ماژول PPK پهپاد و ماژول RTK پهپاد نقشه برداری چیست،تفاوت بین ماژول PPK و RTK

به منظور آشنایی بیشتر با ماژول PPK پهپاد و ماژول RTK پهپاد بهتر است نخست به اختصار با پهپاد و کاربردهای آن آشنا شویم. شاید برایتان جالب باشد بدانید که اصطلاح پهپاد از عبارت پرنده هدایت پذیر از راه دور گرفته شده است که با مطالعه مقاله پهپاد چیست اطلاعات بیشتری بدست خواهید آورد. این واژه را برای هواپیماهای بدون سرنشین تعریف نموده اند. موضوع پهپادها در دنیای امروز یکی از داغ ترین موضوعات حوزه فناوری علی الخصوص نقشه برداری با پهپاد است.

از همین رو شرکت های متعددی به کار بر روی این ابزار تکنولوژی پرداخته و تمام سعی خود را می کنند تا بتوانند کاری مفید و قابل توجه بر روی کنترل و بهبود سیستم ناوبری این وسیله کاربردی انجام دهند. عده دیگر نیز در عملی ساختن ایده های گوناگونی هستند که برای کاربردهای بیشتر این ابزار در سر می پرورانند.   

کاربردهای متعدد و متنوع پهپاد در رفع نیازهای بشر زمینه ای را فراهم ساخته است که اهمیت این تکنولوژی کاربردی روز به روز در حال افزایش باشد. شاید همین موضوع اصلی ترین دلیل تلاش شرکت های مختلف برای افزایش کاربرد این ابزار در زندگی انسان ها باشد. جالب و در عین حال لازم است بدانید که پرنده های بدون سرنشین به طور کلی به پنج کلاس میکرو پهپادها، مینی پهپادها، پهپادهای تاکتیکی، هال و جنگنده های بدون سرنشین تقسیم بندی می گردند.

از جمله مهم ترین کاربردهای پهپاد می توان به خدمات عمومی، خدمات نظامی و جاسوسی، خبرنگاری و عکاسی، پژوهش و علوم طبیعی، نقشه برداری، تبلیغات و تحویل مرسوله، مبارزات و مسابقات پهپادها، استفاده در صنعت، امدادرسانی در فجایع طبیعی و حوادث غیر مترقبه و… اشاره کرد. حال که تا حدودی با پهپاد و کاربردهای منحصر به فرد آن آشنا شدیم، وقت آن فرا رسیده است که به معرفی ماژول پی پی کی پهپاد و ماژول RTK پهپاد بپردازیم. جهت تهیه پهپاد نقشه برداری با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

معرفی ماژول پی پی کی پهپاد و ماژول RTK پهپاد

پیش از پرداختن به معرفی ماژول PPK پهپاد و RTK بهتر است به صورت مختصر به بحث در رابطه با مشکلاتی بپردازیم که به مرور زمان ما را به سمت استفاده از این دو ماژول سوق دادند که در برخی در نقشه برداری معدن با پهپاد می توانند کمک کننده واقع شوند.

همان گونه که در جریان هستید، در اختیار داشتن مختصات دقیق عکس های هوایی یکی از مهم ترین موضوعات در نقشه برداری هوایی است. چرا که بروز کوچک ترین خطاها در مختصات مذکور می تواند زمینه ساز ایجاد خسارات فراوانی برای پروژه ها گردد.

لازم به ذکر است که پهپادها به منظور اندازه گیری مختصات مکان ها قطعه ای تحت عنوان جی پی اس را مورد استفاده قرار می دهند که یکی از روش های آن، نقشه برداری با جی پی اس دو فرکانسه می باشد.

جالب  است بدانید که این قطعه به کمک 27 ماهواره در حال گردش در اطراف زمین به انجام عملیات مکان یابی می پردازد. به منظور مکان یابی درست وجود 4 ماهواره لازم و ضروری است. هرچه تعداد ماهواره هایی که جی پی اس با آن ها در ارتباط است، بیشتر باشد، بدون شک موقعیت ارائه شده دقیق تر خواهد بود.

اگرچه تا بدین جا همه چیز خوب به نظر می رسد، اما باید بدانید که جی پی اس ها فاقد توانایی مکان یابی دقیق بوده و اندازه گیری های انجام شده توسط آن ها با خطاهای 1 الی 4 متری همراه می باشد. شاید از خودتان بپرسید علت بروز چنین خطایی چیست؟

گفتنی است که کشور آمریکا به ایجاد خطاهایی در این زمینه روی آورده است تا بدین ترتیب سایر کشورها در مواقع حساس و تاکتیکی قادر به استفاده از این قطعه پر کاربرد نباشند. این در  حالی است که لایه های گوناگون اتمسفر و ویژگی های مختلف آن ها نیز در بروز این خطا بی تقصیر نیستند؛ همچنین می توانید از طریق آموزش پردازش تصاویر پهپاد اقدام به پردازش این تصاویر با اهمیت نمایید.

شاید چنین بیندیشید که خطاهای مذکور موجب ایجاد مشکلاتی جدی نخواهند شد. اما باید بدانید که تصویربرداری هوایی نیازمند اطلاعات دقیقی از مختصات عکس ها و نقشه ها است. از همین رو خطایی در این حد می توان زمینه ساز دردسرهایی بزرگ باشد. در چنین شرایطی ایده استفاده از ماژول PPK پهپاد و RTK پهپاد مطرح شد.

ماژول PPK پهپاد و RTK پهپاد دسته ای از ماژول های کاربردی هستند که به پهپادهایی که به منظور نقشه برداری مورد استفاده قرار می گیرند، نصب می شوند. حال شاید این سوال ذهنتان را به خود درگیر کرده باشد که علت استفاده از ماژول PPK پهپاد و RTK پهپاد بر روی بدنه ای پرنده هدایت پذیر از راه دور چیست؟

با نصب ماژول PPK پهپاد و RTK بر روی بدنه پهپاد زمینه ای فراهم می گردد که  مقادیری نظیر مرکز تصویر در هنگام تصویر برداری برداشته شده و بدین ترتیب دقت در محاسبات به طور قابل توجهی افزایش پیدا کند. در ادامه هر یک از ماژول های مذکور را به صورت دقیق مورد بررسی قرار خواهیم داد.

آنچه نیاز است در مورد ماژول RTK پهپاد بدانید!

ماژول RTK  پهپادکه نام آن را از عبارت Real-Time Kinematic برگرفته اند، تکنیکی به کار گرفته شده در راستای کاهش و حذف خطاهای متداول در موقعیت یابی با استفاده از GPS می باشد. به منظور نقشه برداری با استفاده از این روش تنها به یک ایستگاه کنترل زمینی نیاز داریم. ایستگاه نام برده به صورت لحظه ای یا به عبارت دیگر Real-Time موقعیت پهپاد در حال نقشه برداری را به منظور ثبت موقعیت عکس ها ارسال می کند. گفتنی است که این کار با استفاده از پروتکل های ارتباطی صورت می پذیرد.

اگرچه این روش در مقایسه با روش سنتی استفاده از جی پی اس دارای مزایای متعددی است، اما یکی از بزرگ ترین مشکلات استفاده از این روش هنگامی رخ می دهد که پهپاد قصد نقشه برداری در میان اشیا و ساختمان ها و کوه ها و جنگل ها را داشته و یا به طور قابل توجهی (حدود 40 کیلومتر) از ایستگاه زمینی فاصله بگیرد. در چنین شرایطی بروز اختلال در سیگنال های ارسالی و ضعف در سیگنال پرنده موجب عدم دریافت موقعیت لحظه ای شده که در نهایت منجر به خراب شدن و در برخی موارد کنسل شدن ماموریت می گردد.

آنچه نیاز است در مورد ماژول PPK پهپاد بدانید!

آیا تا به حال به این موضوع اندیشیده اید که در فتوگرامتری PPK چیست؟

ماژول PPK پهپاد که نام آن را از عبارت Post Processing Kinematic گرفته اند، ماژولی متشکل از یک آنتن و چندین قطعه الکترونیکی بوده و بر روی پرنده بدون سرنشین نصب می گردد تا بدین ترتیب نیاز به نقاط کنترل زمینی به صفر برسد. همان گونه که می دانید، اطلاعات، داده ها و تصاویر از اهمیت غیر قابل چشم پوشی در دنیای امروز برخوردار هستند. بدون شک هر چه اطلاعات با سرعت بیشتری تولید شده و تولید آن ها هزینه کمتری به دنبال داشته باشد، با ارزش تر خواهند بود. بنابراین دستیابی به روش های موثر در کاهش زمان و هزینه تولید اطلاعات بسیار مهم بوده و افراد همواره در راه رسیدن به آن تلاش می کنند.

امروزه استفاده از پهپادها موجب سرعت بخشیدن به روند تولید تصاویر هوایی و نقشه ها شده است. اگرچه همه ما از این موضوع خوشحال هستیم، اما در عین حال همگی مشتاقیم که بتوانیم به روش هایی دست پیدا کنیم که روش مذکور را نیز سرعت ببخشیم!

حال شاید این سوال ذهنتان را به خود درگیر کرده باشد که آیا در صورت عدم وجود ماژول PPK پهپاد امکان نقشه برداری میسر نخواهد بود و وجود این ماژول برای نقشه برداری الزامی است؟

جالب و در عین حال لازم است بدانید که شما برای شروع کار نقشه برداری با استفاده از پهپاد نیازی به وجود ماژول های مختلف از جمله ماژول PPK پهپاد ندارید و تنها با در اختیار داشتن یک پرنده و یک جی پی اس مولتی فرکانس می توانید کار را استارت بزنید. اما بدون شک کار به همین جا ختم نشده و به مرور پروژه های شما رو به زیاد شدن می گذارند. در چنین شرایطی عملیات میدانی به منظور پیاده سازی نقاط کنترل نیز افزایش قابل توجهی یافته و هزینه ها نیز روز به روز بیشتر می شود. چاره چیست؟ چه باید کرد؟

استفاده از ماژول PPK پهپاد و نصب آن بر روی بدنه پرنده هدایت پذیر زمینه ای را فراهم می سازد که شما برای همیشه از شر نقاط کنترل زمینی رهایی پیدا کنید. بنابراین نتیجه می گیریم که اگر چه وجود ماژول PPK پهپاد الزامی نیست، اما بدون شک استفاده از آن موجب صرفه جویی چشمگیر در زمان و هزینه می شود. این در حالی است که برتری های تصویربرداری با وجود ماژول PPK پهپاد نسبت به تصویربرداری بدون استفاده از این ماژول غیر قابل چشم پوشی است. همچنین دقت مکان یابی با وجود ماژول PPK پهپاد بسیار بیشتر بوده و خطای آن کمتر از 3 سانتی متر می باشد. گفتنی است که با استفاده از ماژول PPK پهپاد کلیه مشکلات موجود در روش RTK رفع خواهد شد. این در حالی است که قیمت ماژول PPK پهپاد در مقایسه با ماژول RTK مناسب تر و مقرون به صرفه تر است.

نکته جالب در رابطه با ماژول PPK پهپاد این است که در این روش احتیاجی به اتصال دائم میان پرنده و ایستگاه زمینی وجود ندارد. چرا که مختصات گذاری ها پس از انجام عملیات تصویربرداری به وسیله ایستگاه زمینی موقت و دائم صورت می پذیرد.

تفاوت ماژول PPK و RTK:

دو ماژول PPK پهپاد و RTK دارای تفاوت های قابل توجهی هستند. ماژول PPK پهپاد بیش از نوع RTK در نقشه برداری مورد استفاده قرار می گیرد. می پرسید چرا؟

چون ماژول PPK پهپاد نیازی به ارتباط با ایستگاه زمینی در هنگام پرواز ندارد. همچنین در صورت قرارگیری پهپاد پشت موانعی نظیر کوه و درخت و… هیچ نوع خدشه ای به فرآیند اصلاح مکان یابی وارد نمی گردد. اگر از ماژول PPK پهپاد استفاده نمایید، امکان دستیابی به داده های قبلی و بعدی برایتان میسر خواهد بود. این موضوع زمینه ساز افزایش قابلیت اطمینان عملیات نقشه برداری و ردیابی می گردد. همان گونه که پیش تر نیز اشاره کردیم، قیمت ماژول PPK پهپاد در مقایسه با نوع RTK کمتر بوده و به همین دلیل استفاده از ماژول PPK پهپاد برای نقشه برداران مقرون به صرفه تر خواهد بود.

ماژول RTK غالبا به منظور انجام نمایش های هوایی و گروهی با پهپادها که نیازمند انجام پرواز دقیق می باشد، مورد استفاده قرار می گیرد. همان طور که قبل تر نیز گفتیم، یکی از بزرگترین معایب این ماژول ها عدم امکان مکان یابی صحیح در صورت قطعی ارتباط پرنده با ایستگاه زمینی می باشد که عمدتا چنین مشکلی به دلیل وجود موانع رخ می دهد. این ماژول قیمت بالاتری داشته و استفاده از آن برای نقشه برداری هوایی به نقشه برداران توصیه نمی گردد.  

معرفی بهترین ماژول های PPK و RTK:

PPK Reach M2:

ماژول PPK پهپاد فانتوم 4 و فانتوم 4 پرو V2 یکی از بهترین ماژول های PPK ساخت شرکت روسیه ای Teokit می باشد. این ابزار فوق العاده که دقت بسیار بالایی نیز دارد، به منظور نقشه برداری هوایی مورد استفاده قرار می گیرد. گفتنی است که این ماژول چند بانده به محاسبه مختصات واقعی با دقت سانتی متر پرداخته و این مختصات را با فرمت NMEA یا باینری با استفاده از روش های گوناگونی همچون UART، بلوتوث و وای فای به دستگاه ارسال می کند. این ماژول PPK پهپاد همچنین قادر به ثبت لحظه دقیق گرفتن هر یک از عکس های هوایی می باشد.

PPK برای مویک 2 پرو:

این دسته از ماژول های کاربردی PPK توسط یک شرکت روسی برای سری کوادکوپترهای مدل فانتوم 4 پرو طراحی و تولید شده اند. گفتنی است که این ماژول PPK پهپاد از قابلیت نصب بر روی مدل مویک 2 پرو را که در زمینه نقشه برداری هوایی مورد استفاده قرار می گیرد، برخوردار است.

ماژول PPK مولتی فرکانس/ تک فرکانس:

این ماژول PPK پهپاد که مجهز به گیرنده مولتی فرکانس AGNSS می باشد، ساخت کمپانی صاحب نام Teokit است که شامل 4 قطعه Teoboard، Ashot، GNSS Reciver و Spiral Antenna می باشد و یکی از بهترین ماژول های ارائه شده به بازار است.

ماژول RTK برای فانتوم 4 پرو و مویک 2 پرو:

امروزه به منظور پیشبرد پروژه های نقشه برداری غالبا از کوادکوپترهای قدرتمندی نظیر فانتوم 4 پرو و مویک 2 پرو استفاده می گردد. ماژول های RTK دسته ای از ماژول های کاربردی ساخت کمپانی Teokit هستند که در ساخت کوادکوپترهای نامبرده مورد استفاده قرار داده می شوند.

موارد فوق الذکر تنها نمونه هایی از بهترین ماژول های PPK و RTK هستند که به کارگیری آن ها در  نقشه برداری های هوایی به نسبت نقشه برداری های میدانی و سنتی پیشین موجب صرفه جویی چشمگیر در وقت و هزینه های شما می گردد.