Ein dreistufiger Leitfaden für Drohnenflug und Datenerfassung
Schritt eins: Checkliste vor dem Flug
Egal, ob Sie ein Anfänger oder ein erfahrener Drohnenpilot sind, die Vorbereitung ist der Schlüssel zur erfolgreichen Datenerfassung mit einer Drohne oder einem UAV. Es gibt eine Reihe von Variablen zu berücksichtigen, darunter die Wahl des Standorts, Flugpläne und die Genauigkeit der Daten, die später in Global Mapper Pro® verarbeitet werden können.
Fluggenehmigungen
Die DFS Deutsche Flugsicherung hat ausführliche Informationen zum Thema Drohnenflug zusammengestellt: www.dfs.de/homepage/de/drohnenflug
Sie finden dort neben der wichtigen Information, wo man fliegen darf, Infos zu den Themen Checklisten, FAQ, Anträge und Genehmigungen, Verkehrsmanagement und mehr.
Die Bestimmungen und Einschränkungen sind komplex, und es empfiehlt sich sehr, sich mit der Thematik der Genehmigung, Vorschriften und Anforderungen gründlich auseinanderzusetzen.
Umweltbedingungen
Flexibilität ist eine wichtige Eigenschaft von Drohnen/UAV-Piloten. Bei Drohnenflügen zur Datenerfassung müssen die Piloten zahlreiche Umweltvariablen berücksichtigen, die sich schnell ändern können.
Drohnenflüge müssen bei regenfreien Bedingungen und wenig Wind stattfinden. Außerdem ist es ideal, bei bewölktem Himmel zu fliegen. Dies reduziert Schatten und Reflexionen, insbesondere über Wasser und Sand, die Ihre Daten beeinträchtigen können.
Auch die umgebende Tierwelt ist wichtig. Raubvögel können Ihre Drohne angreifen und beschädigen. Achten Sie daher auf Nester in der Nähe und meiden Sie diese. Herumstreunende Haustiere wie Hunde oder Vieh können ein Problem für das Bodenpersonal darstellen, insbesondere bei Start und Landung.
Bodenkontrollpunkte
Bodenkontrollpunkte (GCP) sind gemessene Referenzpunkte, die die erfassten Daten mit dem entsprechenden Koordinatensystem verbinden. Die Platzierung Ihrer Bodenkontrollpunkte hängt von Ihrem Flugplan ab. Für Flüge sind in der Regel mindestens 3 (empfohlen 5) GCPs erforderlich, die gut über die Flugebene verteilt sind. Sie müssen in einem gut sichtbaren Bereich platziert werden, entfernt von Bäumen oder anderen Hindernissen. Sie müssen aus der Luftperspektive der Drohne vollständig erkennbar sein und vor Beginn des Drohnenfluges platziert werden. Mehr zu Bodenkontrollpunkten in diesem Blog: Automatische Identifizierung von Bodenkontrollpunkten in Drohnen-/UAV-Bildern
Schritt zwei: Drohnenflugplanung und Logistik
Lebensdauer der Batterie
Drohnenbatterien werden in der Regel aus Lithium hergestellt und degradieren, wenn sie mit voller Ladung gelagert werden. Wenn sie nicht verwendet werden, wird empfohlen, die Akkus auf der Speicherspannung zu halten: etwa 60-70 % der Akkukapazität oder etwa 3,8 Volt (Lithium Ion Battery Safety Guidance, 2017). Daher ist es wichtig, dass Sie Ihre Batterien vor dem Drohnenflug aufladen.
Das Ziel des Drohnenflugs
Bei der Planung eines UAV-Fluges wirkt sich die Höhe der Drohne auf die Auflösung und den möglichen Erfassungsbereich aus. Für 3D-Modelle wird eine Flughöhe von etwa 45-60 Meter empfohlen, damit die Drohne die detaillierte Struktur erfassen kann. Für umfangreichere 2D-Orthomosaike kann die Drohne in einer Höhe von 120 Meter geflogen werden, der maximal zulässigen Flughöhe in Europa nach der EU Drohnenverordnung.
Flugzeit der Drohne
Die Standardflugzeit einer Drohne kann zwischen 15 und 45 Minuten liegen, wobei die Variablen wie Höhe, Wind und Akkulaufzeit zu berücksichtigen sind. Die Flugdauer hängt von der Qualität ab, die Sie von Ihrem Endprodukt erwarten. Bei einem 3D-Modell erhöht sich die Anzahl der Überflüge und die Zeit, die benötigt wird, um ein bestimmtes Gebiet zu überfliegen, wenn Sie niedriger fliegen und eine größere Überlappung haben. Berücksichtigen Sie immer die Lebensdauer des Akkus im Vergleich zur geschätzten Zeit und nehmen Sie Ersatzakkus mit.
Schritt 3: Technik für den Drohnenflug
Eine Drohne zu einem Drohnenflug mitzubringen, mag zwar naheliegend sein, aber es gibt noch andere Hilfsmittel und Technologien, die notwendig sind, um die Daten mit der Erde abzugleichen. Dazu gehören unter anderem die physischen Bodenkontrollpunkte, GNSS-Empfänger (YouTube-Video zu diesen Themen) und ein Telefon mit Global Mapper Mobile® für die intuitive Datenerfassung und den nahtlosen Übergang zur Nachbearbeitung.
GNSS vs. GPS-Empfänger
Die Position der Bodenkontrollpunkte wird mit einem elektronischen Empfänger unter Verwendung von Satellitensignalen gemessen, die oft als GNSS- oder GPS-Geräte bezeichnet werden.
Das Global Positioning System (GPS) ist eine Satellitensammlung der Vereinigten Staaten von Amerika. Ein GPS-Empfänger empfängt nur Signale von diesen (31) Satelliten. Das Globale Navigationssatellitensystem (GNSS) umfasst alle globalen Satellitensysteme einschließlich GPS und Galileo. Ein GNSS-Empfänger kann Signale von allen Satelliten innerhalb des Netzes erfassen, was zusätzliche Flexibilität bietet. Wenn zum Beispiel das GPS-Signal ausfällt, stehen immer noch andere Satelliten zur Verfügung, um einen Standort zu erfassen.
Welchen Empfänger sollten Sie verwenden, GNSS oder GPS? Das hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Auch wenn GNSS-Empfänger an ein größeres Netzwerk angeschlossen sind, hat jeder Empfängertyp und jede Marke unterschiedliche Genauigkeitsbewertungen. Sie müssen die Zuverlässigkeit, die Genauigkeit und die Kosten der Empfänger vergleichen, um herauszufinden, welcher für Ihre Bedürfnisse am besten geeignet ist. Wir von Blue Marble Geographics empfehlen sowohl Emlid- als auch Bad Elf-Empfänger zu verwenden.
Die kostenlose Version von Global Mapper Mobile verwendet das GPS Ihres Geräts, um den/die Bodenkontrollpunkt(e) zu bestimmen.
Datenerfassung: Global Mapper Mobile
Wenn Sie nach einer effizienten Methode zur Erfassung von Bodenkontrollpunkten suchen, könnte Global Mapper Mobile Ihr neuer bester Freund sein. Mit dieser mobilen GIS-Anwendung können Sie mit wenigen Klicks die globale Position eines Bodenkontrollpunkts zusammen mit allen gewünschten Attributen erfassen. Die kostenlose Version von Global Mapper Mobile verwendet das GPS Ihres Geräts, um den GCP festzulegen. Global Mapper Pro bietet die Flexibilität, sich über Bluetooth mit Ihrem GNSS- oder GPS-Empfänger zu verbinden. Diese Informationen können zur Nachbearbeitung einfach auf den Desktop Global Mapper Pro exportiert werden.
Um zu erfahren, wie Sie Ihre Daten nach dem Flug verarbeiten können, finden Sie hier weitere Ressourcen:
- Eine Serie von Videos zu What It Takes To Fly A Drone auf YouTube
- Blogbeitrag: Automatische Identifizierung von Bodenkontrollpunkten in Drohnen/UAV-Bildern
Referenzen:
- GNSS / GPS Technology Differences. TerrisGPS, www.terrisgps.com/gnss-gps-differences-explained/.
- Lithium Ion Battery Safety Guidance. Massachusetts Institute of Technology Environment, Health & Safety Office, Mar. 2017, pp. 5–6, ehs.mit.edu/wp-content/uploads/2019/09/Lithium_Battery_Safety_Guidance.pdf. Accessed 6 Nov. 2024.
- The Difference between GNSS and GPS Explained. Global GPS Systems, 3 Nov. 2020, globalgpssystems.com/gnss/the-difference-between-gnss-and-gps-explained/.