大疆M400RTK 無人機(jī)測(cè)繪與建模
數(shù)據(jù)采集能力:
強(qiáng)大的負(fù)載支持:最大負(fù)載能力 6 公斤,最多可同時(shí)掛載 7 個(gè)負(fù)載設(shè)備??筛鶕?jù)測(cè)繪任務(wù)需求,靈活搭載如 L2 激光雷達(dá)、P1 全畫幅相機(jī)等專業(yè)測(cè)繪設(shè)備。例如,搭載 L2 激光雷達(dá)和 P1 全畫幅相機(jī)時(shí),單次飛行可完成 M350 需 3 次飛行的數(shù)據(jù)采集工作。
高精度定位:標(biāo)配 DJI 自研 RTK 模塊,支持?jǐn)U展 L5 頻段,升級(jí)的融合定位導(dǎo)航系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度。即使在無 GNSS 信號(hào)的情況下,如城市樓宇間存在信號(hào)遮擋和干擾時(shí),也能通過視覺定位刷新返航點(diǎn),確保飛行安全和定位精準(zhǔn),為高精度測(cè)繪與建模提供了基礎(chǔ)保障。
測(cè)繪與建模優(yōu)勢(shì):
高效的數(shù)據(jù)采集:飛行性能出色,最大水平飛行速度 25 米 / 秒,航線速度較前代提升 60%,能快速抵達(dá)作業(yè)區(qū)域并高效完成數(shù)據(jù)采集。憑借長續(xù)航能力,搭載 H30T 單云臺(tái)負(fù)載時(shí)前飛續(xù)航達(dá) 59 分鐘,可滿足長時(shí)間、大面積的測(cè)繪任務(wù)需求。其避障系統(tǒng)由環(huán)掃激光雷達(dá)、高精度毫米波雷達(dá)及全彩低光魚眼視覺傳感器組成,可實(shí)現(xiàn)六向全向避障,能在復(fù)雜環(huán)境中安全飛行,精準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)。
高精度建模:采集的數(shù)據(jù)通過大疆智圖軟件等進(jìn)行處理,可生成厘米級(jí)精度的三維模型,能為城市規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估、古建筑保護(hù)等提供高精度的地理信息數(shù)據(jù)。例如,在古建筑三維測(cè)繪中,可對(duì)建筑進(jìn)行貼近攝影,獲取細(xì)節(jié)信息,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化建模,為文物保護(hù)、教育等提供完備的信息支撐。
作業(yè)流程:
前期準(zhǔn)備:收集測(cè)區(qū)的資料,包括控制點(diǎn)成果、坐標(biāo)系統(tǒng)、高程基準(zhǔn)、已有的地形圖成果和地名資料等。根據(jù)任務(wù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì),向業(yè)務(wù)主管部門報(bào)送審批,制定無人機(jī)的航飛方案,明確無人機(jī)搭載的傳感器類型、地面分辨率、飛行高度、架次、重疊度等,并提交空域申請(qǐng)。
數(shù)據(jù)采集:按照航飛方案,操控 M400 RTK 無人機(jī)搭載相應(yīng)測(cè)繪設(shè)備進(jìn)行飛行,采集傾斜影像數(shù)據(jù)、POS 數(shù)據(jù)以及控制點(diǎn)數(shù)據(jù)等。飛行過程中,可通過遙控器設(shè)置飛行參數(shù)和云臺(tái)相機(jī)參數(shù),如調(diào)整飛行高度、速度、重疊率、云臺(tái)角度、照片比例、白平衡等,以獲取高質(zhì)量的測(cè)繪數(shù)據(jù)。
后期處理:將采集到的影像數(shù)據(jù)、POS 數(shù)據(jù)和控制點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到專業(yè)的建模軟件如大疆智圖或 ContextCapture 等中進(jìn)行處理。經(jīng)過空中三角測(cè)量、刺像控點(diǎn)、區(qū)域網(wǎng)平差等步驟,生成三維實(shí)景模型。還可利用 EPS 或 CASS 地理信息工作站等矢量繪圖平臺(tái),根據(jù)傾斜攝影模型進(jìn)行高精度大比例尺地形數(shù)據(jù)的矢量采集工作,經(jīng)整理形成數(shù)字線劃圖等測(cè)繪成果。
應(yīng)用場(chǎng)景:
城市規(guī)劃:生成的高精度三維模型可幫助規(guī)劃師直觀了解城市地形地貌、建筑物分布等情況,為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的地理信息參考,輔助進(jìn)行道路規(guī)劃、建筑布局、景觀設(shè)計(jì)等工作。
地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估:在山區(qū)或地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域,通過測(cè)繪與建模獲取地形地貌的高精度數(shù)據(jù),分析地質(zhì)構(gòu)造和地形變化,為地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、評(píng)估和預(yù)警提供依據(jù),有助于提前采取防范措施,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:可用于農(nóng)田地形測(cè)繪、作物種植區(qū)域規(guī)劃、灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。通過生成的三維模型和正射影像,了解農(nóng)田的地形起伏和作物生長狀況,合理規(guī)劃農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和水資源利用效率。
一、前期準(zhǔn)備與設(shè)備檢查
- 設(shè)備配置與檢查
確認(rèn)無人機(jī)狀態(tài):檢查機(jī)身、螺旋槳、電池及負(fù)載(如禪思 P1 全畫幅相機(jī)或 L2 激光雷達(dá))是否安裝牢固,RTK 模塊(支持 L5 頻段)是否正常初始化。
軟件安裝:在遙控器或地面站設(shè)備(如 iPad)安裝最新版 DJI GS Pro,在 PC 端安裝 大疆智圖 及 ContextCapture(用于高精度建模)。
飛行許可:通過中國民用航空局(CAAC)完成無人機(jī)注冊(cè),向當(dāng)?shù)乜展懿块T提交飛行計(jì)劃并獲取空域?qū)徟?/p>
- 任務(wù)規(guī)劃與參數(shù)設(shè)置
飛行高度:根據(jù)地面分辨率需求(如 1:500 地形圖需地面分辨率 2-5cm,對(duì)應(yīng)高度約 50-100 米)。
重疊率:航向重疊率 80%-90%,旁向重疊率 70%-80%,確保數(shù)據(jù)冗余。
智能擺動(dòng)拍攝:針對(duì) M400 支持的三向擺拍功能(左、下、右),開啟后可減少航線數(shù)量,提升建模效率。
避障配置:?jiǎn)⒂铆h(huán)掃激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)及魚眼視覺傳感器,設(shè)置六向避障范圍(建議水平 10 米、垂直 5 米)。
測(cè)區(qū)資料收集:獲取測(cè)區(qū)控制點(diǎn)坐標(biāo)、坐標(biāo)系(如 WGS84 或地方坐標(biāo)系)、高程基準(zhǔn)及已有地形圖,用于后期精度驗(yàn)證。
航線設(shè)計(jì):在 GS Pro 中使用 “建圖航拍” 模式,框選測(cè)區(qū)范圍并設(shè)置參數(shù):
二、外業(yè)數(shù)據(jù)采集
- 飛行前檢查
RTK 初始化:通過遙控器連接網(wǎng)絡(luò) RTK 服務(wù)(如 CORS)或架設(shè) D-RTK2 基站,確保 RTK 固定解狀態(tài)(水平精度 ±1cm,垂直 ±1.5cm)。
環(huán)境監(jiān)測(cè):使用 DJI Pilot App 查看衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量(PDOP≤3,衛(wèi)星數(shù)≥6),檢查天氣(風(fēng)速≤12m/s,無降雨)。
- 飛行執(zhí)行
航線上傳:將 GS Pro 設(shè)計(jì)的航線導(dǎo)入無人機(jī),確認(rèn)起始點(diǎn)與返航點(diǎn)位置,開啟 “仿地飛行” 功能(30-200 米 AGL)以適應(yīng)復(fù)雜地形。
實(shí)時(shí)監(jiān)控:通過遙控器或地面站觀察飛行狀態(tài),重點(diǎn)關(guān)注電池電量(剩余 20% 時(shí)自動(dòng)返航)、圖傳信號(hào)(O4 圖傳最遠(yuǎn) 40 公里)及避障預(yù)警。
數(shù)據(jù)記錄:同步記錄飛行軌跡(.kml)、照片(含 EXIF 信息)及 POS 數(shù)據(jù)(含 RTK 坐標(biāo)),確保數(shù)據(jù)完整性。
三、數(shù)據(jù)處理與建模
- 原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入
將 SD 卡中的影像數(shù)據(jù)(如 P1 的 DNG 格式)及 POS 文件導(dǎo)入 大疆智圖,選擇 “三維重建” 模式,設(shè)置坐標(biāo)系與高程基準(zhǔn)。
像控點(diǎn)處理:若需更高精度,通過 “刺像控點(diǎn)” 功能關(guān)聯(lián)外業(yè)采集的控制點(diǎn)(建議至少 5 個(gè)均勻分布點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)關(guān)聯(lián)≥8 張影像)。
- 重建參數(shù)優(yōu)化
空三解算:?jiǎn)?dòng)空中三角測(cè)量,優(yōu)化相機(jī)參數(shù)(焦距、畸變),確保地理配準(zhǔn)均方根像素。
分幅輸出:對(duì)于大范圍測(cè)區(qū),啟用 “分幅輸出” 功能,將 DOM/DSM 切分為 5000px 邊長的瓦片,便于第三方軟件加載。
后處理增強(qiáng):開啟 “薄霧優(yōu)化” 和 “光照均衡” 功能,改善影像質(zhì)量;通過 “興趣區(qū)域” 裁剪減少計(jì)算量。
- 三維建模與成果輸出
大疆智圖:生成 OSGB 格式的三維模型及 LAS 點(diǎn)云,支持導(dǎo)出至 CAD、GIS 等工具。
ContextCapture:導(dǎo)入大疆智圖生成的空三結(jié)果,使用 “高精度模式” 重建精細(xì)化模型,輸出.obj 或.ply 格式。
四、成果驗(yàn)證與交付
- 精度檢查
平面精度:通過外業(yè)實(shí)測(cè)控制點(diǎn)與模型坐標(biāo)對(duì)比。
高程精度:利用差分 GPS 測(cè)量檢查點(diǎn)。
模型質(zhì)量:檢查紋理清晰度、空洞或扭曲情況,必要時(shí)補(bǔ)拍或調(diào)整重建參數(shù)。
- 成果交付
基礎(chǔ)成果:提交正射影像(DOM)、數(shù)字表面模型(DSM)、三維實(shí)景模型(OSGB)及點(diǎn)云(LAS)。
專業(yè)應(yīng)用:在電力巡檢中疊加輸電線路模型,在農(nóng)業(yè)場(chǎng)景中生成 NDVI 植被指數(shù)圖,支持二次開發(fā)接口對(duì)接行業(yè)系統(tǒng)。
五、安全與規(guī)范
- 法規(guī)遵循
嚴(yán)格遵守《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》,飛行高度≤120 米,遠(yuǎn)離機(jī)場(chǎng)、軍事等敏感區(qū)域。
數(shù)據(jù)合規(guī):確保測(cè)區(qū)涉及的隱私信息(如居民區(qū))已獲授權(quán),避免數(shù)據(jù)泄露。
- 設(shè)備維護(hù)
定期校準(zhǔn) IMU、指南針及 RTK 模塊,清潔傳感器鏡頭,檢查電池循環(huán)次數(shù)(建議≤100 次)。
飛行日志管理:通過大疆司空 2 平臺(tái)存儲(chǔ)飛行數(shù)據(jù),便于追溯與分析。
大疆M400RTK 無人機(jī)測(cè)繪與建模