Przegląd budowy i funkcjonalności współczesnych bezzałogowych statków powietrznych do celów fotogrametrycznych

• Autorzy: Burdziakowski P.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12345865.1228956

Warianty tytułu

EN

A review of construction and functionality of photogrammetric unmanned aerial vehicles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Fotogrametria z lotniczych platform bezzałogowych rozumiana jako nowe narzędzie do wykonywania pomiarów łączy możliwości wykonywania pomiarów fotogrametrycznych naziemnych, lotniczych, a nawet suborbitalnych, stanowiąc jednocześnie niskobudżetową konkurencję dla klasycznej fotogrametrii lotniczej czy teledetekcji satelitarnej. W pracy przedstawiono podstawy budowy bezzałogowego statku powietrznego przeznaczonego do lotów fotogrametrycznych (teledetekcyjnych), analizę preferowanego rodzaju platformy oraz przegląd komercyjnie dostępnych komponentów i elementów systemu. Jak pokazują wyniki przedstawionej analizy, preferowaną platformą do wykonywania lotów fotogrametrycznych z ukierunkowaniem na pomiar maksymalnie dużych powierzchni jest szybowiec z napędem elektrycznym. Platforma tego typu charakteryzuje się większą odpornością na działanie wiatru oraz pozwala wykonywać długotrwały lot, w przeciwieństwie do platform typu wielowirnikowiec.

EN

A photogrammetry from an unmanned aerial vehicle (UAV) can be understood as a new measurement tool. It introduces low-cost alternatives for a traditional aerial photogrammetry, combining terrestrial, aerial, and satellite photogrammetry techniques. This paper presents a photogrammetric UAV construction basics, a recommended platform analysis, and a review of commercially available components and systems’ elements designed for photogrammetric UAV purposes. As the results show, a motoglider can be recommended as a platform for a photogrammetric task, where the priority is to execute the maximum area coverage during one flight. That platform type is resistant to windy conditions and is able to execute long flight, opposite to multirotor platforms.

Słowa kluczowe

PL

fotogrametria; teledetekcja; nawigacja; UAV; BSP; COTS

EN

photogrammetry; remote sensing; navigation; unmanned aerial vehicle; commercial of-the-shelf

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 65, nr 4
• Strony: 69--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Burdziakowski P.

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Katedra Geodezji, 80-233 Gdańsk, ul. Gabriela Narutowicza 11/12

Bibliografia

• [1] Ahmad A., Digital mapping using low altitude UAV, Pertanika Journal of Science and Technology, 19, 2011, 51-58.
• [2] Allen M.J., Autonomous soaring for improved endurance of a small uninhabited air vehicle, In Proceedings of the 43rd aerospace sciences meeting, AIAA, January 2005.
• [3] Austin R., Unmanned aircraft systems. UAVS Design, Development and Deployment, Wiley, 2010.
• [4] Bakuła K., & Ostrowski W., Zastosowanie cyfrowej kamery niemetrycznej w fotogrametrii lotniczej na wybranych przykładach, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 24. 2012.
• [5] Beard R.W., Kingston D., Quigley M., Snyder D., Christiansen R., Johnson W. & Goodrich M., Autonomous vehicle technologies for small fixed-wing UAVs, Journal of Aerospace Computing, Information, and Communication, 2(1), 2005, 92-108.
• [6] Brożyna J., Laudański L.M., Komputerowa symulacja schematów przelotów termicznych, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, nr 245, 2007.
• [7] Burdziakowski P., Przyborski M., Janowski A., Szulwic J., A vision-based unmanned aerial vehicle navigation method, IRMAST 2015, 2015.
• [8] Burdziakowski P., Bezzałogowe statki powietrzne, Przegląd Morski, 06, 2011.
• [9] Chabok M., Eliminating and modelling non-metric camera sensor distortions Caused by sidewise and forward motion of the UAV, International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 40(1/W2), 2013, 73-79.
• [10] Chao H., Coopmans C., Di L., & Chen Y., A comparative evaluation of low-cost IMUs for unmanned autonomous systems. In Multisensor Fusion and Integration for Intelligent Systems (MFI), 2010 IEEE Conference, IEEE, pp. 211-216.
• [11] Colomina I., & de la Tecnologia P.M., Towards a New Paradigm for High-Resolution Low-Cost Photogrammetry and Remote Sensing, In The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISPRS Congress, Beijing, China, 37, 2008, Part B, vol. 1, pp. 1201-1206.
• [12] Colomina I., Molina P., Unmanned aerial systems for photogrammetry and remote sensing: A review, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 92, 2014, 79-97.
• [13] Eisenbeiss H., UAV photogrammetry, Zurich, Switzerland: ETH, 2009.
• [14] Goodall C., Carmichael S., El-Sheimy N., Scannell B., INS face off MEMS versus FOGs, InsideGNSS, vol. 7, 2012, 48-55.
• [15] ICAO Circular 328, Unmanned Aircraft Systems (UAS), Technical Report, International Civil Aviation Authority, Montreal, Canada.
• [16] Kędzierski M., Wierzbicki D., Wilińska M., Fryśkowska A., Analiza możliwości wykonania aerotriangulacji zdjęć cyfrowych pozyskanych kamerą niemetryczną zamontowaną na pokładzie bezzałogowego statku latającego bez systemu GPS/INS, Biuletyn WAT, 62, 4, 2013, 241-251.
• [17] Kolecki J., Wykorzystanie jednostki IMU typu MEMS do określenia przybliżonych elementów orientacji zdjęć naziemnych, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 24, 2012.
• [18] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego i Rady, Nowa era w dziejach lotnictwa — otwarcie rynku lotniczego na cywilne wykorzystanie systemów zdalnie pilotowanych statków powietrznych w bezpieczny i zrównoważony sposób — COM(2014) 207 final, Bruksela, 8.04.2014 r.
• [19] Kraszewski T., Kaniewski P. and Kubicki I., Systemy nawigacyjne miniaturowych bezzałogowych statków powietrznych, Biuletyn WAT, 62, 4, 2013, 155-177.
• [20] Natarajan G., Ground control stations for unmanned air vehicles (Review Paper), Defence Science Journal, 51, 3, 2002, 229-237.
• [21] Nex F., Remondino F., UAV for 3D mapping applications: a review, Applied Geomatics, 6, 1, 2014, 1-15.
• [22] Luhmann T., Robson S., Kyle S., Harley I., Close range photogrammetry: Principles, methods and applications, Whittles, 2006, 1-510.
• [23] Leyssens J., GNSS positioning for UAV Applications, In International Symposium Light Weight Unmanned Aerial Vehicle Systems and Subsystems, Oostende (Belgium), March 2009.
• [24] Przyborski M., Szczechowski B., Szubiak W., Szulwic J., Widerski T., Photogrammetric development of the threshold water at the dam on the vistula river in Wloclawek from unmanned aerial vehicles (UAV), SGEM2015 Conference Proceedings, 18-24 June, Book 3 vol. 1, Bulgaria, 2015, 493-500.
• [25] Quigley M., Goodrich M., Griffiths S., Eldredge A., Beard R.W., Target acquisition, localization, and surveillance using a fixed-wing mini-UAV and gimbaled camera, In Robotics and Automation, 2005. ICRA 2005, Proceedings of the 2005 IEEE International Conference, April 2005, IEEE, pp. 2600-2605.
• [26] RPAS YEARBOOK 2013, 13 edition.
• [27] Sawicki P., Bezzałogowe aparaty latające UAV w fotogrametrii i teledetekcji — stan obecny i kierunki rozwoju, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, 23, 2012.
• [28] Stateczny A., The methods of the comparative navigation, Gdańskie Towarzystwo Naukowe, Gdańsk, 2004.
• [29] Stateczny A., Comparative navigation, Gdansk Science Society, Gdańsk, 2001.
• [30] Wang J., Garratt M., Lambert A., Wang J.J., Han S., Sinclair D., Integration of GPS/INS/ vision sensors to navigate unmanned aerial vehicles, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 37, 2008, 963-970.
• [31] http://diydrones.com/profiles/blogs/full-autonomous-cross-country-soaring-flights-with-the, dostęp 10.2016.