23.11. Инструкция по аэрофотосъёмке для заповедников

23.11.1. Кратко

Нужны фотографии с перекрытием больше 30%, желательно снятые вниз, с высоты выше 150 метров.

23.11.2. Введение

Эта инструкция описывает действия для получения фотографий для построения ортофотопланов, цифровых моделей рельефа, и трёхмерных моделей. Описание дано для самых распространённых в 2017 году типов ЛА - квадрокоптеров фирмы DJI. Пространственная точность получается около 6-10 метров, то есть если положить друг на друга два ортофото одного места, то точки на них будут сдвинуты относительно друг друга в этом диапазоне.

23.11.3. Пилотирование

Далее описываются разные особенности пилотирования.

  1. Оборудование. Особых требований к моделям и качеству камер нет, потому что алгоритмы в современном ПО нормально употребляют даже фото с некоторым техническим браком. Также, в некоторых городах есть магазины, которые сдают квадрокоптеры в аренду. Управление идёт с прилагаемого пульта, к которому крепится смартфон. Есть разное ПО для управления, но сейчас, в мае 2018 года, удобнее всего стандартная программа от DJI.

  2. Прочитать полностью инструкцию по эксплуатации летательного аппарата. Они есть на официальных сайтах производителей. Например, у фирмы DJI в них описаны неочевидные вещи:

    1. Для DJI Phantom 3 Pro калибровку компаса производить перед каждым полётом, и обязательно на высоте не менее метра над землёй.

    1. Батареи ЛА и пульт нельзя заряжать вместе.

  2. Зарядить всё: смартфон, пульт, батареи ЛА.

  3. Завести ЛА в месте, где есть хороший интернет, то есть в офисе. ПО на смартфоне может попросить регистрации или обновления.

  4. На этом этапе определить место для съёмки по картам и космоснимкам. Найти наземные ориентиры, и запомнить, как они выглядят на космоснимках (например “лететь до створа вон той полевой дороги, потом направо ещё столько же”).

  5. Выехать в поле, найти место для запуска. Нужно, чтобы рядом не было деревьев. На иллюстрации показано слишком тесное место, при посадке порывом ветра квадрокоптер снесло в дерево, и разбило. Так же деревья загораживают радиосигнал, и далеко отлететь не получается.

  6. В этом месте выполнить чек-лист перед взлётом: откалибровать, проверить что карточка вставлена, батарея защёлкнута, камера протёрта, винты не отцепляются, выставлен режим возврата при потере связи, высота возврата около 200 метров, базовая карта закеширована, яркость смартфона на максимуме, интернет отключён, переключатели пульта в правильном режиме…

  7. Полететь, и делать фотографии. Фото можно делать любые, лучше если они будут направлены вниз. Чем больше будет перекрытие между снимками, тем лучше. Проще всего нажимать пальцем на кнопку спуска с максимальной частотой, если фото будет слишком много, то их потом всегда можно проредить скриптом на python. Посадку проще всего проводить в автоматическом режиме, когда площадка ровная, и трава низкая. Если трава большая, то можно садиться в руку, я учился этому по роликам на youtube.

9. На экране сверху будет показываться расчётный запас времени. Чтобы снять побольше, есть такие способы оптимизации: 9.1. Сначала улететь вдаль, потом возвращаться и снимать вблизи, чтобы когда батареи останется мало, то быть ближе. 9.2. Летать на средней скорости, потому что на максимальной быстрее садится батарея, и в итоге получается меньше охвата в квадратных километрах. На DJI Phantom 4 для этого нужно не включать режим SPORT, тогда на максимальной позиции контроллера он держит скорость 8 м/c

23.11.4. Дополнения

Далее описаны более детальные особенности, важные если вам нужно снять большую территорию.

АКБ и перегрев.

В аккумуляторной батарее находится микроконтроллер. Он измеряет количество циклов работы, которое ограничено. Аккумуляторные батареи портятся от глубокого разряда, в их инструкции написано, что при полёте вообще нельзя разряжать их меньше какого-то процента, а то потом они просто перестанут работать. Батарея имеет небольшой температурный диапазон, при неправильной температуре микроконтроллер её просто не включает, и её нельзя заряжать. При полёте батарея нагревается, и до начала зарядки её нужно остудить. Если же она слишком замёрзнет, то она тоже не будет работать. Это важно если в течение одного дня планируется несколько полётов. Возможно в таком случае придётся морозить их в холодильнике по будильнику. При установке батареи в коптер нужно проверить, что она защёлкнулась, иначе во время полёта может пропасть контакт. Я такое наблюдал два раза.

Чеклист

В статьях по полётам рекомендуют использовать чеклист перед стартом.

Охват

Детальных инструкций по расчёту полётов в зависимости от необходимого охвата ещё нет, нужно подбирать параметры полёта экспериментально, для каждой модели и территории. Минимальная территория может быть размером от 1x1 метра, например я успешно получал ортофотографии грядок на даче. Максимальная территория ограничена зарядом аккумулятора. Для DJI Phantom 3 Pro это около 9 минут, для DJI Phantom 4 - около 17 минут.

Погода

Когда идёт дождь или снег, то летать нельзя. Да и капли на объективе всё загородят. При “сильном” ветре квадрокоптер может снести ветром, я в эти дни просто не летал. Потом в один день, в середине апреля полетел - и квадрокоптер разбило об дерево. При тумане летать смысла нет, потому что ничего не видно на фотографиях. При низкой облачности летать сложно, потому что фотографии тёмные, и как правило облака так низко, что получается очень маленькая зона обзора.

Отражатели

Антенный отражатель для пульта - дешёвое и полезное приспособление. Оно продаётся в магазинах, или на aliexpress. Оно уменьшает количество пропаданий связи в два раза. В Дагестане я с ними улетал в горах на два километра, затем на максимальном удалении снял отражатели - связь ухудшилась, значит эффект есть. Связь может пропасть всё равно, в любом моменте полёта, поэтому нужно проверять, что в настройках приложения выставлен режим “При потере связи - возврат на старт”. Рекомендуемые настройки фото

Настройки камеры

Соотношение сторон: 4:3(больше охват), 3:2 (красивее для публикации). 16:9 лучше не надо, потому что охват меньше. ISO - автоматическое. Все остальные настройки - тоже автоматические. Если вас попросят заодно снять видео - используйте формат 60fps.