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精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较

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发表于 2021-3-16 14:02:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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之前,人们不得花费10多万元购买专业测绘无人机,并在地面上放置大量控制点,以获得准确、测量级的地图。随着电脑技术,相机技术,无人机技术的发展,DJI的精灵系列迅速占领了很大一部分市场。因此本文提出了一种使用精灵P4P,搭载云帆创新 GAMA PPK的无人机航测解决方案,以显著降低控制点,并解释了工作流程、测试方法以及结果的精度验证。
精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 4980
介绍
精灵P4 Pro(P4P)是一种技术成熟,经济高效的消费级无人机,在市场上很受欢迎。它灵活、操作简单,价格便宜,以及摄像机微秒同步和无用户校准,特别适用于密集建成的城市和地形复杂的区域。
我们搭载云帆创新的无损安装PPK套件,可以为P4P 提供高精度的位置信息,而且PPK采用的静态后差分的模式,跟基站之间不需要实时链接,是避免在城市和没有 4G 信号覆盖的区域经常发生的校正中断的更可靠的方法,同时采用前算,后算的组合运算的方式,可以提供比实时更高的精度。
DJI P4P PPK飞机主要由以下几个部分组成
1. 无人机平台
包含: DJI P4P无人机,云台,相机,遥控器,电池及充电器。
2. 云帆创新Gama PPK套件
包含:PPK接收机一台 ,航空螺旋天线一个。
3. PPK 基站
采用司南导航T300 作为静态基站,采样率设置为5Hz,记录静态数据,来让PPK软件处理,同时T300可以作为RTK流动站测量静态基站坐标跟检查点的坐标。
4. PPK后处理软件
RTKPost 是一款PPK后处理软件,可以处理云帆创新GAMA的数据,跟司南T300的数据,获取到2cm以内的pos坐标,同时添加相机跟天线的X Y Z 的偏差 ,输出结果给照片的时间跟高精度的位置,成果可以直接运用到后期的图像处理软件中。
我们客户选取了一个野外的矿区,进行数据采集,主要过程分为三个步骤:
1.野外数据采集:
我们在飞行区域内测量了5个RTK检查点,外加一个基站坐标,来验证没有控制点的情况下P4P的精度,整个控制点分布如下:
精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 4146

2.测量检测点的坐标:
精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 1879

3.PPK数据处理:
精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 3915
软件一键化生成高精度的照片pos文件。
图像处理:
现在有很多的图像处理软件,可以用来处理数据,如pix4d mapper, metashape,Inpho,大疆疆图等,这些软件的功能基本类似,我们选取pix4d mapper 对数据进行验证。处理主要分为三个步骤:


A. 初始化处理:创建工程,添加照片,选择坐标系导入POS,导入检查点 ,然后进行初始化处理:
精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 7906
关键点提取:将特定特征标识为图像中的关键点
关键点匹配:查找哪些图像具有相同的关键点并匹配他们
相机优化:相机畸变参数优化

B. 生成点云:
精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 7893
精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 8420 精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 8460

C. 生成DOM和DSM
精度验证:
结论:
我们通过给普通消费品的DJI P4P无人机添加PPK差分模块,经过以上分析不添加控制点的情况下,水平可以达到10cm以内的精度,高程可以达到30cm左右的精度,能满足大部分的要求,由此可见云帆创新的GAMA PPK模块是一种低成本的,高效的PPK方案!

精灵4P 云帆 PPK与精灵P4 RTK的实测精度比较 无人机,电池,充电器,天线,云台 作者:RGAljb 6890
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