Технологии аэросъемки от компании Leica Geosystems

1. Технологии аэросъемки от компанииLeica Geosystems Сентябрь, 2006 Петер Шрайбер, директор по продажам аэросъёмочных систем по восточной Европе

2. Авиационный комплекс для фотосъемки RC-30 • RC30- аэрофотокамера • PAV30- гироплатформа • ASCOT– программа планирования съемки и сбора навигационных параметров • Flykin Suite+- программа пост-обработки навигационных данных

3. Высококачественная оптика RC30

4. Авиационный цифровой сенсор ADS 40 • 3 панхроматических канала 2 x 12000 элементов. • 4 многоспектральных канала по 12000 элементов. • Размер пиксела: 6.5 m x 6.5 m • Угол поля зрения: 64° • Фокусное расстояние: 62.77 • Стерео углы: 14°, 28°, 42°

5. Схема центральной части ADS 40 инерциальная система электроника термосистема фокальнаяплоскость фильтры объектив видеокамера защитное стекло

6. Принцип съемкиADS40

7. Фокальная плоскость с температурным контролем • Фокальная плоскость • сердце ADS40 • 2 одиночных и 2 тройных CCD линий с 7 каналами • 3 панхроматических канала,каждыйс 2 x 12K сдвинутыми элементами • 4 мультиспектральногоканала, К,З,С,БИКкаждыйс 12K элементами • Система охлаждения “Пельтье” Triple CCD device

8. Асимметрически расположенные линии Пан линии со сдвинутыми элементами • Преимущества асимметрии • Выбор углов стерео 14.2°, 28.4°, 42.6° • Несингулярные матрицы при уравнивании БИК линия К,З,С линии Фокальная плоскость - 14.2° 28.4° Вид назад Вид вперед

9. Разные конструкции фокальной плоскости Цвет в надире Стандарт Цветной надирный снимок отлично подходит для «истинного» ортофото Композитные цвета смотрят на тот же пиксел Отличные высотные модели поверхности Первоначальная конфигурация

10. Эффект центральной перспективы Авиационный цифровой сенсор ADS40 Аналоговая камера RC30 Передняя полоса съемки Фото с центральной перспективой Надирная полоса съемки Маршрут съемки с перекрывающимися фото Полоса съемки назад

11. Цифровая ПЗС ADS40 Аналоговый фильм RC30 Чувствительность слоев Передаточная функция nm nm Спектральная чувствительность Обычная оптика Абсобционные фильтры Телецентрическая оптика Интерференционные фильтры

12. Характеристики ADS40 25,000ft Самолет с открытой кабиной Открытая кабина До 25,000 ft 7,620 m +55°C -20°C +70°C - 40°C GSD 3" / 7.5 cм: < 120 kn GSD 1/2 ft / 15 cм: < 240 kn GSD 1 ft / 30 cм: < 480 kn GSD 2 ft / 60 cм: < 970 kn 95% rH 0% rH +85°C - 40°C According ISO 7137 Всего 224 kг 2x20A or 1x33A < 750Вт/28VDC Передача данных 16 бит Разрешение конвертера 14 бит Динамический диапазон CCD 12 бит EN 50082-2 EN 55022 ISO 7137 RTCA DO-160D Радиометрическое разрешениесжатых данных 8 бит, Интервал записи > 1.2 мс FCC Part 15 900ГБ до 9 ч. непрерывной записи всех данных FAR § 25.561 Способы записи: оригинальные данные Сжатые данные: 1.5x - 25x

13. Последовательность работы с ADS40 от полета до создания конечных продуктов FPES FPES GPS/IMUprocessing

14. Время постобработки Общеевремя User action time 2,400 км2, 20см GSD 30 линий по 40 км, 3pan и 4MS 8чполетапри скорости 130kts Полет Workstations 1 8 230 данных ADS = 940 Гбизображений Выгрузка 0.5 ч 5 ч 5 ч Геореференцирование 1.5 ч 0.5 ч Вычисление траектории получение L0 изображений 2 ч 3 ч 2 ч 3 ч FW, Nadir и BW панхроматические изображения для каждой линии 0.5 ч Трансформирование 36 ч 5 ч Автоматическое измерение точек Уравнивание блока 0.5 ч 1.5 ч Триангуляция 36 ч 12 ч 5 ч 12 ч RGB или CIR 2,400 км2 Ортофото 5 ч 60 ч 9 ч Более быстрая чем при обработке кадровых снимков Векторизация 154 ч 41 ч 10 ч Традиционная технология 3D визуализация

15. Ожидаемые точности ADS40

16. Топографическое картирование Средний GSD для различных масштабов карт

17. Сравнение годности к типам задач ADS40 RC30 Сельское хозяйство Лесоводство Окружающая среда Оборона Город - кадастр Транспорт Топографические карты Темати-ческие Линеар-ные

18. Компоненты цифровой системы ADS40 OI40 Интерфейс оператора SH40 Головная часть MM40 Память CU40 Управляющее устройство DO64 Объектив Гироплатформа PAV30 IMU Инерциальный измеритель углов (встроен в SH40) GPS Навигационный приемник (встроен в CU40) FCMS Программное обеспечение управления полетом POS Интегрирующая навигационная система (в CU40) PAV30 Гироплатформа, управляемая от IPAS

19. Схема обработки цифровых данных на земле Данные ADS40 Архивная система Модели рельефа Ортофото Карты Визуализация Классификация Анализ изображений Mass Memory Рабочая станция Наземная обработка ГИС Многоспектральная информация Принтер Уровень 1 Уровень 0 Уровень 2 Уровень 1 изображения, скорректированные по ориентационным и навигационным данным Уровень 0 «Сырые» данные состоящие из изображений и обработанных навигационных данных Уровень 2 Геокодированные данные. Панхроматические и многоспектральные ортофото

20. Примеры изображений Уровня 1

21. Данные калибровки сенсора «Точные» данные ориентации Данные ориентации Цифровая фотограм-метрическая станция APM Автоматическое связывание Связующие точки Само- калибровка ИзображенияУровня 1 ORIMA уравниваниеблока Метаданные Матаданные Контрольные точки Триангуляция

22. ADS40программное обеспечения для обработки данных • Данные полученные ADS40 могут быть обработаны любыми фотограмметрическими программами интегрирующими открытый геометрический модель сенсора. Существующие примеры: • LPS от Leica Geosystems • Socet Set от BAE • KLT - Atlas • Intergraph - ImageStation • Inpho - Match AT • ISTAR • Digi3D (2006) • Фотомод • …и другие

23. RC30 ADS40 26cm pixel 30cm pixel RC30 27.07.2002 ADS40 27.07.2002

24. Примеры изображений с разрешением 5 см

25. Ground sample distance: GSD  6 cm GSD  1/5 ft Flying height: 580 m 1,900 ft November 2003 Sun elevation 23° ADS40 cadastral application

26. ADS40 color composite - Balgach, Switzerland Ground sample distance: GSD  15 cm / 1/2 ft Flying height: 1,450 m / 4,760 ft Flight direction: Date: July 2004 25 m

27. ADS40 color composite - Balgach, Switzerland Ground sample distance: GSD  15 cm / 1/2 ft Flying height: 1,450 m / 4,760 ft Flight direction: Date: July 2004 10 m

28. ADS40 color composite – rich details in forest Ground sample distance: GSD  15 cm / 1/2 ft Flying height: 1,450 m / 4,760 ft Flight direction: Date: July 2004 25 m

29. Leica IPAS10 Инерциальное измерение позиции и углов наклонов

30. Leica IPAS10 Особенности системы • Прямое геореференцирование данных авиационных сенсоров • Вычисление координат, скорости, крена, тангажа и курса с высокой частотой и точностью • Улучшенное решение реального масштаба времени, например для ввода в гироплатформу Leica PAV30 Преимущества • Уменьшение стоимости аэросъемочных работ • Нет необходимости в аэротриангуляции для широкого круга проектов картографирования • Уменьшение количества опорных точек

31. Leica IPAS10 Control UnitОсобенности • Встроенный GPS для скоростных авиационных применений • Универсальный интерфейс для различных типов IMU • Вычисления в реальном масштабе времени • Цифровой и аналоговый вход/выход и интерфейс с другими сенсорами по последовательному порту или Ethernet or four serial ports • Принимает метки от двух источников

32. Программное обеспечение Leica IPAS ProОбъединяет данные IMU и GPS траекторию • Простой интерфейс для гибкой обработки GPS/IMU • Используется ПО Waypoint GrafNav для дифференциальной обработки GPS • Автоматическая проверка данных с GPS, IMU и платформы • Инструменты для визуализации «сырых» данных, результатов обработки и контрольной информации • Обработка в прямом и обратном направлении и оптимальное сглаживание для получения выходного интегрированного решения

33. Leica IPAS10 Технические спецификации

34. Leica IPAS10 Технические спецификации

35.  ALS50 / LIDAR • Системы Light Detection and Ranging (LIDAR) или Airborne Laser Scanners (ALS) комбинируют: • измерения дальности лазером, • данные о сканирующем угле, • данные о координатах и угловом положении носителя • для генерации 3D точек на поверхности.

36. Технические характеристики сканера ALS50-II • Очень компактный сканер • Уникальный дизайн оптики • Ширина полосы обзора до 75 º • Скорость сканирования до 90 Гц • Частота импульсов до 150 кГц • Рабочая высота AGL 200 -6000 м • Регистрация 4-х отражений сигнала (включая последний) • Регистрация интенсивности для каждого отклика • Автоматическая адаптивная компенсация по крену • Встроенная SVGA камера поддержки съемки с автоматическим аннотированием данных

37. Сканер ALS50 • Монтируется • на PAV30 • на единую плиту совместно с цифровой камерой • Основные компоненты • приемная электроника • лазерная головка • гальванометр • кодер угла • инерциальная система IMU • затвор/аттенюатор • камера реального времени Направление полета

38. Простая интеграция нескольких сенсоров • 3 дополнительных порта для возможности подключения • камеры • тепловизора • гиперспектрального сенсора • др. • Общий порт доступа к данным GPS/IMU • Порт доступа системы управления съемкой

39. 1-е (крона) 2-е (листва) 1-еотражение(земля) 3-е (земля) Регистрация нескольких отражений

40. Цифровые модели рельефа

41. Рекомендованное ПО для ALS50 • TerraScan • Автоматическая и ручная классификация лазерных данных • Фильтрация облака точек • 2D и 3D визуализация • MDL приложения для MicroStation • TerraModeller • Генерация TIN/контуров • Импорт или ручное редактирование линий разрыва • Интерфейс с PRO600

42. Картографирование железных дорог

43. Картографирование и мониторинг ЛЭП

44. Leica FPESПО для планировки и оценкимаршрутов для всех типов сенсоров

45. FPES – Flight Planning & Evaluation SoftwareПоследовательность операция

46. FPES – Flight Planning & Evaluation SoftwareОсобенности планирования полета • Всех для всех типов сенсоров • RC30 и другие кадровые камеры • ADS40 и другие линейные сенсоры • ALS50 и другие LIDAR • Цифровые кадровые системы • Поддержка всех известных систем координат • Использование рельефа при планировании!! • Использование растровых и векторных карт

47. FPES – Flight Planning & Evaluation SoftwareГрафический интерфейс

48. Leica FCMS 2.0система навигации и управления сенсором

49. FCMS 2.0Основные особенности • Дистанционный контроль от нескольких интерфейсов • Оператор и пилот видят различные данные Интерфейс пилота OC50 OI40 интерфейс оператора

50. FCMS 2.0Примеры информации на интерфейсе