Bezzałogowe statki latające BSL

BSL to skrót od bezzałogowych statków latających. Cieszą się ogromną popularnością w ostatnich latach. Dostępne są na rynku różne modele od takich dla zwykłych użytkowników, bez odpowiednich uprawnień, po takie, które spełnią wymagania profesjonalistów, jak również takich dla geodetów. Drony znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach. Między innymi w geodezji i kartografii. Bezpośrednie pomiary geodezyjne  zajmują geodecie dużo czasu. Z pomocą bezzałogowych statków latających, mapy geodezyjne oraz inne opracowania, geodeta może przygotować znacznie szybciej.

Bezzałogowy statek latający to urządzenie, które jest sterowane automatycznie, manualnie, lub półautomatycznie. W społeczeństwie posługujemy się nazwą dron. Natomiast czasami jest nazywany platformą latającą albo modelem latającym. Każde z tych pojęć jest wykorzystywanych na przemian. Choć wymienione pojęcia mogą nie mieć dosłownie takiego znaczenia. W nomenklaturze wojskowej, dron jest zarezerwowany dla urządzenia samodzielnie wykonującego zadanie.

Niezwykłym zastosowaniem tej technologii jest Unmanned aerial system, czyli UAS to bezzałogowy system powietrzny. Według Organizacji Narodów Zjednoczonych NATO jest to system składający się z kilku elementów: bezzałogowego statku powietrznego, systemu wspierającego, jak również cały niezbędny ekwipunek i osoba kierująca dronem. Definicja stanowi, że operator drona, jest koniecznym elementem w przypadku systemów bezzałogowych. Jednym z rodzajów drona, jest multi wirnikowiec, który zaliczamy jako bezzałogowy statek kosmiczny. Jest on zbudowany z takich elementów: silnik, gimbal, kamera lub aparat, system stabilizacji i automatyzacji lotu, śmigła. Najważniejszym systemem napędowym jest silnik i śmigła, na nich opiera się cała masa konstrukcji drona. Im większe śmigła, tym większa siła nośna. Wówczas konieczny jest silnik o większej mocy, który wprawi łopaty w ruch. Gimbal to ruchome umocowanie, które umożliwia obrót dookoła dwóch albo trzech osi. Jego zadaniem jest stabilizacja kamery lub aparatu. Taka kamera, oprócz niskiej wagi, powinna być zaopatrzona w możliwość przesyłu sygnału wideo na żywo oraz zdalnie sterowaną migawkę. Bezzałogowe statki latające korzystają z elektronicznego kompasu. Przed każdym lotem, dron powinien zostać skalibrowany. System automatyzacji oraz stabilizacji lotu jest systemem odpowiedzialnym za kontrole orientacji. Wykonuje pomiary ruchu w 3 płaszczyznach.

Nie w każdym miejscu geodeta może wykonywać pomiary geodezyjne przy pomocy drona. Poznań jest zbyt dużym miastem, aby bez znajomości przepisów wykonać nalot bezzałogowcem. Przepisy reguluje Ustawa z dnia 3 lipca 2002 r. Prawo lotnicze.

Podstawowy produkt jaki możemy uzyskać przy użyciu BSL (bezzałogowe statki latające) to chmura punktów. Czym jest chmura punktów? Otóż jest to nic innego jak zbiór punktów w określonym przestrzennym układzie współrzędnych. Jest to baza dzięki której pozyskujemy kolejne produkty. Punkty te otrzymujemy dzięki skaningowi laserowemu lub w wyniku różnego rodzaju metod fotogrametrycznych.

Kolejnym przykładem wykorzystania bezzałogowych statków lotniczych są powszechnie już znane zdjęcia lotnicze. Zarówno pionowe,nachylone lub ukośne. Wykonywane są w barwach rzeczywistych, podczerwieni bliskiej czy termalnej. Przy użyciu obrazów pozyskanych w ten sposób tworzone są ortomozaiki. Taka ortomozaika tworzona jest poprzez dopasowywanie ogromnej ilości  pozyskanych zdjęć. Wykorzystuje się do tego odpowiednie oprogramowania, które stosują algorytm korelacji obrazów oraz wykorzystują informacje zewnętrznej orientacji zdjęcia. Przy tworzeniu ortomozaiki wykorzystuje się głównie centralne części obrazu. Dzieje się tak ze względu na to iż, części te są obarczone najmniejszymi zniekształceniami. Dodatkowo możemy zwiększyć dokładność geometryczną produktu przy użyciu fotopunktów.  Punktów o znanym położeniu, wykorzystywanych podczas wpasowywania.

Bazując na tych podstawowych produktach możemy zbudować  numeryczny model terenu oraz numeryczny model pokrycia terenu. Podobnie jak przy tworzeniu ortomozaiki do stworzenia wyżej wymienionych modeli można wykorzystać algorytmy korelacji zdjęć lub chmury punktów. Możemy uzyskać tutaj dość dobrą dokładność pionową.

Często dokładność jaką pozyskujemy z nowych sensorów waha się poniżej 10 centymetrów. Można ją porównać do dokładności jaką otrzymujemy przy użyciu lotniczego skanowania laserowego. Jednak jeśli chodzi o gęstość punktów to lepsze rezultaty uzyskamy dzięki bezzałogowym statkom latającym(BSL).

Dane pozyskane przy użyciu metody BSL wykorzystywane są w wielu dziedzinach życia. Coraz częściej możemy zauważyć zastosowanie zarówno w geodezji , naukach przyrodniczych czy różnego rodzaju inwentaryzacjach. Warto również zwrócić uwagę na dziedzinę jaką jest leśnictwo. Dzięki danym i obrazom pozyskanym dzięki skaningowi laserowemu tworzone są  odwzorowania znacznych obszarów leśnych. Ortomozaiki pozyskane dzięki BSL wykorzystywane są między innymi do oceny różnego rodzaju zobrazowania szkód spowodowanych np. silnymi wiatrami,powodziami czy też pożarami. Dokładność kartometryczna obrazów pozwala nam określić bardzo dokładnie lokalizację, wielkość  i zasięg koron drzew. Dodatkowo dzięki chmurze punktów pozyskanej przy użyciu bezzałogowych statków lotniczych można obliczyć wysokość wyżej wspomnianych drzew. Pierwszy punkt odbicia następuje od koron drzew , ostatni zaś od powierzchni gruntu. Pozostałe natomiast nazywamy pośrednimi. Następnie przetwarzając dane tworzymy numeryczny model terenu dzięki któremu pozyskujemy rzeźbę terenu oraz numeryczny model pokrycia, czyli taki który uwzględnia roślinność terenu. Na tym etapie opracowania odrzucane są odbicia nieistotne, a wysokość drzew otrzymujemy po odjęciu od rzędnej wierzchołka z modelu NMPT rzędnej podstawy z modelu NMT.

Niewątpliwie BSL jest wynalazkiem wartym uwagi. Wraz z postępem technologicznym obserwuje się coraz większe spectrum zastosowań.Planowanie przestrzenne, ochrona środowiska, geodezja czy leśnictwo. W zależności od parametrów, tj. wagi czy modelu przeznaczone są dla osób wyszkolonych, ale nie tylko. Dodatkowo zaletą bezzałogowych statków lotniczych jest to, iż dane pozyskane przy ich użyciu są bardziej dokładne dzięki rozwiniętej technologii oraz  dzięki tym danym możemy w szybki sposób określić ukształtowanie dużego obszaru czy go zwizualizować.