成熟期的無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量 還面臨哪些未解決痛點(diǎn)?
日期: 2021-01-11 16:11:01 來(lái)源:南京新航線教育培訓(xùn)學(xué)院
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如今,隨著智慧城市建設(shè)水平的不斷提升,數(shù)字孿生、城市仿真等新概念的出現(xiàn),空間信息應(yīng)用從二維向三維轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。
現(xiàn)階段,我國(guó)基礎(chǔ)測(cè)繪“十四五”規(guī)劃正在加緊編制中。根據(jù)此前自然資源部在2019年全國(guó)國(guó)土測(cè)繪工作座談會(huì)上透露的消息來(lái)看,“十四五”基礎(chǔ)測(cè)繪規(guī)劃極有可能會(huì)把建設(shè)“實(shí)景三維中國(guó)”作為重要建設(shè)任務(wù)之一。
據(jù)了解,“實(shí)景三維中國(guó)”的建設(shè)工作將主要集中在“地形三維”與“城市三維”兩大領(lǐng)域。項(xiàng)目工程可能將為涉及三維硬件、軟件、應(yīng)用等領(lǐng)域的企業(yè)帶來(lái)億萬(wàn)級(jí)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。這對(duì)三維數(shù)據(jù)采集利器的無(wú)人機(jī)航測(cè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是政策利好。
然而,縱觀已經(jīng)進(jìn)入成熟期的無(wú)人機(jī)航測(cè)市場(chǎng),在大面積實(shí)景三維作業(yè)場(chǎng)景下,卻難有一款強(qiáng)勢(shì)產(chǎn)品能夠讓用戶稱心如意,往往存在諸多短板使得作業(yè)過(guò)程捉襟見(jiàn)肘。
1.免像控功能 經(jīng)常缺席,效率提升受到限制
免像控作為近幾年新出現(xiàn)的一種航測(cè)作業(yè)模式,它的出現(xiàn)使無(wú)人機(jī)航測(cè)的整體作業(yè)效率有了成倍的提升。但實(shí)際情況是,除了某些個(gè)別廠商的無(wú)人機(jī)能夠支持免像控作業(yè)以外,絕大多數(shù)的無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)都沒(méi)法做到在無(wú)像控點(diǎn)參與解算的情況下,達(dá)到地籍或地形測(cè)量的精度標(biāo)準(zhǔn)??梢哉f(shuō),免像控目前還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全普及。
2.不能“隨機(jī)應(yīng)變”,作業(yè)效率低下
相較于傳統(tǒng)的航空攝影測(cè)量,無(wú)人機(jī)航測(cè)有著機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速、成本較低等優(yōu)勢(shì),但就實(shí)際應(yīng)用而言,作業(yè)效率低仍然是無(wú)人機(jī)航測(cè)的一大痛點(diǎn)。目前能夠有效提升航測(cè)作業(yè)效率的方法主要有三種,分別是擴(kuò)大單張照片的拍攝面積、在保證精度的前提下提升飛行速度以及增加有效的作業(yè)時(shí)長(zhǎng)。
擴(kuò)大拍攝面積,可以通過(guò)增大相機(jī)的傳感器尺寸與像素來(lái)實(shí)現(xiàn)。而提高飛行速度則需要相機(jī)縮短拍攝間隔來(lái)配合,否則就無(wú)法保證建模所需要的重疊率。另外,提高飛行速度還會(huì)帶來(lái)一些新問(wèn)題,比如,市面上常見(jiàn)的索尼相機(jī),在高速飛行時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的“果凍效應(yīng)”。再比如在高速狀態(tài),一般的普通相機(jī)往往會(huì)出現(xiàn)快門觸發(fā)曝光時(shí)間不準(zhǔn)、時(shí)間同步不到位、較高的運(yùn)動(dòng)模糊等問(wèn)題。如果解決不了這些新問(wèn)題,即便提高了飛行速度,其成果精度也達(dá)不到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
此外,針對(duì)于如何增加有效的作業(yè)時(shí)長(zhǎng),一方面要求相機(jī)能夠“隨機(jī)應(yīng)變”,即能夠調(diào)節(jié)鏡頭的進(jìn)光量,目前很多市面上的鏡頭無(wú)法調(diào)節(jié)光圈和快門速度,即使單架次時(shí)間長(zhǎng)也無(wú)濟(jì)于事。另一方面則要求高效利用時(shí)間,減少瑣碎時(shí)間的浪費(fèi),例如大疆M300的熱替換模式,可以不用關(guān)機(jī)就進(jìn)行電池替換,在飛行架次之間無(wú)縫銜接。
3.平臺(tái)、載荷、軟件集成度低,影響用戶體驗(yàn)
無(wú)人機(jī)航測(cè)的產(chǎn)業(yè)鏈中,還存在著一個(gè)非常尷尬的問(wèn)題,那就是市場(chǎng)上大多數(shù)解決方案都是由多家產(chǎn)品拼湊而成。往往用戶購(gòu)買的一套系統(tǒng)中,飛行平臺(tái)、載荷和數(shù)據(jù)處理軟件可能分別出自三個(gè)不同的廠商,這也就導(dǎo)致了系統(tǒng)整體的集成度很差,用戶體驗(yàn)不佳。比較常見(jiàn)的問(wèn)題就是文件管理系統(tǒng)的混亂,如位置信息與照片存儲(chǔ)割裂,需要額外步驟進(jìn)行處理等等。并且如果用戶出現(xiàn)售后問(wèn)題,很容易遇到找不著對(duì)應(yīng)廠家,甚至相互推諉扯皮的窘境。
4.應(yīng)用場(chǎng)景單一,正射傾斜無(wú)法兼顧
目前最普遍的任務(wù)載荷是單相機(jī),此外近兩年也出現(xiàn)了很多五鏡頭的傾斜攝影相機(jī),但本質(zhì)上也都是在單相機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的集成升級(jí)。如果拿單相機(jī)和五鏡頭來(lái)簡(jiǎn)單比較的話,不帶云臺(tái)的單相機(jī)只能用來(lái)做二維正射,而五鏡頭大多是用來(lái)做三維傾斜,兩者的應(yīng)用場(chǎng)景比較單一,性價(jià)比很低。
5.學(xué)習(xí)門檻高,非專業(yè)用戶難以上手
對(duì)于未來(lái)的無(wú)人機(jī)航測(cè)發(fā)展來(lái)說(shuō),工具化、智能化、小型化應(yīng)該是業(yè)界共識(shí)。只不過(guò)目前的無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)中還很少見(jiàn)到以易用性為主打的產(chǎn)品,在實(shí)際操作中跟消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的使用體驗(yàn)相差甚遠(yuǎn),非專業(yè)人士很難入手。較高的學(xué)習(xí)成本限制了無(wú)人機(jī)在非專業(yè)用戶群體的普及度,同樣也為廠商未來(lái)推出新產(chǎn)品提供了很好的改進(jìn)方向。
6.外形不走心,工業(yè)設(shè)計(jì)常被吐槽
最后就是專業(yè)無(wú)人機(jī)航測(cè)產(chǎn)品在工業(yè)設(shè)計(jì)上的不足,相較于大疆DJI這類在消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)打磨多年的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品,專業(yè)測(cè)繪領(lǐng)域的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品往往被用戶吐槽,無(wú)論是飛行平臺(tái)、還是載荷鏡頭,其材質(zhì)、外形、可靠性都有種山寨作坊的感覺(jué)。傳統(tǒng)測(cè)繪廠商的整機(jī)產(chǎn)品,主要就是一個(gè)機(jī)架加上電池和GNSS/RTK,具備前視避障的都很少,相對(duì)來(lái)說(shuō)技術(shù)含量偏低,穩(wěn)定性、安全性、智能性都要打個(gè)折扣。此外,傳統(tǒng)廠商的專業(yè)級(jí)航測(cè)設(shè)備一套售價(jià)動(dòng)輒就要二十萬(wàn)往上,不利于航測(cè)技術(shù)的普及。
萬(wàn)億市場(chǎng)潛力巨大,期待匠心產(chǎn)品推進(jìn)政策落地
雖然行業(yè)看起來(lái)面臨問(wèn)題很多,但也能因此看清用戶需求。無(wú)人機(jī)航測(cè)行業(yè)只有從根本解決以上用戶實(shí)操過(guò)程中的硬核痛點(diǎn),才能真正在實(shí)景三維中國(guó)的政策推進(jìn)和落地中發(fā)揮出更大的作用,也期待新技術(shù)、新產(chǎn)品盡快到來(lái),給無(wú)人機(jī)航測(cè)領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展。