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Drone di mappatura LiDAR BB4 di CHC Navigation
La mappatura con droni è il processo che consiste nell’utilizzare i droni per raccogliere dati aerei, come immagini ad alta risoluzione e letture dei sensori, che possono essere utilizzati per creare mappe e modelli accurati. L’uso dei droni di mappatura è in genere molto meno costoso rispetto all’uso di velivoli con equipaggio, poiché i requisiti di potenza sono spesso inferiori e le missioni possono essere automatizzate, riducendo così la manodopera necessaria. I droni di mappatura aerea possono anche volare ad altitudini inferiori rispetto ai velivoli con equipaggio, consentendo di ottenere immagini ad alta risoluzione.
Gli UAV (veicoli aerei senza pilota) per la mappatura variano per tipo e configurazione, e la scelta dipende generalmente dal tipo di progetto di mappatura con droni da completare e dai requisiti di acquisizione delle immagini. La mappatura con droni può essere effettuata con droni ad ala fissa, monomotore (elicotteri senza pilota) o multirotore, ciascuno con i propri vantaggi e svantaggi.
Edge 130 Blue VTOL Tricopter per mappatura di Red Cat Holdings
Gli UAV ad ala fissa hanno in genere un’autonomia di volo molto più lunga rispetto ai droni multirotore, consentendo loro di mappare un’area più ampia in un unico volo e di trasportare carichi utili più pesanti. Tuttavia, necessitano di spazi più ampi per decollare e atterrare e possono anche richiedere attrezzature di lancio specializzate. I droni di mappatura ad ala fissa non sono inoltre in grado di librarsi in volo.
I multirotori e gli elicotteri senza pilota hanno capacità VTOL (decollo e atterraggio verticale) e possono librarsi in volo stazionario. I droni per la mappatura aerea a rotore singolo sono in genere più grandi e hanno una portata e una capacità di carico utili superiori rispetto ai droni multirotore, in particolare quelli con sistemi di propulsione a motore a combustione. La maggior parte dei sistemi multirotore è alimentata a batteria e quindi ha un tempo di volo limitato, il che significa che le missioni di mappatura richiederanno un numero maggiore di voli con i droni.
Gli UAV ibridi ad ala fissa combinano le capacità VTOL dei droni rotanti con i tempi di volo più lunghi e la capacità di carico utile elevata dei droni ad ala fissa. Ciò li rende ideali per applicazioni di mappatura e rilevamento del territorio, poiché possono essere rapidamente dispiegati e fatti atterrare, anche in luoghi remoti e difficili da raggiungere.
BVH616 (HEIFU Pro) UAV esacottero di Beyond Vision
La fotogrammetria è la derivazione di misurazioni precise dalla fotografia. Queste misurazioni possono essere utilizzate per creare mappe accurate.
La fotogrammetria con droni per la mappatura utilizza una fotocamera rivolta verso il basso montata sul drone, con missioni di mappatura eseguite in modo autonomo programmando il drone con una serie di waypoint navigati utilizzando il GNSS. I voli vengono effettuati in modo da acquisire più foto sovrapposte dell’area target, aumentando così la precisione.
Le immagini ottenute dalla fotogrammetria UAV vengono utilizzate per creare ortomosaici, ovvero immagini unite tra loro che sono state corrette per la distorsione della fotocamera, il rumore e il rilievo topografico. Le mappe ortomosaiche sono rappresentazioni altamente accurate della superficie terrestre e possono essere utilizzate per misurare con precisione le distanze.
LiDAR misura i riflessi degli impulsi di luce laser per calcolare le distanze dagli oggetti, e un carico utile LiDAR di livello topografico montato su un drone può produrre nuvole di punti dense e altamente accurate che possono essere utilizzate per creare modelli 3D dettagliati di paesaggi e oggetti. Uno dei vantaggi della tecnologia LiDAR per la mappatura con droni è che gli impulsi laser sono in grado di penetrare attraverso le fessure della vegetazione, fornendo così un’idea della natura del fogliame.
I dati acquisiti dai droni di mappatura dotati di LiDAR possono essere utilizzati per creare modelli 3D e mappe di contorno, nonché per eseguire calcoli volumetrici accurati.
Elicottero UAV Alpha 800 per mappatura di Alpha Unmanned Systems
I droni dotati di sistemi di imaging a infrarossi possono essere utilizzati per svolgere missioni di mappatura termica. La mappatura termica viene solitamente utilizzata per applicazioni di ispezione industriale, come il controllo di edifici per individuare problemi elettrici o di isolamento e l’identificazione di difetti nei parchi solari e nelle linee elettriche.
Le termocamere dei droni utilizzate per la mappatura possono essere radiometriche o non radiometriche. Le termocamere radiometriche memorizzano i valori di temperatura per ogni pixel dell’immagine acquisita, consentendo agli utenti di regolare i parametri dei dati, come l’emissività, la distanza dal bersaglio e la temperatura riflessa.
Il software di mappatura con droni viene utilizzato per pianificare in anticipo le missioni di mappatura con UAV, per elaborare i dati risultanti o per entrambe le cose. La scelta del miglior software di mappatura con droni per il progetto di mappatura dipenderà in gran parte dalle funzionalità richieste e dal risultato desiderato del progetto.
Il software di pianificazione consente agli operatori di impostare waypoint e altri parametri di missione prima di recarsi sul campo. Il software di elaborazione acquisisce i dati raccolti durante il volo di un drone di mappatura e crea mappe, modelli o altri risultati desiderati. Alcuni software di mappatura con droni possono fornire analisi in tempo reale dei dati sul campo.
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