С древних времён человечеству было ясно, что для создания топографических карт местности, проще всего произвести наблюдение с воздуха и нарисовать полученные данные. В связи с тем, что с воздуха информацию мы можем получить намного масштабнее и информативнее, чем с Земли.
Началом истории аэрофотосъемки считается 1858 год, основателем стал французский фотограф и воздухоплаватель на аэростате Гаспар Феликс Турнашон, известный как «Надар».В 1911 году русский военный инженер В.Ф. Потте создал первую полуавтоматическую камеру, предназначенную специально для аэрофотосъемки. Первая мировая война стала настоящим толчком в истории аэрофотосъемки. Для получения информации о силах вражеских войск стали повсеместно использовать аэрофотосъемку. Широкое применение аэрофотосъемки для геодезии и картографии также началось во времена Первой мировой войны. Но люди поняли, что использование самолётов или других летательных аппаратов при аэросъёмке является дорогим. Предпосылки появления современных мультикоптеров начались на заре вертолетостроения – в 1920-х г.
История мультикоптеров началась в 1920 году, когда у француза Этьена Эмишена только зародилась подобная идея. А в 1922 году она даже воплотилась в жизнь в виде конструкции с 4 моторами. В таком виде, какие они есть сейчас коптеры стали выглядеть в 2006 г, это были модели производства Германии компании MikroKopter. Они имели ряд усовершенствований и опций, позволяющих достичь стабильности при полете, фиксации позиции и предназначались для профессионального использования. Отличия современных моделей от прототипов – в разнообразии функций, однако при этом общая конструкция все еще напоминает первые разработки.
Актуальность работы обуславливается появлением новых методов использования БПЛА, а также их преимуществах в сравнении с существующими.
Цель и постановка задачи.
Цель данной статьи состоит в представлении преимуществ БПЛА, в частности мультикоптеров, а также законах и поправках, которые влияют на их эксплуатацию в Российской Федерации. Задачами данной статьи будет являться поиск и изучение литературных данных, а также их анализ.
Исследование.
Проведя исследования, автор выяснил, что использование БПЛА, в частности мультикоптеров, может не только облегчить производимые работы во многих отраслях, но и значительно удешевить их.
Основная часть.
В настоящее время аэросъёмка применяется во многих отраслях. Аэрофотосъемка с применением видеокамеры позволяет получить отличный видеоматериал для фильмов, видеоклипов или рекламных роликов. В военном деле, или аэрофоторазведки, аэросъёмка используется для получения достоверных сведений о противнике и местности. Топографическая аэросъёмка используется для инвентаризации сельскохозяйственных земель, вычисления фактических площадей пашни, сенокоса, пастбищ. Во многом это обусловлено использованием мультикоптеров. Эти приспособления гарантируют относительную дешевизну процесса и обладают важными эксплуатационными преимуществами. Существенным достоинством считается возможность работы устройства в любых погодных условиях и экологическая безопасность. Согласно постановлению правительства Российской Федерации от 25 мая 2019 г. № 658 «ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПРАВИЛ
УЧЕТА БЕСПИЛОТНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ
С МАКСИМАЛЬНОЙ ВЗЛЕТНОЙ МАССОЙ ОТ 0,25 КИЛОГРАММА
ДО 30 КИЛОГРАММОВ, ВВЕЗЕННЫХ В РОССИЙСКУЮ ФЕДЕРАЦИЮ
ИЛИ ПРОИЗВЕДЕННЫХ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ», беспилотные летательные аппараты от 0,25 кг. до 30 кг. подлежат учёту в Федеральное агентство воздушного транспорта, также перед вылетом необходимо предоставить план маршрута .
Аэрофотопографическая съемка является ведущим методом создания топографических планов и карт крупного масштаба. Она включает совокупность процессов, позволяющих построить картографическое изображение местности по фотографиям, полученным с летательного аппарата .
Однако при проведении аэросъёмочных работ используется руководство по аэрофотосъемочным работам, которое ввели в действие 1 октября 1988. Оно устарело не только в моральном, но и технологическом плане. В связи с этим Федеральное агентство по техническому регулированию своим приказом от 19 февраля 2021 г. № 85-ст утвердило национальный стандарт российской федерации ГОСТ Р 59328-2021 «Аэрофотосъёмка топографическая. Технические требования». Датой вступления в силу является 1 июня 2021 года. Данный ГОСТ разработан в рамках реализации Программы национальной стандартизации на 2020 год (ПНС 2020) в соответствии с предложениями представленными Техническим комитетом ТК 404 «Геодезия и картография». Проект стандарта соответствует требованиям нормативных правовых актов:
-ФЗ от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании»;
-ФЗ от 29.06.2015 № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации»;
-ФЗ от 29.12.2015 № 431-ФЗ «О геодезии, картографии и пространственных данных и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»;
Объектом данной стандартизации будет являться средства и условия выполнения аэросъемки, получаемые материалы, в части фотографического и фотограмметрического качества, комплектности и требований к оформлению. В результате принятия данного стандарта будет обеспечена методическая основа для формирования требований к процессу аэрофотосъемочных работ и их результатам.
Применение мультикоптеров (дронов) в строительстве обеспечит не только упрощение, но и удешевление многих процессов, к ним относятся:
1) Топографическая съемка и картография.
В США практикуется полный отказ от найма землеустроителей при осуществлении топографических съемок. Дроны используют для планировочных работ под постройку жилых объектов и для разработки генпланов территорий. Изображения со спутника не всегда подходят для планировки участка из-за возможных неточностей и низкого разрешения, а данные, полученные с беспилотника становятся основой сверхточных 3D-моделей местности. Специальное программное обеспечение позволяет быстро сравнить полученную информацию с проектными данными и импортировать их в проект. Лазеры–сканеры после облета дроном выдают точные сведения о рельефах местности и имеющихся зданиях – на этом основании происходит определение пятна застройки. С использованием БПЛА топографические данные становятся доступнее, а карты более достоверными и актуальными.
2) Обследование и мониторинг труднодоступных или масштабных объектов.
Мониторинг с земли таких масштабных объектов, как газопровод, автобаны, мосты, сооружения ГЭС требует много времени и подвергает опасности жизнь и здоровье человека. Использование БПЛА в этих целях более, чем оправдано. Обнаружение возможных нарушений в ходе строительства и монтажа мостов, автобанов и газопроводов помогает избежать сбоев в эксплуатации и сэкономить финансы.
3) Создание аэрофотоснимков и 3d-моделей объектов строительства.
Красивые и качественные снимки строительного участка, процесса возведения здания и готового объекта необходимы для успешного ведения маркетинговой компании и инспекции объектов. Кроме того, поэтапная съемка процесса строительства будет весомым аргументом для получения инвестиций под новые объекты. С помощью квадрокоптера можно продать вид из окна еще не построенного дома. Дрон создает впечатляющий и убедительный контент – такая реклама идеально подходит для современного рынка недвижимости, на котором имеет значение не только толщина стен и размер балкона, но и визуальный образ будущего здания и окружающий его ландшафт. Благодаря возможностям аэрофотосъемки, проектировщик может внести полученные данные в информационную BIM-модель и использовать их на стадии концептуального проектирования, земляных работ и разработки инфраструктуры участка, БПЛА позволяет без особых усилий сопоставить фактическое состояние работ и генплан или план сетей и земляных работ, обсуждать в команде результаты и ставить задачи в режиме реального времени.
4) Передача видеоизображения в реальном времени, мониторинг и контроль хода строительства.
Инспектирование и авторский надзор за объектом с помощью квадрокоптера позволяет получить объективные доказательства в реальном времени не прерывая ход работ. Контроль точности монтажа конструкций, соблюдения технологии строителями, темп работ, соответствие проектной документации, обнаружение дефектов – все это можно делать дистанционно. Данные дрона доступны к просмотру в режиме реального времени с разных устройств, кроме того, алгоритм автоматического отслеживания изменений дает полную картину всего процесса строительства от нулевого цикла до сдачи объекта.
5) Фиксирование данных, замер показателей.
Дрон помогает быстро обнаружить различные нарушения и технологические сбои. С ним можно за считанные минуты взять пробы воздуха, замерить уровень шума и радиации, на что раньше уходили многие часы и дни. Сегодня в Европе и России около 30% строительных фирм, архитекторов и инженеров применяют дроны, а 70% планируют сделать это в самой ближайшей перспективе.
6) Перемещение объектов.
Нередко, БПЛА выполняют функции помощника на стройке – перемещают небольшие грузы или монтируют легкие конструкции на высоте, производят остекление и моют большие площади стеклянных конструкций. Чтобы не подвергать опасности жизнь и здоровье рабочего, монтаж плит минеральной ваты и мытье окон на высоте все чаще поручают специальной технике.
7) Охрана и контроль.
Беспилотное патрулирование строящихся зданий, охрана стройматериалов и оборудования может осуществляться с помощью квадрокоптера. Охранный мониторинг объектов в разы сокращает затраты на производство. Данные беспилотника могут быть получены как снаружи, так и изнутри объекта, причем обследование строительных конструкций проводится с высокой детализацией.