Обзор БПЛА GeoDrone L

07.05.2018

УТК БПЛА GeoDrone L

ГеоДрон Л (GeoDrone L, GDL)

Учебный аэрофотосъёмочный комплекс, предназначен для подготовки специалистов для проведения работ по аэрофотосъёмке, обработке и анализу полученных данных. Решает задачи обучения студентов, преподавательского состава, представителей государственных и коммерческих предприятий, работе с беспилотниками и получению для них необходимого контента в виде: фотопланов, 3D моделей местности, ЦММ, вегетационных карт (NDVI) и др. Комплекс содержит все необходимые методики и инструкции для включения его в состав образовательных программ доп. образования в ВУЗах и СПО.

БПЛА предназначен для выполнения плановой аэрофотосъёмки. Есть возможность поставить в него любую полезную нагрузку до 450 грамм. Автопилот разработан на открытом коде высшей технической школой Цюриха, что позволяет дорабатывать автопилот под свои нужды, и позволяет использовать лучшие практики и опыт со всего мира. БПЛА разработан с ориентировкой на то, что им будут пользоваться студенты, и имеет все необходимые способы защиты и наглядные инструкции, и обучающие видео материалы.

Комплекс входит и соответствует:

1. Программе Агентства Стратегических Инициатив по развитию профессий будущего - Оператор Беспилотного Воздушного Судна.

2. Оборудованию чемпионата WorldSkills Russia по компетенции «Управление беспилотными летательными аппаратами».

3. Реестру инновационной продукции

4. ФГОС СПО 25.02.08. «Эксплуатация беспилотных авиационных систем»

“Программно-аппаратный комплекс учебного беспилотника для аэрофотосъемки GeoDrone L”. Проект создается при поддержке Министерства Инноваций и Инвестиций Московской Области.

В 2017 году получил серебряную медаль на выставке «Золотая осень – 2017» ,

В 2018 году был включён в реестр инновационной продукции Московской области.

Рынок, на который ориентирован БПЛА

Комплекс предназначен для образовательных организаций с целью ведения образовательной деятельности по профессиям, связанным с беспилотниками, геодезией, геоинформатикой, ДЗЗ, точным земледелием, картографией и т.д.

Также комплекс может быть использован и в коммерческих целях малыми компаниями, которые предъявляют не очень высокие требования к комплексу по температурным режимам и другим эксплуатационным характеристикам, и крупными организациями, которые перед покупкой промышленных дорогостоящих беспилотников, хотят убедиться, что подобные системы на основе БПЛА приживутся в их компании, и будут работать и приносить прибыль, а не лягут на полку.

Для применения в сферах:

1. Сельское хозяйство (гипер-мультиспектр, NDVI, ЗD объёмы, водостоки, страхование, грузовые дроны, летающие автомобили)

2. Дороги (автомобильные, ЖД)

3. Энергетика (Нефтегазопроводы и ЛЭП)

4. Геодезия и Кадастр

5. Водные ресурсы

6. Горное дело (съёмка карьеров)

7. Экология (свалки)

8. Лесное хозяйство

9. Археология

Технические характеристики и преимущества БПЛА

Преимущества БПЛА ГеоДрон

 Корпус из EPP. Это вспененный материал безопасен для человека при попадании в него БПЛА. EPP имеет “эффект памяти”, при вмятинах корпус восстановит свою форму, если опустить его в тёплую воду. При поломке корпуса, его ремонт может осуществляться в поле, за счёт специального клея и в этом месте больше самолёт не сломается.

Фотокамера. Комплекс может снять до 4кв. км за полет с разрешением 5см/пиксел и до 10кв. км при разрешении 15см/пиксел. На аппарат может быть установлена и другая полезная нагрузка: тепловизоры, мультиспектральные и ИК-камеры и т.д.

Автономность. БПЛА работает полностью в автономном режиме. Взлёт, полёт по маршруту, и посадка происходят в полностью автоматических режимах.

ПО. В поставке с комплексом идёт профессиональное ПО для обработки и анализа аэрофотосъёмки, а также для обработки измерений. Ко всему ПО идут инструкции, и они всё встроены в программы обучения.

Модули расширения. В дополнение к комплексу может поставляться ещё ряд дополнительных модулей, таких как ГНСС модуль L1, что позволит увеличить точность измерений.

Компактность. Съёмные крылья позволили сделать комплекс очень мобильным и удобным для перевозки в автомобиле или самолёте. Для транспортировки БПЛА можно использовать.

Тип БПЛА	Самолётного типа Компоновка летающее крыло С электрическим двигателем
Продолжительность полёта	50 минут
Максимальная протяжённость маршрута	до 50 км
Площадь съёмки за 1 полет	3,5 км² (5 см/пикс), 9 км²(15 см/пикс),
Скорость полёта	45-90 км/ч
Максимальная взлётная масса	2,5 кг
Максимальная масса полезной нагрузки	0,4 кг
Размах крыльев	120 см
Мощность электродвигателя	200 Вт
Номинальная ёмкость аккумулятора	5200 mah
Высота полёта	До 2000 м. над уровнем моря
Взлёт	С катапульты/с рук.
Тип посадки	Парашютная/на фюзеляж

Модификации

GeoDrone L - стандартная аэрофотосъемочная комплектация

GeoDrone Agro – комплектация с мультиспектральной камерой для сельского хозяйства

GeoDrone T – комплектация с тепловизионной камерой для энергетиков

GeoDrone V – комплектация с видео каналом для оперативного мониторинга

Комплектация БПЛА

Состав комплекса

Наименование	Количество
БПЛА
Беспилотный самолёт «GeoDrone L» с продолжительностью полёта 45 минут (цвет БПЛА на выбор: оранжевый, чёрный, чёрный с оранжевыми вставками)	1
Автопилот, 3-х осевой магнетометр, инерциальная система с 3-х осевым гироскопом и 3-х осевым акселерометром, цифровая система телеметрии, система самодиагностики, система инерциальной коррекции, система автовозврата при потере связи
Парашютная система
Навигационная система GPS
НСУ (Наземная станция управления)
Цифровое приёмо-передающее устройство, подключаемое к ноутбуку, для связи и управления БПЛА	1
Пульт управления, цифровой многоканальный	1
Целевая нагрузка
Фотокамера профессиональная с разрешением 20 МПикс и объективом 20мм	1
Вспомогательное оборудование
ЗИП (для БПЛА самолётного типа)	1
Жёсткий ударопрочный кейс с ручками для переноски и колёсиками для транспортировки	1
Складная катапульта с колом и эластичным пусковым устройством	1
Анемометр	1
Зарядное устройство, со встроенным балансиром, позволяющее производить зарядку и разрядку аккумуляторов, балансировку и мониторинг напряжения на каждом элементе отдельно	1
Аккумуляторные батареи ёмкостью 5200mah	2
Комплект эксплуатационной документации на комплекс: - Паспорт изделия - Ведомость зарядки БПЛА - Руководство по эксплуатации комплекса	1

Описание элементов БАС (БПЛА, НСУ, ПН, ПО)

На картинке ниже представлен состав комплекса.

Последовательность сборки на площадке перед стартом:

Сборка беспилотника осуществляется достаточно просто.

Устанавливается в фюзеляж карбоновый усилитель.

Производится установка крыльев

Подключаются контакты сервоприводов.

Собирается из 2 частей катапульта.

Затем катапульта устанавливается на ровную поверхность. Так что бы взлетная часть была направлена на ветер.

Зафиксировать катапульту путем вбивания удерживающих кольев в землю.

o Установить и зафиксировать стартовую резинку для катапульты.

o Надеть кольцо сброса на педаль. Отходя растянуть резинку на расстояние равное трем длинам резинки.

Затем в БПЛА ГеоДрон укладывается парашют:

Полностью распрямить.

Взять у основания парашюта и производить укладку как на картинке.

Произвести укладку парашюта в отсек БПЛА

Установить БПЛА на катапульту и надеть кольцо на зацеп

Проверить Анемометром скорость ветра. Она должна быть не более 8м/с.

Установить ходовой аккумулятор, зафиксировать его стяжкой

Подключить питание

При подключении питания необходимо, чтобы самолёт находился на неподвижной поверхности в покое.

Загрузка контроллера займёт около 1 минуты.

Запустить ноутбук с программой управления БПЛА и установить соединение с самолетом.

Для работы в режиме AUTO (полет по точкам)

Программа QGroundControl позволяет вам составлять полетные миссии, которые аппарат будет выполнять в автоматическом режиме, без участия оператора. Для создания миссии перейдите на вкладку Flight Plan. Она отмечена следующей иконкой в главном меню:

Откроется окно создания миссии с картой земли. Масштабируя карту колесиком мышки или иконками лупы, в столбце меню слева найдите предполагаемую точку взлета. Нажмите на иконку Waypoint в меню слева и щелкните левой кнопкой мышки на карте. При этом в правой части экрана автоматически добавится первая точка «Takeoff» (взлет). Тут вам необходимо выбрать угол взлета (15) и высоту, по достижении которой команда «Takeoff» будет считаться выполненной. Мы советуем вам указывать высоту 40-50 метров. Убедитесь, что в окне «Altitude is relative to home» установлена галочка.

Следующим действием вам необходимо задать область для проведения аэрофотосъемки. Для этого необходимо в столбце меню слева выбрать пункт «Pattern» и в выпадающем окне выбрать «Survey». На экране появится область исследования, границы которой вы можете двигать.

Выбрав необходимую вам область, перейдите в правую часть экрана, где необходимо задать основные параметры следования по маршруту.

В пункте «Camera» выберите «Custom Camera Grid», если в данном списке отсутствует ваш фотоаппарат. Введите характеристики сенсора и объектива, а также размеры вертикального и горизонтального перекрытий («Front Lap» и «Side Lap»).

Мы рекомендуем вам убрать галочку в пункте «Take images in turnarounds», в противном случае аппарат будет выполнять съемку при разворотах.

В пункте Grid вам необходимо задать угол линий, по которым будет выполняться облет территории. Подберите такой угол, при котором протяженность каждой линии будет максимальна, это обеспечит наилучшее качество съемки.

Далее вы можете выбрать необходимую вам высоту либо конечное разрешение (см/пиксель). При задании одного параметра, другой будет высчитан автоматически, исходя из заданных характеристик камеры.

После выполнения этих операций и сохранения полётного задания в автопилот, можно запустить БПЛА, нажав на педаль катапульты.

Полезные нагрузки

В качестве дополнительных полезных нагрузок на БПЛА могут быть установлены следующие камеры:

№	Наименование	Фото	ТТХ	Ссылка
1	Фотокамера Sony RX1		Матрица: 35.8 x 23.9 Объектив: 35 мм Максимальное разрешение: 6000 x 4000 Фото: JPEG, RAW Видео: AVCHD, MP4 Вес, гр.: 482 Длина-Ширина-Высота, мм: 113 x 65 x 70 Количество пикселей 24,3	ссылка
2	Видеокамера GoPro 4 с “ровной” линзой		Разрешение видео: -4К (3840 х 2160 пикс.) , 30 кадров в секунду Full HD 1080 (1920 х 1080 пикс.), 120 кадров в секунду Разрешение фото: 12 МП (4000 х 3000 пикс.) Серийное фото: 10 кадров в секунду Светочувствительность: ISO - 6400 Стабилизация: Гистостабиллизация на 3 оси, круговой обзор
3	Курсовая видеокамера		Матрица изображения: 1/3 дюймов HD color cmos Горизонтальное разрешение: 600TV Line Коэффициент разрешения: NTSC: 510x492 Напряжение: 8-12 В Цвет: чёрный Материал: Пластик Размер: 2x2x3 см Вес нетто: 10 г
4	Мультиспектральная камера MAPIR Kernel 6 (14.4Мп)		Размер изображения в 1 пикселе при 120 метровой съёмки в мультиспектре, см: 4,3 Вес, гр.: 45 Длина-Ширина-Высота, мм: 34х34х40 Требования к питанию: 5,0V, 4W	ссылка
5	Мультиспектральная камера SlantRang		Количество спектральных объективов: 4 Напряжение на камеру, W и мощность, VDC: 11 и 9-28 Встроенный процессор, Ггц: 2,26 Модуль GPS: есть Собственное ПО для обработки снимков и получения вегетационных карт	ссылка
6	Мультиспектральная камера Parrot Sequoia		Длина-Ширина-Высота, мм: 59х41х18,5 Тип камеры: Мультиспектральная Спектральный диапазон: 550-810 Возможность установки на БПЛА: Да Тип подключения: USB Количество спектральных каналов, шт.: 1 Количество пространственных каналов, шт.: 4 Требования по питанию: 5Вт	ссылка
7	Мультиспектральная камера MAPIR Survey3		Вес, гр.: 76 Длина-Ширина Высота, мм: 59х41,5х36 Тип камеры: Мультиспектральная Возможность установки на БПЛА: Да Размер пикселя: 5,5 см Количество спектральных каналов, шт.: 3	ссылка
8	Тепловизор Flir Duo		Вес: 84 г Габаритные размеры 41 х 59 х 30 мм Разрешение тепловизора 160х120 Спектральный диапазон 7.5-13.5 мкм Разрешающая камеры 1920 х 1080 Диапазон рабочих температур: 0° ... + 50° Видеовыход PAL	ссылка
9	Тепловизор FLIR Tau 2 640		Вес: 120 г Габаритные размеры 115х140х12мм Разрешение не менее 640х480 Спектральный диапазон 7.5-13.5 мкм Диапазон рабочих температур - 40° ... + 50° Видеовыход PAL	ссылка

Модельный ряд

В модельном ряду присутствует также аппарат большего размера GeoDrone XL, имеющий вдвое большее полётное время.

Сравнение БПЛА

Сравнение комплекса GeoDrone L с промышленными беспилотниками других зарубежных компаний:

	GeoDrone L	Trimble UX5	AgEagle RX60	senseFly Ebee SQ	Precision Hawk Lancaster 5
Время полета	50	50	160	45
Охват за вылет	300 - 900 га	100-900 га	120 га	200 га	200 га
Страна производитель	Подольск. Россия	Франция	США	Швейцария	Канада
Продажная стоимость	390 тыс. руб	1 560 тыс. руб.	1 200 тыс. руб.	1 100 тыс. руб.	1 450 тыс. руб.