通信タワーのマップ方法

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ドローンによる通信タワーの点検は、できるだけ多くの画像を取得することによって、次のステップでの様々な部品や形状の分析をすることに焦点が当てられています。

要件

画質

優れたデータ取得計画を設計するには、構造物とアンテナを可能な限り詳細に映すような画像を確保することが重要です。

  • アンテナ 画像は可能な限りの角度から。アンテナの形状と背部の画像を確保するため。
  • ポート構成 アンテナ下部。アンテナの下部は自動認識に不可欠。
  • タワー構造 基礎とキャビネットを含む。

現場の再現の品質

重要: 取得した画像は高品質点群を生成するために適切でなければいけません。最適に再現されたアンテナは処理後の段階で良い結果を保証します。

最終的な点群は、次の基準を満たしている必要があります。

  • 低レベルのノイズ。
  • 表面の鮮明度、鮮明なエッジ。
  • 高い点密度。
  • タワーの正しいスケール、オリエンテーションおよび垂直性を含む、相対的に高い精度。

Pix4Dscan_point_cloud.JPG

図1.: 左:ノイズの多い点群。 中央:低密度点群。 右:(必要)高品質点群

データ取得計画の設計

飛行計画はタワーの構造と寸法、対象点の数、特定の現場要件に依存します。

一般的な例として、2つのアンテナ群がある35mの通信タワーを挙げます。理想的に実行すべきミッションは:

  1. 各アンテナ群につき 1軌道(緑)。
  2. 各アンテナ群につき1上向き旋回軌道(青)。
  3. シリンダー(オレンジ色)。障害物(誘導塔など)があるためにシリンダーミッションが実行できない場合、複数のシングルバーティカルを実行してください。

Pix4Dscan_35m_tower_example.JPG

リファレンスを設定

通信タワーの飛行ミッションは、ドローンが飛行する際中の位置に基づいています。

 
重要: Pix4Dscanは飛行ミッションの計画にベースマップを使用しません。ミッションを正確な位置合わせるために、タワーの中心点などといった特徴点をリモートコントローラでドローンを飛行させ、認識させなければいけません。ミッションはこのように測定された特徴点の位置に基づいて作成されます。

ミッション選択でセルタワーをタップした後、ガイドに従って、 ポイント・オブ・インタレスト(POI)ポイントの高さ を決定します。

対象中心点

これは、マッピングされる通信タワーの中心を可能な限り正確に位置づけし、同じ通信タワーで行われる全ての飛行ミッションの中心点が同じであることを保証するためです。

リターントゥホーム(RTH)の高度が中心点を設定する際のドローン飛行高度より低い場合、ポップアップメッセージが表示され、RTH高度をその時点での値に更新するようユーザーに確認を依頼します。このようにすることで、RTHはタワーより高いため安全な高度となり、RTHの際におこりうる衝突を回避できます。

この操作を実行するためのステップは:

  • ドローンをタワーの上に配置(安全上タワーより10m以上高く)。
  • ジンバルピッチが-90º(真下を指して)であることを確認。-90ºに設定をタップして自動的に設定できます。
  • 十字線でタワーの中心を狙うようにカメラを向ける。
  • 設定 をタップし、現時点の中心点を確定。
Pix4Dscan_POI_Center.PNG old_POI_center.jpg

POIの高さ

次のステップはタワーの最高高度を把握することです。この値は円柱ミッションを計画するのに使用されます。

 
注:全ての高度の値はホームポイント高度に相対的であるため、安全上、ホームポイントの高度と通信タワーの基盤を同じ高度に設定するよう確認してください。

高度のリファレンスを設定するには:

  • ドローンをタワーの最高点に配置。
  • ジンバルピッチが0º(真正面)であることを確認。0ºに設定をタップして自動的に設定できます。
  • 十字のアイコンでタワーの最高点を狙うようにカメラを向ける。
  • 設定をタップして、現時点の最高高度を確定。
Pix4Dcatch_POI_Height.PNG old_POI_altitude.jpg

サブミッション選択

全てのリファレンスが設定された後、サブミッション選択パネルが表示されます。このパネルでユーザーはそれぞれの通信タワーサブミッションを選択することができます。

セルタワー・ミッションは、信号が失われたシナリオに対処するために特別に設計されています。ミッション中に信号が失われてもドローンはミッションの飛行を継続し、画像をとります。もしミッションが終了しても信号が戻ってこない場合、ドローンは選択されたシグナルロストアクション(RTH、ホバリング、ランド)を実行します。これにより、データが保証されます。

飛行するサブミッションのアイコンをタップしてサブミッションを選択し、次に 設定をタップ 。

Pix4Dcatch_Cell_Tower.PNG

通信タワー飛行ミッションを実行している最中、完了したサブミッションの数と各サブミッションの合計画像枚数が表示されます。1つのサブミッションを完了するごとに(シングルバーティカル以外)、通信タワー飛行ミッション のメッセージが表示されます。その後、設定をタップすることによって別のサブミッションを実行するか、終了をタップしてミッションを終了することができます。

カメラパラメーター

露出オーバーまたは露出不足の画像にならないために、様々なミッションタイプで推奨されているホワイトバランス(WB)と露出値(EV)が考慮された、天候のテンプレート(晴れ、晴れ時々曇り、曇り時々晴れ、曇り)を使用することをお勧めします。

 
注: 上記の露出値(EV値)は参考値です。ただし、これらの範囲内で調整して、画像の明るさを変更することができます。

軌道飛行サブミッション

軌道飛行ミッションの主な目的は対象点の周りを高いオーバーラップ率で撮影することです。通信タワーの場合、一般的な対象点は独立したアンテナまたは複数のアンテナが同じ高度に位置している アンテナ群になります。どの種類のアンテナがPix4Dinspectで認識できるかは、アンテナのAI認識でご参照頂けます。

最適に再現された点群を取得するには、対象点でのオーバーラップ率を向上することを推奨します。これらは、一般的にアンテナが位置する点ですが、軌道飛行はユーザーがより高い鮮明度・緻密度の点群を求めるどの高さでも実行できます。

Pix4Dscan_Orbit_Mission.PNG Old_orbit_mission.jpg

パネル上でパラメータを選択するのではなく、半径、高度などの値とジンバルピッチは、画面上のビデオおよびコントローラで手動で調整できるドローンの位置に基づきます。その理由は、軌道飛行ミッションで取得する画像の視点で、マッピングするものを目視で確認るためです。

以下のパラメーターを調整できます。

パラメーター 説明 推奨値
軌道ごとの画像枚数 軌道に沿って撮影される画像の枚数 80枚
ジンバルピッチ 画像が撮影されるカメラピッチ -40ºから-35º(最小-60º、最大-30º)
半径 事前に設定した中心点からの2Dでの距離 8メートル。ドローンの位置に基づく *
高さ 離陸地点に対する軌道の高さ ドローンの位置に基づき、POIの高さに応じて

※推奨値は半径2mの構造に基づいています。構造が広い場合、それに応じて半径を大きくする必要があります。

 

円柱飛行サブミッション

円柱飛行サブミッションはワターの全体をマッピングすることを目的とします。一般的にタワーの構造自体にアンテナ程度の鮮明度の高く、高密度な点群は必要ないため、画像同士のオーバーラップ率はより低く設定できます。

Pix4Dscan_Cylinder_Mission_combined.png

 

Parameter Description Recommended value
垂直線 円柱の垂直線の数 8
フロントオーバーラップ 縦線の画像オーバーラップ 75%
Min height 垂直線の最も低い点の高度 * 15 m
Radius 円柱の半径 * 8m

以下のパラメーターを調整できます。

* 推奨値は半径2mの構造に基づいています。構造がそれより広い場合は、それに応じて半径を大きくする必要があります。

以下の値が自動的に算出されます:

  • ジンバルピッチ :値は垂直線の位置に沿って補間されます。最高点で-45º、最小点ではタワーの基盤を指すよう角度が調整されます。
  • 最高高度:ドローンが飛行する最高高度。ドローンは最初の線の上から飛行ミッションを開始します。最高高度=対象の高さ+半径。

シングルバーティカルサブミッション

シングルバーティカルサブミッションは、シリンダーミッションが障害物(誘導塔など)により完全に実行できない場合に、シリンダーミッションの代わりや補完をするためのものです。

マップビューの破線の円は、選択した半径を表します。ドローンが関心のあるポイントの周りを移動すると、単一の垂直線の開始位置が動的にその上に投影されます。単一の垂直が完了すると、ユーザーは送信ビューに留まり、次の単一の垂直の視覚的な参照として、その場所に緑色のチェックが表示されます。

Single_Vertical.png image__1_.png

以下のパラメーターを調整できます。

Parameter Description Recommended value
フロントオーバーラップ 縦方向のラインで画像の前面が重なっている。 75%
最低高度 垂直線の最も低い点の高度 15 m
Radius 2D distance from the previously set reference center 8 m *
飛行方向 単一の垂直に沿ったドローンの軌道 アップ・ダウン

* 複数の単一の垂直サブミッションを実行する場合は、同じ半径を使用することをお勧めします。

 
注: 1つのプロジェクトにつき、最低でも8本のバーチカルを推奨しています。

以下の値が自動的に算出されます:

  • ジンバルピッチ :値は垂直線の位置に沿って補間されます。最高点で-45º、最小点ではタワーの基盤を指すよう角度が調整されます。
  • 最高高度:ドローンが飛行する最高高度。ドローンは最初の線の上から飛行ミッションを開始します。最高高度=対象の高さ+半径。

上向き旋回飛行サブミッション

アンテナ下部、接続盤および、ケーブルなどの高品質な画像を取得できるよう設計されています。基本的には軌道サブミッションと同じ動作で、より少ない画像を撮影します。

Pix4Dcatch_Underneath_orbit_Mission.PNG Old_underneath.jpg

以下のパラメーターを調整できます。

パラメーター 説明 推奨値
軌道ごとの画像枚数 軌道に沿って撮影される画像の枚数 16枚
ジンバルピッチ 画像が撮影されるカメラピッチ 25º(最小0º、最大30º)
半径 事前に設定した中心点からの2Dでの距離 8m
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