De beslissing om drones in te zetten in plaats van traditionele methoden voor het verzamelen van gegevens is een belangrijke stap, en het is een stap die toekomstgerichte landmeetkundige professionals in grote aantallen nemen.
Luchtonderzoeken zijn de nieuwe norm, met toepassingen die zo breed zijn als de hardware en nuttige ladingen die nu op de markt verkrijgbaar zijn. In vergelijking met traditionele methoden versnellen enquêtes van bovenaf het verzamelen van gegevens, verzamelen die gegevens met grotere precisie en doen dit op een manier die zowel veilig als kosteneffectief is.
Of u nu een bouwproject plant, een crashscène reconstrueert of bossen, landbouwgrond en andere natuurlijke hulpbronnen beheert, dronegegevens kunnen door uw team worden gebruikt om gedetailleerde orthomosaische kaarten, 3D-modellen en puntenwolken te bouwen.
Deze datasets vormen de basis voor slimmere en snellere besluitvorming. Maar er zijn een paar uitdagingen om te navigeren voordat u aan de slag gaat. De meest voor de hand liggende is om te beslissen over de juiste drone voor de taak die moet worden uitgevoerd. Meestal betekent dat een keuze maken tussen een vliegtuig met vaste vleugels of een multirotor.
In dit artikel gaan we de voor- en nadelen van beide opties uiteenzetten om u te helpen een weloverwogen keuze te maken over het beste type drone voor uw landmeetkundige toepassing.
Inhoudsopgave
Landmeten met drones met vaste vleugels
Werkbereik: ✓
Drones met vaste vleugels zijn een instinctieve keuze voor landmeetkundige professionals die in het verleden vertrouwden op bemande vliegtuigen of satellietbeelden om gegevens te verzamelen.
Meestal is dit vanwege de omvang van de taak die voorhanden is. Olie- en gas- en landbouwprofessionals kunnen bijvoorbeeld kiezen voor drones met vaste vleugels omdat ze gunstige eigenschappen delen met hun bemande tegenhangers: namelijk het bereik, de vliegsnelheid en de vliegtijd.
Net als een normaal vliegtuig genereren drones met vaste vleugels lift met hun vleugels. Dit betekent dat ze, in tegenstelling tot een multirotor-drone, geen grote hoeveelheden energie verbruiken om alleen maar in de lucht te blijven en daardoor efficiënter te vliegen.
Dit maakt drones met vaste vleugels een populaire keuze voor taken die dekking vereisen over grote gebieden, zoals pijpleidinginspecties of landbouwonderzoeken.
Stabiliteit bij harde wind ✓
Er kunnen ook situationele voordelen zijn die gepaard gaan met het gebruik van een drone met vaste vleugels. Om te beginnen zijn modellen met vaste vleugels vaak aerodynamischer dan alternatieven met meerdere rotors en kunnen daardoor sterkere wind aan. Ze zijn ook, door hun ontwerp, bedrevener in het intact landen in het geval van vermogensverlies. Al heeft deze feature ook zijn nadelen, zoals we straks zullen zien.
Vluchttijd ✓
De vliegtijd die drones met vaste vleugels kunnen bereiken, is misschien wel hun grootste pluspunt; de meeste modellen kunnen meer dan een uur in de lucht blijven op een enkele batterij. Deze functie vermindert de operationele uitvaltijd en betekent dat veel landmeetkundige taken in één keer kunnen worden voltooid.
Duur !
Die spanwijdte heeft echter zijn nadelen. Drones met vaste vleugels zijn doorgaans aanzienlijk duurder dan vliegtuigen met meerdere rotors. Ze zijn meestal ook groter, moeilijker te vervoeren en hebben een langere insteltijd nodig als je eenmaal ter plaatse bent.
Lage wendbaarheid !
De ontwerpkenmerken die vliegtuigen met vaste vleugels een groot dekkingsgebied geven, kunnen ook de grootste zwakte zijn. Terwijl u aan snelheid en afstand wint, verliest u in termen van regelrechte wendbaarheid.
Niet zweven !
Drones met vaste vleugels kunnen bijvoorbeeld niet op hun plaats blijven zweven, wat hun veelzijdigheid vermindert. En landmeten in complexe of besloten omgevingen kan gevaarlijk zijn omdat ze vaak niet hetzelfde aanpassingsvermogen en obstakeldetectievermogen hebben als hun tegenhangers met meerdere rotoren.
Vermoeiend opstijgen en landen !
Opstijgen en landen zijn misschien wel de meest gecompliceerde elementen van een landmeetkundige missie met vaste vleugels. Deze kritieke momenten vragen om een hoger niveau van vaardigheid, training en input van de piloot. Afhankelijk van de grootte van de drone, kan het lanceren van een landingsbaan, een of andere vorm van katapult of een lancering met de hand nodig zijn. Landingen kunnen ook beladen zijn, waarvoor parachutes, netten of een (hopelijk) zachte ‘buiklanding’ nodig zijn.
Voor- en nadelen van landmeten met een drone met vaste vleugels
Landmeten met multirotor drones
Multirotor-drones zijn het perfecte hulpmiddel om snel informatie te verzamelen vanaf uitdagende uitkijkpunten.
Vergeleken met traditionele meetmethoden leggen ze vergelijkbare gegevens vast in kortere tijdsbestekken, met meer flexibiliteit, minder planningsvereisten en minder risico voor het personeel.
Er zijn verschillende redenen waarom multirotor-drones een go-to-landmeetinstrument zijn geworden in de bouw, de landbouw en daarbuiten.
Gebruiksgemak en automatisering ✓
De eerste is gebruiksgemak. Dankzij de vooruitgang op het gebied van autonome vlucht- en missieplanningssoftware kunnen gecompliceerde kaarttaken eenvoudig worden opgezet en gestart. Hoewel getrainde piloten nog steeds nodig zijn, is hun rol nu meer toezichthoudend dan praktisch.
Deze mate van automatisering heeft nog een ander voordeel: het garandeert een grotere nauwkeurigheid en laat minder ruimte voor menselijke fouten. Precieze vluchtplannen kunnen met een druk op de knop worden uitgevoerd en herhaald, en dat is precies wat u wilt bij het bouwen van kaarten en 3D-modellen in de loop van de tijd.
Wendbaarheid en veelzijdigheid ✓
De tweede reden voor de opkomst van landmeetkundige multirotors is hun wendbaarheid. Platforms zoals de DJI Matrice kunnen eenvoudig hun hoogte aanpassen, op hun plaats zweven en in de lucht draaien.
Dit maakt multirotors een veelzijdig instrument voor luchtbeeldvorming, ongeacht de schaal en complexiteit van de taak. Ze hebben ook meestal meer ingebouwde veiligheidsfuncties, zoals de ADS-B-ontvanger van de DJI Matrice 300 en technologie voor het vermijden van obstakels.
Verwisselbare ladingen om aan uw eisen te voldoen ✓
Ten derde is er de mogelijkheid om met verwisselbare payloads te werken. De bovengenoemde DJI Matrice 300 RTK is compatibel met high-spec imaging en thermische payloads, waaronder de Zenmuse H20-serie, de Zenmuse XT S, de Zenmuse XT2 en de Zenmuse Z30, evenals payloads van derden zoals multispectrale sensoren bij gebruik de DJI Payload-SDK.
Met een aanpasbare multirotor kunt u de landmeetkundige oplossing bouwen die u nodig heeft, wanneer u die nodig heeft.
Draagbaarheid ✓
De laatste positieve multirotor-drones die landmeetkundige professionals bieden, is in termen van draagbaarheid. Multirotor-drones zijn gemakkelijk in te pakken en te vervoeren, en nog gemakkelijker op te zetten en aan het werk te zetten. Dit alles bespaart u tijd ter plaatse en vereenvoudigt het proces om apparatuur van de ene plaats naar de andere te brengen.
Kortere vluchtduur !
Het grootste nadeel van het gebruik van multirotor-drones is bekend: vliegtijd. Bij luchtmetingen betekent kortere vluchttijden dat er minder gegevens worden vastgelegd op een enkele vlucht. Het betekent ook dat er onderbrekingen zullen optreden terwijl u moet landen en batterijen moet verwisselen.
Voor tijdgevoelige bewerkingen is dit niet ideaal. Maar in werkelijkheid is de overlast minimaal. Als je overleeft met de P4 RTK of de M300 RTK, onthoudt de functie Hervatting van de operatie waar je je missie hebt gepauzeerd en gaat automatisch verder waar je was gebleven nadat je nieuwe batterijen had verwisseld.
Voor- en nadelen van landmeten met een multirotor drone
De middenweg: hybride VTOL-vliegtuigen
Erkennend dat opties met vaste vleugels en meerdere rotoren hun nadelen hebben voor bepaalde landmeetkundige toepassingen, hebben sommige fabrikanten hybride drones ontwikkeld die opstijgen en landen als een gewone quadcopter, maar vliegen als een vliegtuig met vaste vleugels: verticale start- en landingsdrones (VTOL ).
In theorie biedt dit soort oplossingen het beste van twee werelden. Met snelheid, bereik en vereenvoudigde start- en landingsmanoeuvres kunnen gebruikers gemakkelijk grote gebieden in kaart brengen. Dat gezegd hebbende, deze functies hebben een premium prijs en zijn niet noodzakelijkerwijs gegarandeerd voor veel kaarttaken die in plaats daarvan voor minder kunnen worden gedaan met een multirotor-oplossing.
Voor welke landmeetkundige en mapping use cases zijn multirotors ideaal?
Als algemene regel geldt dat de omvang van de uit te voeren taak een sterke bepalende factor is bij het onderzoeken met een multirotor of een drone met vaste vleugels.
Multirotors zijn een aanpasbare en kosteneffectieve oplossing voor het in kaart brengen en modelleren van locaties tot ongeveer 10 hectare. Projecten in de bouw, mijnbouw, olie & gas, landbouw en meer kunnen enorm profiteren van de snelheid, diepte en nauwkeurigheid van luchtinzichten die kunnen worden verzameld.
Fixed-wing en hybride modellen zijn mogelijk beter geschikt als je missie op grotere schaal is.
Dat gezegd hebbende, als kosten belangrijker zijn dan de doorlooptijd van de missie, zijn multirotors een haalbare optie, zelfs voor grootschalige locaties.
Missieschaal zou centraal moeten staan bij het kiezen van een landmeetkundige drone, maar een andere belangrijke factor is de diepte van de gegevens die u wilt vastleggen.
Met dat in gedachten zijn er een paar eenvoudige vragen die u moet beantwoorden voordat u een keuze maakt. Ten eerste, in hoeverre wilt u dat uw kaart of model de werkelijkheid weerspiegelt? Met andere woorden, wat wilt u dat uw grondmonsterafstand (de lengte tussen de middelpunten van twee opeenvolgende pixels op uw kaart) is?
De antwoorden op deze vragen zouden uw keuze moeten bepalen in termen van camerakwaliteit, evenals de hoogte (en dus snelheid) van uw gegevensverzamelingsvluchten. Op dat moment is het vermeldenswaard dat niet alle payloads gelijk zijn gemaakt.
Welke wint? Vaste vleugel vs multirotor in landmeten
DJI’s landmeetkundige oplossingen
Er zijn verschillende multirotor-drones om uit te kiezen als u uw landmeetkundige toolkit naar een hoger niveau wilt tillen.
Phantom 4 Pro
Het klassieke DJI-casco met een 20 MP-sensor voor luchtfotografie met hoge resolutie. Deze drone is een geweldige manier om te beginnen met luchtfotografie, maar het is niet onze meest robuuste landmeetkundige drone. Het ontbreken van een ingebouwde RTK-module betekent dat u extra tijd moet besteden aan het opzetten van grondcontrolepunten.
Phantom 4 RTK
Een professionele kaartoplossing met een geïntegreerde RTK-module voor nauwkeurigheid op centimeterniveau. Dit is onze voorgestelde starter-drone voor aspirant-drone landmeters.
Matrice 300 RTK
Een enterprise mapping-oplossing gebouwd op een robuust, aanpasbaar platform met verwisselbare payloads en 55 minuten vliegtijd.
De payload-opties van DJI
Zenmuse L1: DJI’s eerste LiDAR-oplossing voor luchtonderzoek
De Zenmuse L1 combineert een Livox LiDAR-module, een zeer nauwkeurige IMU en een 1′ CMOS-camera op een 3-assige gestabiliseerde gimbal.
Met een verticale nauwkeurigheid van 5 cm en een horizontale nauwkeurigheid van 10 cm, ondersteunt deze LiDAR-payload 3 retouren, een puntsnelheid van 240.000 pts/s en een detectiebereik van 450 m, allemaal in een IP44-geclassificeerd tegen binnendringend beschermd frame.
Naast de Matrice 300 RTK en DJI Terra vormt de DJI L1 een complete oplossing voor het verzamelen van realtime 3D-gegevens, het efficiënt vastleggen van de details van complexe structuren en het leveren van zeer nauwkeurige gereconstrueerde modellen.
Zenmuse P1: geavanceerde fotogrammetrie
De Zenmuse P1 integreert een full-frame 45 MP-sensor met verwisselbare lenzen met vaste focus op een 3-assige gestabiliseerde gimbal. Zonder GCP’s heeft deze payload een verticale nauwkeurigheid van 5 cm en een horizontale nauwkeurigheid van 3 cm. Met de M300 RTK die gebruikmaakt van de P1, kunnen landmeters 3 km . afleggen2 gedekt in een enkele vlucht.
Ontworpen voor fotogrammetrische vluchtmissies, tilt de DJI P1 efficiëntie en nauwkeurigheid naar een geheel nieuw niveau.
Zenmuse P1: geavanceerde fotogrammetrie
Gebouwd op DJI’s open PSDK, hebben onze ecosysteempartners een breed scala aan payloads van derden ontwikkeld die voldoen aan specifieke projectvereisten. Lees meer over de payloads van derden die compatibel zijn met de M300 RTK.
De juiste drone kiezen voor uw landmeetkundige taak
Drones zijn een essentieel onderdeel geworden van de toolkit van een landmeter. Zeer nauwkeurige luchtgegevens zijn toegankelijker dan ooit en er is een enorm aantal opties op de markt.
Uiteindelijk hangt de juiste drone voor u af van uw budget, de omvang van de taak en het detailniveau dat u wilt vastleggen.
Multirotor-opties bieden een balans tussen draagbaarheid, gebruiksgemak en bereik, waardoor ze ideaal zijn voor de meeste kaart- en modelleringstoepassingen. Ze zijn ook steeds beter in staat op het gebied van vliegtijd en payload-integratie – met de DJI Matrice 300 RTK als voorbeeld.
Ga naar onze koopgids voor meer informatie over hoe drones uw landmeetbedrijf kunnen helpen.