DJI Mavic 3E 如何讓平民化航測(cè)更進(jìn)一步?
很多日常作業(yè)場(chǎng)景,,比如國土調(diào)查,、施工規(guī)劃、電網(wǎng)精細(xì)化巡檢等,,都是以獲取高精度的地理信息數(shù)據(jù)為前提的,。獲取高精度地理信息數(shù)據(jù)的過程,就是“測(cè)繪”作業(yè),。傳統(tǒng)測(cè)繪行業(yè)非常艱苦,,要使用全站儀、RTK 等設(shè)備,,逐個(gè)打點(diǎn),,采集數(shù)據(jù),風(fēng)吹日曬,,效率有限,。
對(duì)于傳統(tǒng)測(cè)繪行業(yè)來說,利用通航飛機(jī)搭載航攝儀等設(shè)備進(jìn)行航空攝影測(cè)量,,是一次效率革新,,通過空中視角,可以高效完成數(shù)據(jù)采集,。但是,,這套方案的成本過大、門檻過高,,難以規(guī)?;瘧?yīng)用。
傳統(tǒng)測(cè)繪作業(yè)
小型無人機(jī)的出現(xiàn),,再次改變了這個(gè)行業(yè),。
與直升機(jī)航測(cè)方案相比,大疆精靈 4 RTK 、經(jīng)緯 M300 RTK 搭載禪思 P1 /禪思 L1 等方案的平民化優(yōu)勢(shì)非常明顯:低成本,、易操作,、效率高。利用無人機(jī)的空中視野,、厘米級(jí)定位,、自動(dòng)航線拍照等功能,還原真實(shí)世界的二維圖像或三維數(shù)據(jù),,可廣泛應(yīng)用于地籍測(cè)量,、土地確權(quán)、文物保護(hù),、工程基建等領(lǐng)域,。
大疆精靈 4 RTK
最近,大疆行業(yè)應(yīng)用全新發(fā)布了 DJI Mavic 3E 無人機(jī),。它小巧而強(qiáng)大,,配備 2000 萬像素 4/3 CMOS 機(jī)械快門廣角相機(jī),可實(shí)現(xiàn)最快 0.7 秒間隔連拍,,支持 RTK 厘米級(jí)定位,,支持大疆智圖,是大疆航測(cè)產(chǎn)品家族的又一款利器,,將進(jìn)一步推動(dòng)平民化航測(cè)事業(yè)的發(fā)展,。
DJI Mavic 3E
單架次可完成 2 平方公里范圍的測(cè)繪作業(yè)
測(cè)繪作業(yè)一般分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩個(gè)部分。所謂外業(yè),,顧名思義,就是攜帶測(cè)繪工具(如無人機(jī),、RTK 等),,在戶外執(zhí)行測(cè)繪作業(yè)。戶外環(huán)境復(fù)雜,,有時(shí)需要翻山越嶺,,越小巧便攜的無人機(jī),對(duì)于測(cè)繪工作者來說越方便,。
DJI Mavic 3E,,第一實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪無人機(jī)背包攜帶。它的折疊尺寸僅 22 * 9.6 * 9 厘米 ,,可一手掌握,;裸機(jī) 915 克,不到兩瓶礦泉水的重量,;小巧輕便,,可以快速部署,體驗(yàn)友好。
Mavic 3E 小巧便攜,,可背包攜帶
這么小巧的飛機(jī),,續(xù)航表現(xiàn)卻很出眾。在裝備 RTK 模塊的情況下,,Mavic 3E 巡航時(shí)間長達(dá) 42 分鐘,,大幅提升單架次有效作業(yè)時(shí)間和作業(yè)半徑。
在 GSD 5 厘米,,飛行高度 185 米,,航向重疊率 80%,旁向重疊率 60%,,速度 15 米/秒 的參數(shù)設(shè)置下,,它的空中有效作業(yè)時(shí)間長達(dá) 30 分鐘,一個(gè)架次就可以完成 2 平方公里范圍的測(cè)繪作業(yè),。配合 100W 充電管家快充電池,,或者 88W 機(jī)身直充方案,更能支持高效輪轉(zhuǎn)作業(yè),。
單架次作業(yè)面積提升,,對(duì)于測(cè)繪作業(yè)來說是非常利好的消息??傮w作業(yè)架次減少,、效率提高,項(xiàng)目周期也可相應(yīng)縮短,。
DJI Mavic 3E
最快 0.7 秒間隔連拍
厘米級(jí)免像控測(cè)繪精度
為了保證測(cè)繪精度,,大疆從多個(gè)方面做出了努力。
首先是相機(jī)的基礎(chǔ)能力,,4/3 CMOS 大傳感器,,2000 萬有效像素,保證了基礎(chǔ)圖像清晰度和取景寬幅,??紤]到無人機(jī)測(cè)繪作業(yè)常常要在空中高速連拍,一般電子卷簾快門容易產(chǎn)生果凍效應(yīng),,從而導(dǎo)致圖像變形,、模糊,相機(jī)采用了機(jī)械全局快門,,最高快門速度 1/2000 秒,,可實(shí)現(xiàn)最快 0.7 秒間隔連拍,避免果凍效應(yīng),,保證圖像還原度,。
左圖為電子卷簾快門拍攝效果
右圖為 Mavic 3E 機(jī)械快門拍攝結(jié)果
通常,,在清晨或近傍晚時(shí)分,由于太陽光線偏弱,,無人機(jī)的測(cè)繪作業(yè)效果不佳,,一天內(nèi)的有效作業(yè)時(shí)間因?yàn)榄h(huán)境原因受限。DJI Mavic 3E 的單個(gè)像元尺寸高達(dá) 3.3 微米,,大幅提升了低光環(huán)境表現(xiàn),,提高日間有效作業(yè)時(shí)長,適應(yīng)更多作業(yè)場(chǎng)景,。
對(duì)高精度測(cè)繪作業(yè)來說,,RTK 模塊很重要。DJI Mavic 3E 可選配 RTK 模塊,,可拆卸,,僅重 20 克,支持網(wǎng)絡(luò) RTK ,、自定義網(wǎng)絡(luò) RTK 及 D-RTK 2 移動(dòng)站,。另外,在中國大陸地區(qū)購買 RTK 模塊后,,可獲贈(zèng)兩年中國移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) RTK 服務(wù),。
獲取圖像的過程,涉及到機(jī)身的多個(gè)模塊共同作用,。為了提升建圖精度,,需要保證多個(gè)模塊之間的時(shí)間信息一致,誤差越小越好,。DJI Mavic 3E 的飛控,、云臺(tái)、相機(jī),、RTK 采用微秒級(jí)時(shí)間同步,,搭配 RTK 模塊,可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)免像控測(cè)繪精度,。
微秒級(jí)時(shí)間同步
此外,DJI Mavic 3E 的相機(jī)每張照片的 XMP 信息中均會(huì)寫入準(zhǔn)確內(nèi)參,,并提供用戶自標(biāo)定方案,。如果設(shè)備長時(shí)間存放或因?yàn)榕鲎矊?dǎo)致內(nèi)參不準(zhǔn),還可通過大疆智圖自行開展相機(jī)標(biāo)定,,更新相機(jī)內(nèi)參,。
基于以上功能,DJI Mavic 3E 實(shí)現(xiàn)了免像控測(cè)繪作業(yè),。它的免像控精度約為 GSD(地面采樣距離)的 2 倍以內(nèi),。例如 GSD 為 3 厘米,,則免像控精度約為 6 厘米以內(nèi)。
軟硬件體驗(yàn)再升級(jí)
操作方面,,有更多體驗(yàn)升級(jí),。
DJI Mavic 3E 配備 DJI RC PRO 行業(yè)版遙控器,高亮屏適應(yīng)戶外強(qiáng)光作業(yè)環(huán)境,。對(duì)于信號(hào)有干擾的測(cè)繪作業(yè)區(qū)域,,還支持選配 DJI Cellular 模塊[1],實(shí)現(xiàn) 4G 增強(qiáng)圖傳,,保障信號(hào)穩(wěn)定,。DJI Mavic 3E 還配備了魚眼鏡頭,全向感知,,支持高級(jí)智能返航,、APAS 5.0 等,讓作業(yè)更安全,。
支持 APAS 5.0
軟件方面,,DJI Mavic 3E 支持 DJI Pilot 2,可選擇“航點(diǎn)飛行”,、“建圖航拍”,、“傾斜攝影”、“航帶飛行”等多種作業(yè)模式,;支持多種航線類型,;支持大疆智圖,可高效完成二維及三維建模,。還支持大疆司空 2 ,,可以高效完成云端建圖。
可以說,,DJI Mavic 3E 集中了小巧便攜,、長續(xù)航、高精度,、軟硬件體驗(yàn)升級(jí)等多種優(yōu)勢(shì),,再加上非常高的性價(jià)比,對(duì)于大疆的平民化航測(cè)愿景來說,,是邁出了非常重要的一步,。
應(yīng)用案例:嘉峪關(guān)精細(xì)化建模
嘉峪關(guān),被譽(yù)為“天下第一雄關(guān)”,,城關(guān)兩側(cè)的城墻橫穿沙漠戈壁,,北連黑山懸壁長城,南接天下第一墩,,是古代“絲綢之路”的交通要塞,,中國長城三大奇觀之一,。應(yīng)景區(qū)要求,為探索 VR 虛擬瀏覽嘉峪關(guān)的旅游新形式,,制作嘉峪關(guān)高精度的數(shù)字化模型,,還原嘉峪關(guān)樣貌,凸顯其險(xiǎn)要地勢(shì),,重現(xiàn)雄關(guān)風(fēng)姿,。
“天下第一雄關(guān)”實(shí)景三維模型
作業(yè)面臨若干難點(diǎn)。一,、結(jié)構(gòu)復(fù)雜:三層斗拱塔樓,,精細(xì)結(jié)構(gòu)眾多;二,、色彩豐富:紅綠反差配色,,色彩還原困難;三,、遮擋嚴(yán)重:斗拱下方要求完整建模,,需要大量仰拍;四,、游客眾多,,增大拍攝難度。
大疆合作伙伴南京韋博智控科技有限公司使用 Mavic 3E 很好地解決了這些難點(diǎn),。輕型無人機(jī)便于在景區(qū)飛行,,最快 0.7 秒間隔連拍,高效完成建模作業(yè),。
Mavic 3E 還具備全向感知功能,,貼近 5 米左右飛行也能保證飛行安全。此外,,其靈活的機(jī)身保障采集到各角度毫米級(jí)分辨率模型成果,,使用大疆智圖軟件,內(nèi)外業(yè)全自動(dòng)操作,。
基于實(shí)景模型的“天下第一雄關(guān)” VR 場(chǎng)景制作
作業(yè)方使用自行研發(fā)的航線規(guī)劃軟件,,基于粗模制作精細(xì)化航線,使用 Mavic 3E 貼近城樓 5 米進(jìn)行拍攝,,影像分辨率為 1.5 毫米,。將實(shí)景模型與虛擬化場(chǎng)景相結(jié)合,真實(shí)重現(xiàn)了“天下第一雄關(guān)”的風(fēng)貌,。
小、快,、靈,,高性價(jià)比,,DJI Mavic 3E 的出現(xiàn),是大疆行業(yè)應(yīng)用貫徹“平民化航測(cè)”理念的又一作品,。相信它的面世,,會(huì)給測(cè)繪工作者帶來更多便利。
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