So sánh đo đạc bản đồ bằng UAV PPK vs RTK, cái nào tốt hơn

Ở  bài trước, so sánh phương pháp đo đạc bằng UAV PPK và GCP, Đo Vẽ Nhanh đã trình bày cơ bản về các kỹ thuật xử lý dữ liệu bay chụp. Hôm nay, Đo Vẽ Nhanh sẽ trở lại bộ môn không ảnh để tìm hiểu PPK và RTK trong đo đạc bằng UAV. Điều gì làm nên sự khác biệt đo đạc bản đồ bằng UAV PPK và RTK, và cái nào tốt hơn?

LIÊN HỆ ĐO ĐẠC NHÀ ĐẤT VÀ KHẢO SÁT ĐỊA HÌNH FLYCAM 0903692185

Xem bài: Đo đạc khảo sát địa hình bằng UAV phương pháp PPK và GCP

Liên hệ khảo sát địa hình bằng UAV PPK: 0903692185

PPK và RTK là gì?

PPK là viết tắt viết tắt cụm từ Post-Processed Kinematic– đo động hậu xử lý.

RTK là Real-Time Kinematic – đo động thời gian thực

Cả PPK và RTK không phải là công nghệ mới. Chúng đã được sử dụng trong khảo sát trên mặt đất trong nhiều năm để cải thiện tính chính xác của dữ liệu GNSS. Cả hai phương pháp đều hiệu chỉnh và nâng cao độ chính xác của kết quả máy bay không người lái và loại bỏ sự cần thiết của nhiều điểm GCP, đưa độ chính xác tuyệt đối xuống phạm vi cm hoặc hơn nữa.

Tuy nhiên, khi bạn quan tâm đến các yếu tố như: chướng ngại vật và ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường để khảo sát bằng drone, lúc này bạn thật sự cần hiểu rõ sự khác biệt giữa máy bay không người lái PPK và máy bay không người lái RTK.

Trên thực tế, việc chọn phương pháp cải thiện độ chính xác tốt nhất cho công việc đo đạc khảo sát trên không sẽ giúp bạn tiết kiệm thời gian và chi phí dự án. Nhưng làm thế nào để bạn biết cái nào là tốt nhất? Câu trả lời có thể được tìm thấy khi tìm hiểu về cách thức hoạt động của từng phương pháp, bao gồm cả những điểm mạnh và nhược điểm vốn có của PPK và RTK.

Máy bay không người lái RTK là gì (và RTK hoạt động như thế nào)?

• Máy bay không người lái RTK, nó mang máy thu GNSS RTK. Nó thu thập dữ liệu từ vệ tinh và trạm Base (trên mặt đất) để nâng cao độ chính xác vị trí trên ảnh chụp trong thời gian thực khi nó bay.
• Bản thân dữ liệu vệ tinh, và trong mọi trường hợp, dữ liệu vệ tinh dễ bị lỗi do sự chậm trễ tầng đối lưu, v.v., cung cấp độ chính xác tối đa khoảng 1 mét
• Dữ liệu từ trạm mặt đất được xác định để sửa lỗi tín hiệu vệ tinh, đưa độ chính xác vị trí xuống phạm vi cm.
• Trong trường hợp công nghệ Drone RTK, tín hiệu từ trạm Base GNSS được kết nối với máy bay liên tục thông qua trạm Base của Drone đặt tại khu vực bay chụp.
• Khi máy bay không người lái hạ cánh, nếu tất cả các tín hiệu không đổi, dữ liệu ảnh có tọa độ chính xác tuyệt đối cho hậu xử lý để thành lập bản đồ.

Khảo sát địa hình bằng Drone RTK

Drone RTK cần 4 đường truyền tín hiệu không đổi trong quá trình đo đạc.

1. Đường truyền tín hiệu giữa vệ tinh và máy bay không người lái
2. Đường giữa vệ tinh và trạm Base GNSS hoặc mạng CORS (hỗ trợ VRS qua di động)
3. Đường giữa trạm Base GNSS hoặc CORS / VRS và trạm Base Drone
4. Đường truyền tín hiệu giữa trạm Base Drone và Drone.

Kỹ thuật Drone RTK rất tốt nếu như các đường truyền tín hiệu được kết nối liên tục. Tuy nhiên, trong điều kiện thực tế sẽ có một số trục trặc như có chướng ngại vật chặn tín hiệu. Hoặc máy bay bay xa vùng phủ của tín hiệu. Lúc này, tín hiệu bị ngắt quãng và ảnh chụp sẽ mất độ chính xác như kỳ vọng. Trong trường hợp tốt nhất, tín hiệu giữa Base GNSS và máy bay được kết nối liên tục, độ chính xác sẽ giống như phương pháp PPK.

Đo đạc bản đồ bằng UAV PPK là gì (và PPK hoạt động như thế nào)?

Quy trình khảo sát địa hình bằng máy bay không người lái PPK (Drone PPK)

• Một máy bay không người lái PPK bay với máy thu PPK GNSS trên máy bay, thu thập dữ liệu từ các vệ tinh, nó ghi lại tín hiệu và sẽ lấy sử dụng sau khi chuyến bay kết thúc.
• Bản thân dữ liệu vệ tinh, và trong mọi trường hợp, dễ bị lỗi do sự chậm trễ tầng đối lưu, v.v., cung cấp độ chính xác tối đa khoảng 1 mét
• Dữ liệu vệ tinh từ máy thu GNSS tại trạm Base (mặt đất) gần đó được thu thập. Sau khi kết thúc chuyến bay, nó cung cấp dữ liệu để sửa lỗi tín hiệu vệ tinh, đưa độ chính xác vị trí của ảnh chụp xuống phạm vi cm.
• Trong trường hợp của công nghệ PPK, không cần liên kết giữa Base GNSS đến trạm Base Drone và cũng không cần liên kết giữa Base Drone và Drone để cải thiện độ chính xác của ảnh chụp. Phương pháp này chỉ cần thu thập tín hiệu từ trạm Base Drone và Drone.
• Khi máy bay không người lái hạ cánh, một quy trình hiệu chỉnh độ chính xác của ảnh thông qua một phần mềm phù hợp, ví dụ: WingtraHub. Dữ liệu với độ chính xác tuyệt đối sau đó có sẵn để thành lập bản đồ.

 

Khảo sát địa hình bằng Drone PPK

PPK yêu cầu hai đường liên lạc không đổi để chỉnh sửa dữ liệu vị trí vệ tinh:

1. Đường giữa vệ tinh và trạm Base GNSS hoặc mạng CORS
2. Đường tín hiệu giữa vệ tinh và máy bay không người lái.

Do bạn không cần duy trì liên kết giữa trạm Base GNSS và trạm Base Drone và liên kết giữa trạm Base Drone và máy bay không người lái trong trường hợp PPK. Phương pháp này hiệu chỉnh dữ liệu đáng tin cậy hơn và thiết lập dễ dàng hơn.

Nếu bạn đã từng đo đạc bằng máy bay không người lái, bạn sẽ biết rằng sự gián đoạn ngắn trong các liên kết tín hiệu xảy ra khá thường xuyên. Khi  tín hiệu bị mất, bạn phải tốn công để thiết lập lại chuyến bay để bổ sung, nhiều khi cũng không thể được do điều kiện về vật cản…. Vì vậy, với RTK, nhiều khi dữ liệu của bạn sẽ không đầy đủ cho toàn dự án và độ chính xác của vị trí ảnh chụp bị giảm xuống.

Phantom 4 PPK

Tổng quan

Phantom 4 PPK là thiết bị bay không người lái kết hợp giữa Phantom 4 Pro/Advance với một bộ PPK tích hợp.

Bộ PPK tích hợp với Phantom 4 Pro của bạn chỉ trong vài giây – mà không cần bất kỳ sửa đổi nào.

Nó có thể dễ dàng tháo rời nên bạn vẫn có thể sử dụng hộp đựng dụng cụ của mình

Đèn LED phía trước trên Phantom 4 Pro nhấp nháy mỗi khi chụp ảnh. Một phototransistor phát hiện nhấp nháy và một mốc thời gian được ghi lại trong tệp nhật ký của bộ thu Reach.

Các mốc thời gian được trích xuất và kết hợp với các hình ảnh dưới dạng thẻ địa lý (geotagg) chính xác. Độ chính xác được cải thiện hơn nữa bằng cách đặt Phantom 4 PPK trên mục tiêu GCP và chụp ảnh khi Phantom 4 PPK đứng yên.

Vị trí này không bị lỗi thời gian cửa trập, sai số do thăng bằng, sai số do hiệu chỉnh máy ảnh.

Thiết bị Phantom 4 PPK bao gồm

• Phantom 4 Pro / Advance
• Emlid Reach M + & ăng-ten Tallysman
• Bộ thu cơ sở có thể thu file RINEX
• Bộ dụng cụ PPK

 

Tại sao nên sử dụng Phantom 4 PPK?

Về độ chính xác:

• Dữ liệu ảnh chụp từ Phantom 4 Pro có độ chính xác vài m. Thiết bị PPK có thể giúp tăng độ chính xác tâm ảnh lên đến cm
• Sai số chính xác của kết quả khảo sát bằng Phantom 4 Pro PPK trong 2-3 cm, có thể đáp ứng tiêu chuẩn thành lập bản đồ 1:500.
• Sai số gần tương đương Phantom 4 RTK

Về giá thành

• Đối với Phantom 4 RTK, giá thành ở Việt Nam dao động từ 150 triệu đến 180 triệu
• Đối với Phantom 4 PPK, giá thành rẻ hơn từ 2 đến 3 lần. Tùy vào thiết bị bạn sử dụng.
• Nếu bạn đã có Phantom 4 Pro, bạn chỉ cần đầu tư bộ PPK để tích hợp thiết bị hiện tại của mình
• Nếu bạn chưa có Phantom 4 Pro, bạn có thể tiến hành đầu tư cũ hoặc mới. Đối với Phantom 4 pro cũ giá chỉ dao động tầm 20 triệu

Về thời gian khảo sát

• Khi khảo sát bằng Phantom4 PPK  bạn không cần thiết lập nhiều điểm khống chế mặt đất, địa hình phức tạp cũng có thể làm giảm hơn 80% số điểm kiểm soát mặt đất!
• Thời gian giảm tới 60-80%

Dịch vụ chuyển giao Phantom 4 PPK của chúng tôi

• Độ chính xác định vị PPK lên đến 1-2 cm, có thể đáp ứng khảo sát địa hình 1: 500
• Bộ trang bị thêm GNSS nhẹ
• Chế độ trạm gốc miễn phí, hỗ trợ giải pháp trên đám mây
• Giảm điểm kiểm soát mặt đất hơn 80%
• Pin tích hợp, có thể được sử dụng trong khoảng 12 giờ, cài đặt không phá hủy
• Bảo hành một năm, hỗ trợ kỹ thuật trực tuyến 7 * 24 giờ

Trên đây, Đo Vẽ Nhanh đã giới thiệu 2 phương pháp đo đạc bằng máy bay không người lái hiện đại nhất hiện nay. Phương pháp PPK và RTK trong khảo sát bằng UAV. Mọi ý kiến đóng góp vui lòng để lại ở phần bình luận.