GISPRO
Wersja Polska English version

Fotolotnicze

Lotnicza Platforma Fotogrametryczna (LPF) będąca w posiadaniu naszej firmy składa się z kilku głównych modułów tj. zmodyfikowanego samolotu Vulcanair P68 TC, systemu do zarządzania lotem (FMS) IGI CCNS4/AEROcontrol oraz dwóch modułów sensorów, używanych zamiennie. Składają się na nie kamera wielkoformatowa Microsoft Vexcel Ultracam XP oraz zintegrowana platforma złożona z lotniczego skanera laserowego Riegl Q680i, kamery średnioformatowej Hasseblad H4D (DigiCAM) oraz kamery termalnej InfraTec VarioCAM hr (DigiTHERM).



 

 

Samolot Vulcanair P68 TC Observer

Podstawę LPF stanowi znany z wszechstronności samolot firmy Vulcanair P68 TC Observer, wyposażony w dwa turbodoładowane silniki o mocy 210 KM, zmodyfikowany i certyfikowany do wykonywania lotów fotogrametrycznych.

Konstrukcja P68 TC umożliwia lot w szerokim zakresie prędkości i wysokości, pozwalającym na wydajne wykonywanie misji lotniczych zarówno ze skanerami laserowymi gdzie istotna jest zazwyczaj możliwość akwizycji danych przy małych prędkościach, na niskim pułapie jak i z kamerami wielkoformatowymi, które powalają obecnie na wykonywanie nalotów na bardzo dużych wysokościach rzędu 8 - 9 kilometrów oraz przy prędkościach osiąganych przez samoloty odrzutowe.

Istotną cechą charakteryzującą P68 jest bardzo długi czas lotu wynoszący ponad 10 godzin.

Seria Observer wyposażona jest w panoramiczną szybę zapewniającą doskonałą widoczność porównywalną z polem widzenia w śmigłowcach, która jest dużą zaletą podczas rejestracji danych umożliwiając ciągły nadzór sytuacji na powierzchni terenu.



 

 

Główne parametry samolotu P68 TC:

Wysokości lotu: 150-6100 m (500-20.000 ft)

Przedział prędkości podczas misji: 145-310 km/h (80-170 kts)

Maksymalna prędkość przelotowa: 310 km/h (170 kts)

Maksymalny czas lotu: 10.5 godziny



 

 

Cyfrowa wielkoformatowa kamera fotogrametryczna Microsoft Vexcel UltraCam Xp

W skład modułu fotogrametrycznej kamery wielkoformatowej wchodzi kamera UltrCam XP (S-Xp) podwieszona na żyroskopowym łożu stabilizującym firmy Somag, GSM 3000, komputer sterujący pracą kamery (C-Xp) wraz ze zduplikowanymi macierzami dyskowymi na dane (D-Xp).

Rozdzielczość sensora kamery wynosi 17310 pikseli x 11310 pikseli co daje 196 Mpikseli. Fizyczna wielkość piksela to 6µm. Kąt widzenia kamery wynosi odpowiednio 55° poprzecznie do kierunku lotu oraz 37° wzdłuż kierunku lotu przy ogniskowej 100mm. Powyższa charakterystyka pozwala na wykonanie zdjęcia z wysokości 6000 m, z pikselem terenowym (GSD) 0,36m (0,06 m na 1000m wysokości) i zarejestrowanie na nim obszaru o powierzchni ponad 25 km2. Sensor wyposażony jest w system kompensacji rozmycia obrazu (FMC) o wydajności 50 pikseli. Dzięki temu możliwe jest wykonywanie ostrych zdjęć do 2 cm GSD na bardzo wysokim poziomie szczegółowości.

 

 Zastosowany w kamerze układ 8 obiektywów pozwala na jednoczesną rejestrację danych multispektralnych R G B oraz NIR (po jednym obiektywie na kanał) oraz w kanale panchromatycznym (układ 4 obiektywów). Dane zarejestrowane w ten sposób pozwalają na wytworzenie zobrazowań w kompozycji kanałów RGB, CIR oraz panchromatycznych z rodzielczościami spektralnymi 8 bit lub 16 bit na kanał.

 

 

 

  

 

 

 

Wykorzystanie najbardziej zaawansowanego łoża firmy Somag, GSM 3000 zapewnia utrzymanie właściwego położenia kamery w każdych warunkach, pozwalając tym samym na wykonywanie pionowych zdjęć, zgodnie kierunkiem zadanym w planie nalotu, niezależnie od faktycznego położenia samolotu. Sensor jest stabilizowany z prędkością 15°/s, w zakresie ± 25° dla kierunku loty (Heading) oraz odpowiednio Pitch/ Roll ± 8,4°/± 6,2°.

 

 

 

  

 

 

 

Dla zapewnienie bezpieczeństwa rejestrowanych danych system wyposażony jest w dwie macierze dyskowe o pojemności 4,2 TB, na których dane zapisywane są niezależnie. Zestaw pozwala na zarejestrowanie 6 600 zdjeć w trybie redundantnym (około 11 godzin ciągłej rejestracji zdjęć) oraz 13 200 zdjęć bez zapewnia nadmiarowości. Dzięki tak dużej pojemności magazynu danych nie występują ograniczenia ilości wykonywanych zdjęć w trakcie misji foto, co pozwala do maksimum wykorzystać sprzyjające warunki pogodowe.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lotniczy Skaner Laserowy LMS-Q680i RiMTA, kamera średnioformatiowa Hasseblad H4D (DigiCAM) oraz kamera termalna InfraTec VarioCAM hr (DigiTHERM)

Podstawowy element modułu stanowi lotniczy skaner laserowy dalekiego zasięgu Riegl MLS-Q680i RiMTA. Głownymi cechami wyróżniającymi skaner Riegl’a są:

Powyższa specyfikacja pozwala na wydajną rejestrację dokładnej chmury punktów o bardzo dużej gętości - do 20 pkt/m2 w pojedynczym pasie skanowania. Zastosowane rozwiązania umożliwiające sterowanie „kątem widzenia” skanera oraz częstotliwością skanowania pozwalają dobrać optymalne ustawienia skanera do danej charakterystyki (np. topografii, pokrycia terenu, struktury) obszaru poddanego rejestracji. Bardzo duży wpływ, na jakość rejestrowanych informacji ma unikatowa technologia firmy Riegl – full waveform, która w skrócie umożliwia analizę pełnego „echa” powracającego do skanera, pozwalając na rejestrację nieograniczonej liczny odbić w zakresie jednego impulsu. Rozwiązanie to sprawdza się szczególnie dobrze w przypadku rejestracji obszarów z gęstą pokrywą roślinną. Zbierane w ten sposób dane przenoszą dużą ilość informacji zarówno o pokryciu terenu jak i o samej jego powierzchni, co ma kluczowe znaczenie dla poprawnego generowania NMPT i NMT.

 

 

Kolejną istotną zaletą skanera Q680i jest technologia MTA wsparta przez RiMTA. Połączenie tych rozwiązań eliminuje w znacznym stopniu ograniczenia zakresu odległościowego pomiarów przy wykorzystaniu światła laserowego, wynikające z czasu potrzebnego na wysłanie i odbiór poszczególnych impulsów. Dzięki temu możliwe jest rejestrowanie obszarów o bardzo dużych lokalnych deniwelacjach terenu siegających 1000 m, bez konieczności wykonywania nalotów na kilku różnych wysokościach, znacznie poprawiając tym samym efektywność skanowania.

Dane skaningowe rejestrowane przez skaner zapisywane są przy pomocy rekordera DR560-RD, z prędkością ok. 80 MB/s na zestawie dysków twardych o pojemności 1 TB. Pozwala to na nieprzerwany zapis strumienia danych do 24 godzin.

 

 

 

 

 

 

Złożenie wymienionych rozwiązań skutkuje bardzo dużą wszechstronnością skanera i mnogością potencjalnych zastosowań, czyniąc go doskonałe narzędziem do rejestracji danych LiDAR na potrzeby wszelkich analiz topografii terenu i jego pokrycia, m. in.:



 

Kamera średnioformatowa Hasseblad H4D (DigiCAM), kamera termalna InfraTec VarioCAM hr (DigiTHERM)

Moduł lotniczego skanera laserowego wyposażony jest w średnioformatową kamerę cyfrową Hasseblad H4D (DigiCAM) o rozdzielczości 60 Mpikseli, ogniskowej 50 mm i kącie widzenia 56° oraz karę termalną firmy InfraTEC VarioCAM hr (DigiTHERM) (DigiTHERM) o rozdzielczości VGA 640x480, ognieskowej 30 mm oraz kącie widzenia 30° rejestrującej w sposób ciągły z częstotliwością 6 Hz lub wyzwalanej w zadanym miejscu przez FMS.

Oba sensory mogą być wykorzystywane do rejestracji najwyższej jakości zobrazowań służących jako materiał uzupełniający skaning laserowy. Rozwiązanie takie znacznie upraszcza opracowanie danych LiDAR (np. podczas klasyfikacji chmury punktów) a także dostarcza nową jakość – pozwala na przypisanie danym LiDAR informacji barwnej (w zakresie podczerwieni lub kompozycji RGB). Każdy z wymienionych sensorów może także pracować jako niezależna jednostka pod kontrolą FMS.



System zarządzania lotem IGI CCNS4 / AEROcontrol

System zarządzania lotem (FMS) CCNS4 w połączniu z AeroControl odpwiedzialny jest za wykonywanie szereg kluczowych zadań podczas misji z użyciem sensorów lotniczych. Należą do nich skrócie:

System CCNS4 wyposażony jest w najwyższej klasy antenę oraz 72! kanałowy odbiornik GPS/GLONAS Novatel OEMV3 DIA pozwalający na pozycjonowanie w technologii DGPS (przy wykorzystaniu naziemnych stacji referencyjnych). Odczyt informacji zarówno z systemu GPS jak i GLONAS zapewnia optymalną konstelację układu satelit służących do wyznaczenia pozycji anteny oraz finalnie poszczególnych sensorów. Dzięki zastosowaniu technologii DGPS sytuacyjna dokładność pozycjonowani z wykorzystaniem odbiornika OEMV3 wynosi 0,4m. Dane GPS/GLONAS rejestrowane są z częstotliwością 2Hz.

Równie istotne informacje zbierane są przez system AEROcontrol współpracujący z precyzyjną platformą żyroskopową firmy IGI – IMU IIe rejestrującą z częstotliwościa 256Hz elementy kątowe oerintacji sensorów (omega/phi/kappa vel roll/pitch/heading) oraz zmiany przyspieszeń.

Dzięki kombinacji danych z odbiornika GPS OEMV3 oraz platformy IMU IIe oraz danych z naziemnych stacji referencyjnych możlwie jest super precyzyjne określenie kompletu elementów orientacji zewnętrznej dowolnych sensorów w dalszym procesie obliczeniowym z dokładnościami: