросов кранов, либо электропроводов... вы их просто не увидите, если они сзади или сбоку.

 

я таки про картографию больше)) и первый коптер на котором мы все это пробовали через опознаки был собран Кулибиным, весу просто мало тащил).

 

В общем мы отошли от темы достаточно далеко :) до того, как будет проблема создания или учения управления коптером - нужно решить хотябы вот эти актуальные проблемы :)

• Закрепление марок фотоскана
• Логика фотоскана, оптимальный фотоаппарат с возможностью в будущем закрепить его на коптере
• Удобная и быстрая камеральная обработка облаков точек. (сечения по облакам "наилучшего вписывания).

 

На текущий момент развития техники это фантастика. В ближайшие 5 лет ничего в этом плане точно не изменится.

 

Ну это мы еще посмотрим :) Мне то не так уж и много от это обработки нужно... А идеи уже есть. С ремонтом закончу и опубликую.
Кстати, нашел на чем тренироваться. 2 тысячи рублей можно тратить каждый месяц))) на новый коптер после падения предыдущего. Темболее игрушка достаточно "стабильная" для такой цены и качества))))

 

Вопрос товарищам техникам-изобретателям-девелоперам лиспов и т.п., если вы это читаете, можно ли как-то автоматизировать или частично автоматизировать следующий алгоритм (ту часть, когда уже в автокаде)?:

• ПО Photoscan: обработка фотоснимков
  • Привязка по координатам
  • Создание плотного облака точек
  • В проекции сбоку разрезка всех конструкций на полоски 5см в 10 сантиметрах от пола, сохранение, потом в 10 сантиметрах от верха с последующим сохранением в отдельный файл. Делается для получения разрезов конструкций по "Верх" и "Низ".
  • Экспорт файлов облака точек в .txt
• ПО CloudCompare: Импорт плотного облака точек (пункты 2 раза, отдельно "верх" и отдельно "низ")
  • Разряжение облака точек до 250 на каждую конструкцию. Попробовал на нескольких колоннах сразу - делит примерно поровну...
  • Очистка облака точек (пока еще не совсем разобрался на сколько корректно её выполнять, но на всякий случай - выполняю), на каждой колонне остается около 200 точек.
  • Экспорт в .txt
• ПО AutoCAD Civil 3D: Импорт GEO_IMPORT-ом, в виде простых точек автокад (кстати, почему в цивил 2015 с палитры исчез инструмент "точка" ?:) ). Кучу простых точек, в отличии от COGO у меня сожрал нормально, и в последующей работе не мешал лагами. Импортируем соответственно в 2 слоя - "верх" и "низ", в разных цветах, чтобы не запутаться.
  • По каждой стороне стен\пилонов\колонн в ручную проходимся "Наилучшим вписыванием". На экране появляются примерные отклонения от линий точек, и собственно наши отрезки - символизирующие габариты конструкции.
  • Продолжаем отрезки за габариты конструкций. (Казалось бы удобнее строить отрезки от угла к углу - но облако точек всетаки с фотографий а не со сканера, и углы - не самая сильная сторона)
• Дальше 2 сценария, первый:
  • Далее лиспом (не помню название, где-то был на компе) в точки пересечения отрезков наносятся точки автокада в другом слое. По 4 точкам на пилон\колонну и по нужному кол-ву точек на стенах строятся полилинии соответствующие "верху" и "низу" конструкций.
  • По 2 сечениям строится 3D модель для экспорта в BIM.
• Второй:
  • Не продолжая отрезки за пределы колонны помещаем на них COGO точки. С щагом в 1 метр. Для колонн получаем по 1 точке на стороне, для пилонов длиннее метра - 2 точки на стороне. Для стен - много точек на стороне :) Т.к. отрезки имеют высотные отметки - делим COGO точки на 2 разные группы "Верх" и "Низ" в редакторе точек.
  • Достаем из широких штанин настроенный CivilGeoTools с его монолитной исполнительной съемкой - и вершим деспотию получаем схему со стрелочками, отдаленно напоминающую пресловутые "по госту".

Потренировался... блин, выходит даже ручками быстрее чем снимать с 2 стоянок конструкцию тахеометром и для того-же экспорта в BIM - все равно сидеть руками рисовать. Хотя там есть набор с 4-ех лиспов, которые это дело автоматизируют, но все равно ручной работы много.
Поэтому призываю отбросить скептицизм и общими усилиями попробовать свершить акт благословения и вновь изобрести велосипед.