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Sitzungsübersicht
Sitzung
UAV-RTK
Zeit:
Donnerstag, 03.02.2022:
13:30 - 15:00

Chair der Sitzung: Heinz-Jürgen Przybilla, Hochschule Bochum
Virtueller Veranstaltungsort: ZOOM-Meeting

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Präsentationen

RTK/PPK - Grundlagen der Navigation und Georeferenzierung für mobile Plattformen

Brigitte Gundlich, Rouven Borchert

Hochschule Bochum, Deutschland

RTK (Real-Time Kinematic) und PPK (Post-Processed Kinematic) sind in der terrrestrischen Vermessung und der mobilen Datenerfassung bereits lange im Einsatz. In diesem Beitrag wird auf die Grundlagen dieser Verfahren am Beispiel landgebundener Mobile-Mapping-Systeme bezüglich der Navigation und der Georeferenzierung erfasster Objekte eingegangen. Dazu wird zunächst kurz das Prinzip von RTK und PPK behandelt und auf die Voraussetzungen, auf Datenformate, Datenübertragung und Dienste, die Korrekturdaten in Echtzeit oder Daten für das Postprocessing bereitstellen, eingegangen. Unterschiede zwischen der Echtzeitanwendung RTK und der Bearbeitung im Postprocessing mit PPK werden herausgearbeitet und an Beispielen veranschaulicht. In einem Anwendungsbeispiel aus der mobilen Datenerfassung mit landgebundenen Plattformen werden die Besonderheiten der Navigation und Georeferenzierung demonstriert.

Gundlich-RTKPPK - Grundlagen der Navigation und Georeferenzierung für mobile Plattformen_b.pdf


Genauigkeitsuntersuchungen von UAS-Vermessungssystemen mit direkter Georeferenzierung

Marten Krull

Vermessung3D, Deutschland

In diesem Beitrag werden die Erfahrungen aus 5 Jahren Genauigkeitsuntersuchungen von RTK- und PPK-basierten Systemen an unbemannten Luftfahrzeugsystemen (UAS) des Herstellers DJI zusammenfassend beschrieben.

Untersuchungen wurden u.a. an einem Katasterprüffeld, sowie den Testfeldern auf dem Gelände der Zeche Zollern und der Hochschule Bochum, auf denen jeweils Kontrollpunkte mit wenigen Millimetern absoluter Lage- und Höhengenauigkeit vorlagen, durchgeführt.
Detaillierter betrachtet werden die photogrammetrischen Ergebnisse der Systeme DJI Phantom 4 RTK und der Matrice 300 RTK mit der DJI P1-Vollformatkamera, sowie die lidar-basierten Ergebnisse des hybriden Multisensorsystems DJI L1 am Matrice 300 RTK.



Genauigkeitsuntersuchungen des UAV-Systems DJI Matrice 300 RTK mit den Sensoren P1 und L1 im Hamburger Testfeld

Thomas P. Kersten, Maren Lindstaedt, Joshua Wolf

HafenCity Universität Hamburg, Deutschland

Unmanned Aerial Vehicles (UAV) werden heute zunehmend in verschiedenen Fachdisziplinen für eine Vielzahl unterschiedlicher Aufgabenfelder verwendet, wobei die Trägerplattformen mit verschiedenen Sensoren wie RGB-Kameras, Multispektralkameras, Thermalkameras und Laserscanner ausgestattet sind. DJI hat mit der Matrice 300 RTK ein System auf den Markt gebracht, dass entweder die hochauflösende Kamera P1 oder den Laserscanner L1 als Aufnahmesensor einsetzen kann. Über die geometrische Qualität dieser Systeme zu untersuchen hat die HafenCity Universität Hamburg in Zusammenarbeit mit dem LGV Hamburg, dem NLWKN in Norden und dem Deutschen Archäologischen Institut in Bonn das 3D-Testfeld im Inselpark von Hamburg-Wilhelmsburg am 5. August 2021 mit der Kamera P1 und dem Laserscanner L1 auf der Matrice 300 RTK in verschiedenen Aufnahmekonfigurationen in einer Flughöhe zwischen 50 m und 90 m beflogen. Vor der UAV-Befliegungskampagne wurden 44 vermarkte Passpunkte im Aufnahmegebiet signalisiert, die bereits 2020 vom LGV mit geodätischen Messverfahren (Höhe mit Nivellement) mit einer Koordinatengenauigkeit von ±5 mm eingemessen wurden.

Für eine Genauigkeitsbetrachtung werden die Bildorientierungen und Kamerakalibrierungen der verschiedenen UAV-Bildflüge durch eine Aerotriangulation mit der Software Agisoft Metashape berechnet. Die Genauigkeiten der Aerotriangulationen werden anhand verschiedener Passpunkt- bzw. Kontrollpunktkonfigurationen analysiert. Das Genauigkeitspotential des Laserscanners wird anhand von Referenzdaten (ausgewählte Flächen) eines terrestrischen Laserscanners analysiert und auch mit den Ergebnissen des bildbasierten Verfahrens mit dem Sensor P1 verglichen. Zusätzlich soll ein Vergleich mit hoheitlichen Daten des Airborne Laserscannings vom LGV verglichen werden, um das Potential des Sensors L1 aufzeigen zu können.

Dabei werden u.a. folgende Fragestellungen beantwortet: Welche Genauigkeiten (Aerotriangulation und Geländemodelle) werden durch die Bildflüge der beiden untersuchten Aufnahmesysteme erreicht? Welche Aufnahmekonfigurationen liefern die besten Ergebnisse im Vergleich zu Referenz? Kann man bei entsprechenden Genauigkeitsanforderungen mit einem GNSS-gestützten UAV-System auf Passpunkte verzichten?

Kersten-Genauigkeitsuntersuchungen des UAV-Systems DJI Matrice 300 RTK_b.pdf