Использование промышленных дронов DJI и приложения DJI Terra для исследования отвалов – Часть 1

Любая горнодобывающая или металлургическая компания сталкивается с проблемой отходов и промышленных сбросов. По данным на 2022 год, современные технологии позволяют превратить в конечный продукт только около 3% руд. Все остальное отправляется на хранение в отвалы, которые потенциально несут большую опасность для окружающей среды. Только в последние годы ученые и бизнес стали всерьез заниматься вопросом вторичного использования таких отходов или их безопасной утилизацией.

Существующие проблемы побуждают промышленные предприятия более активно исследовать состояние отвалов и выполнять их оценку. Также растущую заинтересованность в этом выражают страховые компании и представители крупного агропромышленного комплекса. Однако регулярное и точное обследование отвалов пород стоит немалых трудовых и финансовых ресурсов, а также большого количества времени. 

Но дело действительно обстоит так, если применять традиционные методы исследования и оценки отвалов. Развитие новых технологий помогает ускорить рабочий процесс, повысить уровень безопасности при работе сотрудников, значительно сократить затраты финансовых ресурсов, но при всем этом повысить качество и точность исследований и измерений. Для этого можно использовать возможности промышленных дронов DJI и специализированного программного обеспечения DJI Terra.

Основные этапы рабочего процесса

Давайте рассмотрим шаги, которые необходимо выполнить в рамках работ по исследованию отвалов с помощью беспилотного летательного аппарата и соответствующего программного обеспечения. В общих чертах они выглядят следующим образом: 

• Определение и подготовка аппаратного обеспечения 
• Планирование и создание полетной миссии 
• Обработка данных в программе DJI Terra 
• Анализ полученных данных об объекте 
• Возможность использования решений от сторонних разработчиков 

Определение и подготовка оборудования

На этом этапе нужно подобрать оптимальную модель беспилотника и варианты полезной нагрузки для измерения отвалов. В общих чертах они должны соответствовать двум важнейшим критериям: 

• уровень качества изображения 
• точность данных. 

Чтобы получить высокое качество изображений, необходимо иметь съемочное оборудование со следующими характеристиками: 

• камера с большой матрицей, 
• механический затвор, 
• высококачественная сенсорная оптика.

Обеспечить точные данные поможет наличие: 

• глобальных систем навигации на дроне,
• модуля RTK,
• использование наземных контрольных точек (GCP) (опционально).

Так, приемник глобальных систем позиционирования обеспечит высокую точность за счет использования навигационных данных с большого количества спутников. Данные, обработанные с помощью модуля RTK, могут достигать уровня абсолютной точности. То есть, данные будут почти идеально совпадать по времени. 

Это крайне важно, когда регулярные полеты выполняются над одним и тем же объектом в разное время. Конечно, общее расположение отвалов и карьеров со временем меняется редко, но зато изменяется их конфигурация. Без использования RTK или GCP может произойти смещение карт объектов, а это повлечет за собой неточные результаты измерений.

При выборе конкретной модели беспилотника также нужно принимать в расчет параметры изучаемого объекта, его общие размеры и условия окружающей среды. Возможно, вам придется использовать дрон с более внушительными характеристиками: 

• времени полета, 
• полезной нагрузки
• класса защиты IP 

В таком случае лучше обратить внимание на промышленные беспилотники DJI, у которых есть возможность устанавливать сменную полезную нагрузку, в том числе использовать LiDAR.

Если же вас устроит более компактный и легкий вариант БПЛА, то рекомендуем обратить внимание на один из самых лучших в этом классе аппарат – Mavic 3 Enterprise. Его ключевые характеристики: 

• большая матрица 4/3 дюйма 
• разрешение изображений 20 Мп
• механический затвор
• модуль RTK. 

Более подробный обзор и сравнение моделей серии DJI Mavic 3 Enterprise читайте в нашем блоге.

Этот дрон при относительно небольшой цене – по сравнению с более крупными промышленными моделями – гарантирует высокое качество изображений и точность данных. Все модификации серии обладают хорошими полетными характеристиками, надежностью и стабильностью поведения в воздухе. 

А что делать тем, кому необходимо работать с более сложными или крупными объектами? В этом случае лучше взять промышленный квадрокоптер DJI Matrice 350 RTK. Мы подробно рассматривали его характеристики и преимущества в специальной статье. Напомним лишь важнейшие параметры беспилотника:

• Макс. взлетная масса (с полезной нагрузкой): 9,2 кг;
• Размер по диагонали: 89,5 см;
• Диапазон рабочих температур: от -20°С до 50°С;
• Полетное время: до 55 мин;
• Передача видео: DJI O3;
• Скорость полета: до 23 м/с;
• 6-сторонняя система датчиков для обнаружения препятствий;
• FPV-камера ночного видения;
• Возможность нести разные устройства в качестве полезной нагрузки;
• Класс защиты IP55.

Одно из важных преимуществ M350 RTK – возможность устанавливать на него различную полезную нагрузку и менять ее в зависимости от условий работы. Например, для высокоточной визуальной съемки подойдет камера Zenmuse P1. У нее: 

• полнокадровая матрица для получения изображений с разрешением 45 Мп,
• механический затвор для более высокого уровня точности, 
• возможность менять объективы с фиксированным фокусом, 
• подвес с 3-осевой стабилизацией. 

Камера идеально подходит для выполнения геодезических исследований и промышленного применения. Она специально создавалась для фотограмметрии, поэтому отличается высокой точностью и производительностью. Подробный обзор камеры также можно прочитать в нашем блоге.

Использовать Matrice 350 также можно вместе с отдельным совместимым модулем LiDAR или же вместе с камерой Zenmuse L1, в которой есть встроенный модуль лазерного сканирования. Применение LiDAR поможет не только создать цифровую модель объекта, но и помочь в исследовании местности, где есть растительность. 

В следующей статье мы расскажем вам об основных шагах и особенностях работы с программным обеспечением и работе с данными.