Трёхмерные цифровые модели – это не только впоследствии топографические планы и чертежи фасадов, не только красивая визуализация, но и такие, на первый взгляд. казалось бы, неочевидные решения как определение прямой видимости и зон распространения радиоволн.
Специалисты Компании «Фотометр» побеседовали с инженером оператора сотовой связи о возможностях технологии трёхмерного моделирования применительно к задачам технического обслуживания антенно-мачтовых сооружений.
«Фотометр» (Ф): какие пространственные данные прежде всего необходимы операторам сотовой связи?
Инженер (И): определение прямой видимости между точками, для этого мы хотели бы иметь трёхмерные модели тех городов, в которых работаем.
Ф: Использовать огромную высокодетальную модель городской территории для решения такой простой задачи?
И: Разумеется, не только для этой задачи. Эта задача в числе прочих, пусть и первая. Нам необходимо и рассчитать зону покрытия, а для этого смоделировать распространение радиоволн, в том числе с учётом помех и препятствий.
Ф: Насколько точная требуется модель для решения этой задачи? Насколько важна глубокая трёхмерная прорисовка?
И: В настоящее время мы используем космические снимки, находящиеся в открытом доступе – это всем известные сервисы. Но, во-первых, пространственное разрешение этих снимков недостаточно для наших задача. Во-вторых, мы всё же работаем с плоскими изображениями, в трёхмерных моделях только начинаем разбираться, хотелось бы уже применять, но это не скорый путь.
Ф: Наши технологии Вам в помощь! Готовы начать с создания модели небольшого города. В качестве так называемого пилотного проекта. Работать с моделями научим, и давайте посмотрим как пойдёт дело.
И: Спасибо, но этого будет недостаточно. Хотелось бы один раз подготовить «базовую» модель города, а затем уже собственными силами выполнять съёмку только там, где что-то изменилось и наносить изменения на нашу «базовую» модель.
Ф: С этим тоже проблем нет. Раньше в каждом городе были Комитеты архитектуры и градостроительства, они вели дежурный план города, теперь аналогичные службы начинают вести дежурные модели – этот вид уже распространяется. Мы готовы научить ваших штатных специалистов не только работать с моделями, но и создавать их. Поставляем беспилотные аппараты, программное обеспечение, обучаем, внедряем – и затем работаете самостоятельно с полным осознанием процесса.
И: Замечательно, но и это ещё не всё. У нас есть регламентное обслуживание башенных сооружений, оно проводится ежегодно. Бригада выезжает на каждую станцию и выполняет это обслуживание. Хотелось бы оснастить эти бригады беспилотниками, и в результате получать модели башен, как минимум для того чтобы определять изменения, произошедшие в межрегламентый интервал. Появляется новое оборудование, которое размещается на башнях, происходят и другие изменения. Вот если бы они автоматически вносились в нашу «базовую» модель…
Ф: Есть и такое решение. Существует специальное WEB-приложение, при помощи которого на удалённый сервер размещаются фотографии или ортофотопланы, там происходит автоматическое распознавание заданных элементов. Это машинное обучение, программе надо объяснить какие объекты искать и какие игнорировать. Это решение уже сейчас мы предлагаем нашим пользователям протестировать.
И: Очень хорошо и очень интересно! Но тогда другая задача: чтобы получить модель башни, нужно выполнить её аэросъёмку с разных ракурсов. Но непосредственно у башни находится аппаратная – снаружи это «коробка», ничего интересного в ней нет. Но она интересна внутри, а там летать не получится. Существует ли методика внутренней съёмки помещений для получения такой же модели?
Ф: Да, существует. Для этих целей используется специальная камера, при помощи которой создаются виртуальные туры – метод построен на работе инфракрасных датчиков, точность от двух до четырёх сантиметров. Если нужно точнее, можно использовать лазерные сканирующие системы. Можно и фотограмметрией этого добиться, но должно быть освещение и возможность перемещения внутри аппаратной. Пожалуйста, мы и такие услуги оказываем.
И: Прекрасно! Мы несём огромные материальные и временные затраты на проектирование, когда мы везём подрядчика за тридевять земель только для того, чтобы он там просто что-то померил рулеткой. Теперь сможем, оснастив наши бригады вашим аппаратно-программным обеспечением, сильно облегчить себе решение задачи.
Ф: Так что пора переходить от плоскости к третьему измерению и автоматическому распознаванию…
И: Да, мы сейчас на всю ситуацию смотрим только в надир, в плоскости. И диаграмма направленности антенн получается тоже плоской, а в реальности-то она трёхмерная! Имея модель города, можно рассчитать покрытие в разных диапазонах, увидеть где есть «пробелы», где нет покрытия вовсе. Ещё одна задача – санитарный паспорт, который определяет уровень диаграммы антенн и уровень передаваемого сигнала, опасность этого сигнала, влияние на человека. Но для этого потребуется матрица высот…
Ф: Это одна из производных нашей технологии и предлагаемого нами продукта. Здесь вообще всё просто, вы эту матрицу получаете автоматически вместе с другими выходными данными.
И: Матрица высот поможет автоматически рассчитывать покрытие и решать ряд других задач релейной связи: например, рассчитать проектное значение диаметров антенн, заранее спланировать приобретение определённого оборудования, рассчитать азимуты направленности. У меня сейчас недостаёт времени для того, чтобы объехать двести с лишним наших объектов, выполнить привязку каждой станции и потом вычислять расстояния и диаметры антенн. При этом у нас сейчас нет никакой информации о высотах. Если же у меня будет матрица высот, то я сразу смогу рассчитать варианты наличия прямой видимости.
Ф: Операторы сотовой связи готовы заказывать модели целых городов?
И: Конечно, хотелось бы привлечь и администрации муниципальных образований, другие службы, и делать эту работу сообща. Цифровая трёхмерная модель города будет полезна очень многим организациям и структурам.