A mapping platform for gyrocopters - the influence of the stabilization on data geometry

• Autorzy: Kolecki J. , Prochaska M. , Piątek P. , Baranowski J. , Kurczyński Z.

Identyfikatory

DOI

10.14681/afkit.2017.005

Warianty tytułu

PL

System pomiarowy dla wiatrakowców - wpływ stabilizacji na geometrię danych pomiarowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the experiments on the ultralight, stabilized mapping system designed for the gyrocopters (autogyros). It attempts to answer the following question: in what extent the applied stabilization solution (based on the Stewart platform) improves the quality of acquired LiDAR and photogrammetric data? The number of simulations resulting in measures of the influence of the stabilization on the point cloud density, point pattern and image overlaps has been carried out. As the input data the angular parameters of the trajectories recorded within the first test flight were utilized. Using the data, the artificial points clouds were generated. The clouds ware free of the geometric disturbances caused by such a factors as height differences of the terrain and instable flight speed. The only disturbances observed were to be caused by angular deflections that were not stabilized. Obtained results confirm that the stabilization system helps to keep the planned cloud density and overlaps of the images. However the disturbances in point pattern are caused mainly by vibrations and cannot by properly suppressed by the stabilization system. In the summary the ways of further system improvements were suggested.

PL

Artykuł jest efektem prac nad ultralekką stabilizowaną platformą pomiarową dla wiatrakowców. Podjęto w nim próbę odpowiedzi na pytanie: w jakim stopniu opracowany system stabilizacji wpływa na poprawę parametrów geometrycznych danych LiDAR oraz danych fotogrametrycznych? W tym celu wykonano szereg symulacji obrazujących wpływ stabilizacji na zachowanie planowanej gęstości chmury punków, jej jednorodność a także wpływ na pokrycie zdjęć. Jako dane wejściowe wykorzystano kątowe parametry trajektorii rejestrowane podczas pierwszych lotów testowych. Dane te pozwoliły na generowanie w sposób „sztuczny” chmur punktów, których geometria jest wolna od zakłóceń wywołanych przez inne czynniki (np. niestabilna prędkość lotu), i zniekształcona jedynie z powodu niekompensowanych wychyleń kątowych. Uzyskane wyniki potwierdzają wyraźny, i korzystny wpływ stabilizacji na zachowanie wymaganej gęstości chmury punktów a w szczególności na zachowanie pokrycia zdjęć. Zakłócenia równomierności struktury punktów są natomiast powodowane głównie drganiami i kompensowane przez system stabilizacji tylko w niewielkim stopniu. W podsumowaniu zawarto między innymi propozycje dalszych prac badawczych zmierzających do udoskonalenia systemu pomiarowego.

Słowa kluczowe

EN

LiDAR; autogyro; stabilization; point cloud; flight plan; Stewart platform

PL

LiDAR; wiatrakowiec; stabilizacja; chmura punktów; plan lotu; platforma Stewarta

• Wydawca: Zarząd Główny Stowarzyszenia Geodetów Polskich
• Czasopismo: Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 29
• Strony: 63--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Kolecki J.

• ADRAM sp. z o.o.

autor

Prochaska M.

• ADRAM sp. z o.o.

autor

Piątek P.

• ADRAM sp. z o.o.

autor

Baranowski J.

• ADRAM sp. z o.o.

autor

Kurczyński Z.

• ADRAM sp. z o.o.

Bibliografia

• Free3D. 2017: https://free3d.com/3d-model/aircraft-69962.html
• Kolecki J., Prochaska M., Kurczyński Z., Piątek P., Baranowski J., 2016. Developing the stabilized mapping system for the gyrocopter–report from the first tests. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 41, 31-36.
• Kolecki J., Prochaska M., Piątek P., Baranowski J., Kurczyński Z., 2015. Stabilization of the photogrammetric system for a gyrocopter in terms of the LiDAR data quality. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 27, 61-70.
• Kurczyński, Z., Bakuła, K. (2013). Generowanie referencyjnego numerycznego modelu terenu o zasięgu krajowym w oparciu o lotnicze skanowanie laserowe w projekcie ISOK. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji. Monografia „Geodezyjne Technologie Pomiarowe”, 59-68.
• Miraliakbari A., Hahn M., Engels J., 2012. Vibrations of a Gyrocopter – an Analysis Using IMUs, The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences 39, 497-502.
• MSWiA, 2011. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 3 listopada 2011 r. w sprawie baz danych dotyczących zobrazowań lotniczych iI satelitarnych oraz ortofotomapy I numerycznego modelu terenu (The decree of the Minister of the Interior and Administration of 3rd November 2011 on databases concerning aerial and satellite images, orthophotomaps and the digital elevation models), Dziennik Ustaw, nr 263, poz. 1571, s. 15307-15394.