Drones con GPS aun requieren de colocar GCPs para obtener una alta precisión. PPK ¿Es tan preciso como usar GCPs?

Los Puntos de Control Terrestre

¿Que son los Puntos de Control Terrestres GCPs?

Drones con GPS requieren de puntos en terreno conocidos en ingles por sus siglas «GCPs» (Ground Control Points). Son marcas, etiquetas, objetos naturales o características artificiales, definidas por el hombre. Se definen o coloca en el suelo antes del vuelo con el Drones con GPS. Es importante que tengan la menor cantidad de obstáculos a su alrededor, para que aparezcan en la mayoría de fotos de forma clara . Por ultimo, con un instrumento de alta precisión (estación total o GPS RTK) se le dan coordenadas precisas. Tras invertir tiempo y recursos en todo el terreno, colocando más de 10 puntos de control, tenemos una precisión de 2 cm a 4 cm.

Drones con GPS usan marcas como esta para hacer sus GCPs

Punto de control desde el suelo visto desde la cámara del dron con gps

¡Por lo cual prescindir de los GCPs en tierra es dinero y tiempo que se pueden ahorrar!


¿Mediante que metodología se reducen el número de puntos de control?

Puede lograrlo mediante el posicionar de una forma muy precisa el dron en el momento que tomó cada una de las fotos.

Los Drones con GPS incorporados

Los GPSs que tienen incorporado los drones comunes solo son para navegación, y su posición absoluta no es tan precisa. Con este GPS la fotogrametría lograda se ubicará muy bien a nivel global con una precisión absoluta de entre 5m 10m. Y la posición relativa tiene calidad sub-metrica.

¡Una precisión relativa mejor que con GCPs, solo se logrará mediante la posición precisa del drone.!

¿Con qué GPS puedo mejorar la posición absoluta de mi drone con GPS?

La forma de hacerlo es utilizar dos métodos de posicionamiento diferencial cinemáticos. Uno en tiempo real GPS RTK para la navegación precisa y otro postproceso GPS PPK. El mejor método es el PPK. Los dos métodos requieren equipos especializados en tierra y en aire. Es necesario tener una base en tierra y un equipo GPS RTK y PPK en el drone. El equipo GPS Base en tierra es importante que esté cercano al área en que vuela el drone para efecto de un mejor calculo de las coordenadas.

Drones con GPS PPK

Receptor PPK (caja blanca con antena negra) montado en dron sobre la cámara.

¡El mejor método es el PPK ! ¿Por qué?

  • No se requiere una posición en tiempo real, ni enlace de radio o internet.
  • El PPK es hasta más confiable y funciona a mayores distancias que RTK, durante mayor tiempo.
  • Se puede aplicar más potencia de procesamiento a las soluciones de posición PPK, al utilizar una PC.

¡Imagine! El ahorro de tiempo y costos.

El producto PhotoModeler Premiun es compatible con los sistemas PPK y RTK, este le permiten reducir o eliminar los requisitos para el control de tierra.

Como post-procesar las fotos del drone con GPS PPK en Photomodeler

  1. De la cámara del dron descargue las fotos .

  2. Del GPS PPK del drone descargue los datos.

  3. Descargue los datos del GPS PPK Base.

  4. Con un software de post proceso de GPS PPK, calcule las coordenadas de las posiciones en las que el drone tomo cada una de las fotos.

  5. Use un programa de Geotagging para agregarle a las fotos las coordenadas en el EXIF de cada foto, o genere un archivo donde se incorporan las fotos y las coordenadas calculadas.

  6. Inicien Photomodeler Premium y seleccione el Wizard de proyecto tipo UAV.

El resultado es un levantamiento de terreno altamente preciso. Exporte en el formato de una nube de puntos, u opcionalmente una malla densa, contornos, archivos 3D o una ortofoto.


Mida y Modele con su Cámara Fotográfica.
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Llene el formulario y le enviamos por email el link para descargar el PhotoModeler Premium en modo Demo. Siga las siguientes indicaciones y no tendrá que pagar por clases para aprender a hacer fotogrametria con drones o terrestre. El email le explica como instalarlo en modo demo y como abrir los tutoriales. Vea los tutoriales y aprenderá ha hacer fotogrametría, nubes de puntos y más. Photomodeler es un programa muy fácil de usar y no necesita tarjeta gráfica dedicada como otras aplicaciones. Puede aprender más viendo esta lista de videos en nuestro canal de YOUTUBE



Vea estos resultados reales con una unidad GPS PPK y procesada con Photomodeler Premium.

El objetivo de esta prueba, era ver cuán preciso podría ser un levantamiento sin control terrestre. Tras calibrar la cámara, se inició un nuevo proyecto sin ningún control de tierra y usando solo los datos de posición de la cámara con el GPS con PPK. Solo se utilizaron las posiciones de la cámara y la calibración de la cámara previamente resueltas, a priori, al chequeo y se generó un informe.

Los puntos de chequeo se usaron de esta forma:

  • Se importaron tras el calculo a posteriori.
  • No afectaron el ajuste o el procesamiento.
  • Para la comparación de las ubicaciones 3D.
  • Se incluyeron en las fotos, para calcular su ubicación en 3D.

Estos son los resultados de la verificación de 9 puntos de chequeo en tierra:

  • Best fit: Mejor Ajuste
  • Worst fit: Peor Ajuste
  • Mean: Promedio
gcp-fit-table

El error RMS, que es similar a la precisión de una sigma, muestra un error de aprox. 2 cm en dirección norte y este y 6 cm en elevación.

¡Esta es una precisión de grado topográfico que no utiliza puntos de control de tierra en la solución!

Tras el calculo, el error en la elevación se puede mejorar. Mediante el uso de dos puntos de control. Puede usar los mismo puntos de chequeo.

El informe, fue generado mediante el uso de Photomodeler Premium.

Vea el informe completo en formato PDF .


Referencias

Este Post es traducido del idioma ingles del Blog de la web de Photomodeler: Survey Grade Accuracy with a Drone without Ground Control !

Además de este tema usted puede encontrar otros post relacionados:

Fotogrametría con Drones para escaneo, medición y modelado 3D

Mapas y topografía es mejor hacerlos con fotogrametría

10 Preguntas y respuestas sobre fotogrametría


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4 comentarios en “Drones con GPS corregidos por PPK”

  1. Excelente información técnica sobre tipos de Drones…para poder actualizar conocimientos de acuerdo a la tecnología desarrolladas actualmente…Me gustaría saber costos, garantías y operación técnicas de estos equipos, saludos

    1. Ricardo Hernández

      Gracias Carlos por su comentario.
      Esto de los drones tiene varios pasos a seguir. Es como una escalera donde cada paso que usted suba es un nuevo aprendizaje. Por eso me complace en explicarle que normalmente los profesionales los engañan con ideas que los lleva ha hacer gastos innecesarios y sobrepasar sus necesidades reales. También depende mucho de donde usted se encuentre en la escalera del mundo de los drones y ¿para que necesita un drone?. Cada drone se diseña tratando de solucionar un problema especifico. Es más usted puede diseñar su propio dron según sea su necesidad.
      Lo que si necesita comprender es que para cada fin que use un drone existe un grupo de sensores a utilizar, ya que el dron es solo un medio, el fin es llevar estos sensores al lugar correcto. Y lógicamente ese lugar es inaccesible por tierra, o es muy difícil el terreno y es más práctico y rápido accesar por aire.
      Entonces, va a depender mucho de lo que usted quiere realizar para saber que tipo de operaciones técnicas costos, garantías, etc.
      En forma general le puedo decir que un dron para topografía haciendo fotogrametría cuesta al rededor de los mil quinientos a los tres mil dolares e incluye una cámara de unos 16 a 20 mega pixeles. Este equipo es suficiente para cubrir de 10 ha a unas 15 ha en unos 20 a 25 minutos.
      Ademas otra cosa tan importante como lo sensores es el software en que lo va a procesar, nosotros en esta página sugerimos el Photomodeler (puede ir a la pagina principal de la web hay se informa más. Con el Photomodeler usted puede descargar las fotos y procesarlas, tendrá una nube de puntos densa y podrá exportar esto a un software CAD.
      Si usted está interesado en la aéro fotogrametria o la fotogrametría terrestre para usarla en determinados trabajos profesionales lo invito a que descargue el software y que primero antes de ingresar en el mundo de los drones aprenda a usar este programa para hacer fotogrametria aérea o terrestre (solo necesita una cámara de mano no profesional), podrá descargarlo al final de la página principal después de llenar el formulario. https://im9.e74.myftpupload.com/photomodeler.
      También lo invito a que descargue este ebook 10 Preguntas y respuestas sobre fotogrametría

  2. Buenas noches, quisiera saber si el programa trabaja con cualquiera sistema ppk de terceros acoplado externamente a un dron de la marca DJI. También si puede si puede indicarme cual es el flujo más específico para poder realizar el procesamiento.
    Tengo información de una prueba que he realizado y estoy buscando algún programa que me permite hacer las correcciones de la trayectoria de vuelo .

    A su amable rspta.

    Henry

    1. Ricardo Hernández

      Henry gracias por su comentario.
      Si claro en Photomodeler al seguir el Wizard para crear un proyecto UAV en la ventana «Camara Station Geographic Coordinates» tiene las siguientes opciones:
      A- No georeferenciar ningún centro de cámara por ahora.
      B- Detecte las etiquetas geo-location [EXIF]… Usted tendría que hacer geotaggin con sus fotos y grabar las coordenadas precisas resultado del post-proceso PPK en los datos EXIF de cada una de las fotos.
      C- Asignar las posiciones dese un archivo…. Asigne las posiciones desde el archivo: busque un archivo configurado con las coordenadas de la cámara en el momento en que se tomaron las fotos. El formato del archivo debe ser .csv, .txt, .dat o .log y contener los datos de coordenadas geográficas relevantes. Aunque la importación de datos se puede personalizar utilizando el cuadro de diálogo Filtro de importación de archivos de texto, las coordenadas geográficas generalmente se estructuran con estas columnas de datos: ID, Latitud, Longitud, Elevación.
      Por favor vea la imagen en este link

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