Сравниваем DJI Mavic 3 Multispectral и DJI Phantom 4 Multispectral

Недавно парк мультиспектральных дронов DJI пополнился новой моделью из серии Mavic 3. DJI Mavic 3 Multispectral (Mavic 3M) – это новый, компактный и более совершенный инструмент для сельскохозяйственных задач, управления земельными и лесными угодьями, а также для экологического мониторинга. Опытные пилоты и сотрудники различных организаций возможно смогут найти еще несколько способов эффективного использования нового компактного коптера, оснащенного гибридной (RGB + мультиспектральная) камерой. 

Выход на рынок Mavic 3M заставил многих заинтересованных людей вспомнить еще об одной удачной модели с мультиспектральной камерой, созданной DJI в сентябре 2019 года. Речь, конечно же, идет о квадрокоптере Phantom 4 Multispectral. Этот дрон оказался весьма востребованным и популярным среди фермеров, специалистов по лесному хозяйству, экологов и не только. 

Большая востребованность на рынке показала, что первый опыт DJI в этой области оказался весьма удачным. И это отчасти побудило компанию разработать новую модель, но уже на базе новейшей серии компактных промышленных квадрокоптеров Mavic 3 Enterprise. Поэтому вполне логичным выглядит желание сравнить обе модели, вышедшие с разницей в 3 года.  

Что нового в Mavic 3 Multispectral по сравнению с Phantom 4 Multispectral?  

Mavic 3M создан на прочном фундаменте, заложенном более старым DJI Phantom 4 Multispectral, представленным 3 года назад. Важно, что новый коптер поставляется с некоторыми ключевыми обновлениями, включая улучшенную систему обработки изображений и увеличенное полетное время. Все это помогает Mavic 3M собирать более качественную информацию и делать это еще более эффективно.

Какие же нововведения в Mavic 3M? Какие из них главные и в чем они отличают новый дрон от Phantom 4 Multispectral?

Дрон

• Mavic 3M имеет меньший вес и складную конструкцию для простоты транспортировки и хранения.
• У Mavic 3M больше полетное время: 43 минуты против 27 минут
• Мультиспектральная камера
• Больше мегапикселей: вместо 2 теперь их 5.
• У М3М диапазон зума от 1 до 32 вместо от 1 до 8 у Р4М.
• Угол обзора больше: вместо 62.7° теперь 73.91°  

Визуальная камера

• У М3М размер матрицы больше: вместо 1/2.9″ стал 4/3
• Количество мегапикселей выросло с 2 до 20.
• Добавлен механический затвор.
• Поддержка записи видео в 4К.

Сравнительная таблица общих характеристик М3М и Р4М

Сравниваем камеры Mavic 3M и Phantom 4 Multispectral

У обеих моделей съемочная система представляет собой объединение в одном корпусе двух камер: RGB (визуальной) и блока мультиспектральных камер. Это позволяет эффективно сканировать и анализировать рост сельскохозяйственных посадок. 

Объединяет обе модели также подход, когда купленный вами дрон – Mavic 3M или P4M – готов прямо из коробки (если не считать активацию и зарядку батарей) к работе. Вам не нужно выполнять трудоемкие и затратные по времени подготовительные работы, как это было с дронами старых моделей вроде Matice 100/600. Не нужно устанавливать подходящую под цели работы камеру и монтировать дополнительные модули. Для большинства пользователей такое качество играет очень важную роль. 

Но если попытаться подчеркнуть явное преимущество Mavic 3M перед Phantom 4M, то это, безусловно съемочная система. Она более продвинутая и обеспечивает получение предельно точных данных с воздуха и более четкие изображения объектов. Все же три почти три года разницы между выпусками моделей сыграли решающую роль. Технологии ушли далеко вперед, а возможности съемки с воздуха стали намного шире. 

Давайте сравним камеры двух дронов по частям. Начнем с основной для них – мультиспектральной камеры. 

Мультиспектральная камера

Сегодня для многих специалистов в области сельского и лесного хозяйства, да и не только, не является секретом большое преимущество мультиспектральных камер перед обычными RGB-модулями. Специальные матрицы мультиспектральных камер позволяют фиксировать проходящее через объективы электромагнитное излучение (помимо видимого света ультрафиолет и другие спектральные участки). 

Такие камеры передают в цифровом виде важную информацию, которую обычные камеры, не говоря уже о человеческом зрении, зафиксировать и передать не могут. Специалисты сельского хозяйства, лесники, экологи, специалисты по городскому хозяйству (особенно по зеленым насаждениям) могут вести мониторинг и получать информацию о состоянии посадок на регулярной основе. Да хоть каждый день!   

Благодаря таким данным те же фермеры получают шанс построить производственные процессы на более рациональной основе. Последнее подразумевает снижение затрат, более эффективное использование ресурсов и, в конечном итоге, максимизацию урожайности и доходности). Но вернемся к нашим баранам, то есть к дронам.

И Mavic 3M, и Phantom 4M оборудованы встроенными мультиспектральными камерами для сбора данных в разных диапазонах волн. Однако разница, во-первых, заключается в том, что у P4M пять (5) мультиспектральных камер, а у Mavic 3M — четыре (4). При этом у последнего нет синего датчика. Какими соображениями руководствовались разработчики DJI, сказать пока невозможно. Однако можно с уверенностью утверждать, что Mavic 3M оборудован самой маленькой 4-диапазонной мультиспектральной камерой в мире. И ее размеры не мешают ей предлагать большие возможности для мультиспектрального сбора данных.

Эти датчики камеры позволяют рассчитать вегетационные индексы NDVI, GNDVI и NDRE, чтобы предоставить фермерам важную информацию. Чтобы стало еще яснее, расшифровку каждого индекса можно посмотреть в таблице ниже.

Как отмечалось чуть выше, операторы P4M могут получать данные с пяти мультиспектральных камер, в то время как операторы Mavic 3M – с четырех.  Но за счет большего размера датчиков с большим количеством мегапикселей, более широкого поля зрения, большего диапазона масштабирования и возможности видеозаписи съемочная система Mavic 3M оказывается более продвинутой. Кроме того, она также имеет более широкое значение NIR: если на P4M оно составляет 840 нм ± 26 нм, то у M3M – 860 нм ± 26 нм. Это способствует получению более качественного изображения посевов и почвы.

В качестве дополнительного преимущества операторы Mavic 3M могут использовать мультиспектральные данные в режиме реального времени благодаря новой функции, которая показывает индексы растительности в режиме реального времени на разделенном экране наряду с отображением с визуальной камеры. То есть, два типа отображения можно просматривать одновременно. В отличие от М3М операторам Phantom 4 Multispectral придется просматривать визуальные и мультиспектральные данные в режиме реального времени не одновременно, переключаясь между двумя режимами.

Для наглядности характеристики мультиспектральных камер двух моделей были сведены в одну таблицу.

Камера RGB

Давайте не будем лукавить и скажем просто: камера RGB на Mavic 3M лучше, чем на Phantom 4 Multispectral.

Она оснащена матрицей с большим количеством мегапикселей и вообще больше по размерам. У нее есть регулируемая диафрагма и более широкий диапазон ISO. Она оснащена механическим затвором для устранения эффекта размытия изображения. Наконец, у нее есть дополнительная функция по записи видео.

Фактически, Mavic 3M оснащен той же камерой, что и впечатляющий своей мощью и оптимизированный для съемок Mavic 3 Enterprise, с интервалом съемки 0,7 с, увеличенным размером пикселя 3,3 мкм, механическим затвором и улучшенным программным обеспечением для съемки при слабом освещении. Последнее – это превосходная возможность для тех, кому приходится вести съемки при плохом освещении.

За максимальное полетное время в 43 минуты Mavic 3M сможет помочь вам собрать данные с площади до 2 квадратных километров всего за один полет, что немаловажно для многих профи. 

Для наглядности давайте сравним характеристики RGB-камер двух дронов в таблице ниже.

Конструктивные особенности Mavic 3 Multispectral и Phantom 4 Multispectral

Конструкция и дизайн Mavic 3M и Phantom 4 Multispectral сильно отличаются, причем не только размерами. Главное отличие заключается в том, что корпус M3M имеет складной механизм для лучей. А у P4M вы видите классическую фиксированную конструкцию в стиле всей серии квадрокоптеров Phantom.

Складная конструкция и более легкий вес Mavic 3 превращают его в более компактную платформу, которую можно легко уложить в небольшой рюкзачок или сумку для удобной транспортировки с одного места на другое. Конечно, Phantom 4M тоже не монструозных размеров, но в плане компактности и портативности явно проигрывает M3M.

Оба дрона имеют фиксированную полезную нагрузку, но Mavic 3M имеет модульную конструкцию, а это означает, что различные аксессуары — модуль RTK (который поставляется в комплекте с дроном) или громкоговоритель (его можно приобрести отдельно) — могут быть подключены с помощью порта PSDK на верхней плоскости квадрокоптера. У P4M все наоборот: его модуль RTK зафиксировать на корпусе, составляя единое целое с летательным аппаратом. 

Модуль RTK помогает получать точные данные о местоположении на изображениях в режиме реального времени и обеспечивает позиционирование на сантиметровом уровне. Функция быстрой синхронизации системы управления полетом, камеры и модуля RTK предназначена для того, чтобы точно зафиксировать местоположение центра изображения каждой камеры. Модуль RTK на Mavic 3M позволяет дрону выполнять высокоточную аэрофотосъемку без использования наземных контрольных точек.

Оба дрона совместимы с мобильной станцией D-RTK 2. Это помогает повысить точность позиционирования RTK без подключения к Интернету. Но базовую станцию придется купить отдельно.

Mavic 3M и Phantom 4 Multispectral оснащены датчиком солнечного света, который улавливает солнечное излучение. Это повышает точность и согласованность сбора данных в разное время суток и приводит к более точным результатам NDVI, а также к повышению точности и согласованности данных, полученных с течением времени.

Сравниваем полетные характеристики Mavic 3 Multispectral и Phantom 4 Multispectral

Оба дрона обладают целым набором примечательных полетных характеристик. Однако Mavic 3 Multispectral обладает преимуществом за счет более продвинутых или расширенных возможностей.

Например, у него более длительное время полета. А это важно для сбора большего количества данных за один полет. По сравнению с P4M новый Мавик – более быстрый и маневренный дрон. А его пилоты могут извлечь выгоду из обновленной системы передачи данных DJI O3 Enterprise, так как она обеспечивает большее (по сравнению с P4M) расстояние передачи.

Чтобы лучше увидеть разницу между полетными характеристиками обеих моделей, посмотрите соответствующую таблицу ниже. 

Режим Smart Terrain Follow

Функция Terrain Follow (Слежение за рельефом) у Mavic 3M имеет большое значение для выполнения сельскохозяйственных работ. Благодаря этой функции квадрокоптер может лететь на постоянной высоте и снимать сельскохозяйственные угодья. 

Эта функция также будет далеко не лишней в условиях, когда работы ведутся в пересеченной местности. Благодаря Terrain Follow вы можете обеспечить автоматическое подстраивание летательного аппарата под особенности рельефа, чтобы обеспечить целостность данных при их сборе, не обращая внимания на различия в рельефе при постобработке.

В ситуациях, когда данные DSM или местные данные о высоте невозможно импортировать перед полетом, могут помочь датчики предотвращения столкновений Mavic 3M. Они сами определят поверхность под коптером и смогут автоматически регулировать высоту полета.

Умная полевая разведка

Mavic 3M может выполнять автоматическую полевую разведку. Изображения, полученные в ее ходе, можно загрузить в платформу DJI SmartFarm (поддержка будет осуществлять во втором квартале 2023) в реальном режиме времени. Для этого можно использовать сеть 4G network.

Режим умной полевой разведки, как ясно из его названия, способен оказать помощь специалистам на первых стадиях работы с новым участком. Например, благодаря такому режиму работы можно своевременно обнаружить различные аномалии или выявить проблемы с посадками, включая отсутствие всходов на некоторых участках, наличие большого количества сорняков или полегание культур. Также с его помощью можно выполнить интеллектуальный анализ вроде идентификации саженцев и тестирования производства различных культур. Для этого применяется идентификация с помощью ИИ.

Сравниваем уровень безопасности полетов Mavic 3 Multispectral и Phantom 4 Multispectral

Дроны DJI всегда отличались высокими стандартами безопасности полетов. И за примерами далеко ходить не надо. 

Начнем с Phantom 4 Multispectral. Этот первый дрон с мультиспектральной камерой, конечно, многое унаследовал от своих “собратьев” из серии Phantom 4. У него несколько важных функций, обеспечивающих неплохой уровень безопасности. Например, у P4M есть система обзора, основные компоненты которой расположены спереди, сзади и снизу самолета, а система инфракрасных датчиков состоит из двух трехмерных инфракрасных модулей по обеим сторонам корпуса дрона.

Также у Phantom 4M, как и многих других моделей DJI, есть функция автоматического возврата домой (Return to Home, RTH), которая включается в числе прочего при низком заряде батареи. Также есть важный режим Smart RTH, когда квадрокоптер автоматически возвращается в последнюю базовую точку, записанную бортовыми системами летательного аппарата.

Однако Mavic 3 Multispectral, вышедший на три года позже, оснащен более широким комплексом интеллектуальных средств безопасности. Они повышают надежность и стабильность пилотирования. Некоторые из них появились у летательных аппаратов DJI совсем недавно. Например, это касается современной системы обнаружение препятствий и навигации на основе усовершенствованной системы помощи пилоту DJI (APAS 5.0). Данные от шести датчиков обзора и двух широкоугольных датчиков анализируются бортовыми системами в режиме реального времени. Это помогает сравнительно быстро обнаружить препятствия на всех направлениях. А при  использовании режима “Избегание” (Avoid mode) соответствующим образом изменить полетный курс. APAS 5.0 также поддерживает расширенную функцию RTH на Mavic 3M. Она оптимизирует траекторию полета, чтобы сохранить заряд батареи и направить ваш дрон домой в целости и сохранности одним нажатием кнопки.

Как и во всех последних промышленных платформах DJI, у M3M имеется встроенная система AirSense. Ее задача заключается в обеспечении раннего предупреждения о находящихся поблизости летательных аппаратах с экипажами, передающих сигналы ADS-B.

Пульты управления Mavic 3 Multispectral и Phantom 4 Multispectral

У Mavic 3M и Phantom 4 Multispectral мы видим совершенно разные пульты. Они уже различаются настолько, что ярко показывают разницу между летательными аппаратами разных поколений. 

Для Mavic 3M компания DJI подготовила интеллектуальный пульт управления DJI RC Pro Enterprise со встроенным экраном. Это один из первых специализированных пультов для коптеров промышленного назначения. Одним из больших преимуществ встроенного экрана является то, что он оптимизирован для работы в условиях яркого освещения. Mavic 3M поддерживает Mobile SDK 5 (MSDK5) с образцом производственного кода с полностью открытым исходным кодом. MSDK5 позволяет разработать собственное приложение для управления полевым патрулированием БПЛА, интеллектуальной съемкой и другими сценариями, что делает его более удобным для пользователя.

В 2019 году такие пульты только начинали разрабатываться компанией и были скорее экспериментальными продуктами. Поэтому у Phantom 4 Multispectral мы видим стандартный пульт управления, который практически ничем не отличается от других пультов серии Phantom. Сама компания относит такие типы пультов к любительским или универсальным. Правда, для специальной версии Phantom 4 RTK SDK разработчики DJI подготовили отдельное интеллектуальное устройство. Пульт дистанционного управления Phantom 4 RTK SDK совместим с Mobile SDK. Это означает, что пилоты, имеющие опыт использования сторонних приложений на дронах DJI, могут получить доступ к экосистеме приложений для дронов.

Сравниваем программное обеспечение для DJI Mavic 3M и DJI P4M

DJI Mavic 3M и DJI Phantom 4 Multispectral совместимы с картографическим приложением DJI Terra. Это поможет вам решать задачи соответствующего характера в своей деятельности. Кроме того, DJI подтвердила совместимость Mavic 3 Multispectral с приложением DJI SmartFarm, которое по полной заработает во втором квартале 2023 года.

Новая платформа поможет специалистам в области сельского хозяйства использовать данные, полученные с М3М, с задачами таких работ, как опрыскивание и разбрасывание.

SmartFarm получила ряд важных функций, которые упрощают разные рабочие процессы, включая интуитивно понятное планирование задач, полный обзор парка дронов, управление полями, оценку данных и координацию работы между разными командами.

Подведем итоги

Сегодня оборудование DJI стало востребованным среди фермеров многих стран, в том числе далеко за пределами азиатских государств, куда компания преимущественно направляет подобные разработки. Уже первые модели сельскохозяйственных дронов семейства Agras вкупе с Phantom 4 Multispectral показали свою эффективность в деле планирования, управления состоянием урожая и выявления проблем до того, как они повлияют на прибыль. Дроны стали необходимым и важным инструментом повышения эффективности и получения максимальной отдачи.

И Mavic 3M — долгожданное дополнение к парку сельскохозяйственных беспилотников DJI. Эта разработка предлагает расширенные возможности по сбору мультиспектральных и визуальных данных на основе компактной складной платформы. Но очевидные преимущества М3М были бы невозможны без прочного фундамента, заложенного в Phantom 4 Multispectral. 

Mavic 3 Multispectral представляет собой модернизированный квадрокоптер, который обеспечивает точный и эффективный сбор данных. Он будет бесспорно полезен специалистам в области сельского хозяйства, управления земельными ресурсами и мониторинга окружающей среды.