UAV & Lidar

Viimeiset pari vuotta olemme eläneet voimakasta UAV eli miehittämättömien ilma-alusten buumia. Edellinen taidettiin kokea 1980-luvulla. Nyt erilaiset ilma-alustyypit ovat kehittyneet voimakkaasti niin, että käyttäjä voi edullisesti hankkia pienen lennokin ja sen kantokyvyn mukaisen digikameran, vaikkapa kevyen pokkarin. ETH Zûrichissä vuonna 2009 UAV-lennokeista väitelleen Henri Eisenbeissin kompakti tutoriaali tämän hetken lennokkitilanteesta on tutustumisen arvoinen. Tähän teemaan liittyen on myös juuri ilmestynyt ilmakuvauksen opas ”The Secrets of Photomapping”, jonka voi ladata pdf-tiedostona.

Kirjan alussa todetaan heti seuraavaa:

”GPS and IMU precision is not a factor defining successful UAV mapping system. It is
capability of delivering sharp, contrasted, undistorted photos with high overlap that yields
geometric precision and height data.”

Tämä voi pitää paikkansa tämänkaltaisissa kuvaussysteemeissä ja tarjoaa aasinsillan käsitellä skannerin liittämistä samankaltaiseen kuvaus-alustaan. Myös tämä aihepiiri käy nimittäin kuumana maailmalla ja Suomestakin tulee kyselyjä säännöllisin väliajoin

Ensimmäisenä voikin käsitellä GPS- ja inertialaitteiston tarvetta skannaavissa systeemeissä ja todeta, että näiden laitteiden tarve käyttö on pakollista. Skannausdatasta ei tule yhtään järkevää pistettä, jollei aikaleimatulle mittauspulssille voida antaa tarkkaa sijaintia ja alustan kallistuskulmia.

Seuraavaksi nousee esille systeemien paino. Kevyen kameran lisäksi samalle alustalle pitää kameran kanssa sijoittaa skanneri, IMU ja GPS, joilloin voidaan unohtaa kevyet alustat. Skannereiden kohdalla painoksi muodostuu helposti useita kiloja, esimerkiksi Rieglin keveimmät ilmaskannerit painavat 6-7 kg. Myös 5 kiloisella Faro Focuksella voi skannata mobiilisti. Erilaisissa kokeellisissa systeemeissä on käytetty esimerkiksi Sickin teollisuuskannereita, mutta ongelmaksi muodostuu aineiston laatu.

Kolmantena ongelmana esiin nousee inertialaitteen hinta. Hyvät inertialaitteet maksavat edelleenkin paljon. Halpoja gyroskooppeja kokeillaan luonnollisesti jatkuvasti, mutta lopputuloksessa ongelmaksi nousee edelleenkin aineiston laatu. Tarpeeksi hyvänlaatuista dataa tarjoavat esim. kuituoptiset tai rengaslasergyroskoopit. Jo vuosia on seurattu MEMS-gyroskooppien kehittymistä, sillä pieninä ja edullisempina laitteina ne voisivat tarjoata ratkaisun inertiaongelmaan. Mutta myös niiden hinnoittelupolitiikka on varsin looginen: mitä tarkempi MEMS, sitä kalliimpi se myös on.

Kun laitteiden hinta ja laatu kohtaavat, niin markkinoille tulee varmasti valmiita systeemeitä. Siihen asti jokaisen alalle haluavan täytyy koota oma systeeminsä komponenteista. Koska koko on siis ongelma, niin sveitsiläinen Helimap on ratkaissut ongelman hieman raskaammalla kalustolla. Ei siis UAV, mutta toisaalta asiakkaille voidaan tarjota laadukasta aineistoa.

Lopuksi vastaus siihen, miksi Lidar halutaan yhdistää kuvaus-alustaan. Kuten kaikissa edellisissä UAV-ilmakuvausbuumeissa on huomattu, niin ilmakuvista ei voida mitata kasvillisuuden peittämiä kohteita maastotieton hankkimiseksi. Esimerkiksi metsien kohdalla tuloksena on pääosin puunlatvuston yläpinnan kartoitus. Näemmä jokaisen sukupolven on kuitenkin erikseen kokeiltava, josko se olisi mahdollista. Mutta sinnikkyys on tietysti yksi ihmisyyden perusominaisuus ja eräänä päivänä yrittäminen saattaa johtaa haluttuun lopputulokseen.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *