Theo GIM Magazine

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

5. CẢM BIẾN SỐ LIỆU VẪN Ở MỨC CAO: Các hệ thống cảm biến số liệu gắn trên UAV như thiết bị định vị, thiết bị định hướng dẫn đường, thiết bị thu nhận hình ảnh chủ động và thụ động … vẫn đòi hỏi người dùng cần có kiến thức ở mức cao ví dụ như yêu cầu định chuẩn hệ thống, các thông số quan trọng liên quan tới cảm biến và gá lắp …

6. CẦN CÓ KINH NGHIỆM TÍCH HỢP HỆ THỐNG: Bởi khả năng ứng dụng trải rộng, nên chúng ta không thể tạo ra một hệ thống thiết bị trên nền tảng UAV duy nhất có khả năng giải quyết tất cả các yêu cầu ứng dụng. Chính vì vậy tuỳ thuộc vào mục đích ứng dụng mà cân nhắc lựa chọn cấu hình thiết bị (cảm biến) và nền tảng UAV phù hợp nhất. Chính điều này cũng yêu cầu người dùng phải có thêm kiến thức và kinh nghiệm trong cả ứng dụng và thiết kế hệ thống, bao gồm cả kiến thức về giao thức kết nối giữa các hợp phần với nhau như cảm biến, kết nối, truyền tin …

7. CẦN CÓ KINH NGHIỆM TRONG XỬ LÝ SỐ LIỆU: Bên cạnh kinh nghiệm về tích hợp hệ thống, để phát huy hiệu quả người sử dụng cũng cần có kiến thức và kinh nghiệm trong xử lý số liệu thu được phục vụ cho các ứng dụng khác nhau. Quan trọng nhất đó chính là những hướng dẫn có đủ độ tin cậy cần được xem xét biên soạn bởi các chuyên gia có nhiều năm kinh nghiệm triển khai, cộng đồng sử dụng rất cần những tài liệu này, đặc biệt là những hướng dẫn kiểm soát chất lượng số liệu của từng giai đoạn xử lý, chất lượng của sản phẩm chuyển giao cuối cùng thoả mãn được yêu cầu khai thác trong thực tiễn.

TƯƠNG LAI

UAV và các hệ thống cảm biến thu thập số liệu mà UAV có khả năng mang được đang tạo ra xu hướng ứng dụng rất rõ ràng, tiềm năng phát triển to lớn vì vậy các nhà khoa học, nhà nghiên cứu phát triển giải pháp và các hãng chế tạo đang tích cực chủ động làm rõ những khó khăn thách thức để thay đổi và phát triển các hệ thống cảm biến thu thập số liệu tối ưu hơn, ví dụ như các hệ thống cảm biến hình ảnh chủ động và thụ động có khả năng triển khai trên các thiết bị bay UAV nhỏ và siêu nhỏ. Một số điểm nổi bật hứa hẹn tương lai tươi sáng cho ứng dụng UAV thu thập số liệu bản đồ và GIS phải kể đến:

1. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ VÀ ĐỊNH HƯỚNG (POS): Các hợp phần phần cứng và phần mềm của GNSS và INS thay đổi và phát triển liên tục, các hệ thống GNSS/INS thế hệ mới có trọng lượng rất nhẹ (có thể dưới 100 gam). Các hệ thống POS mới có khả năng đạt độ chính xác về vị trí và độ cao ở mức từ 2 đến 5 cm và từ 0.025⁰ đến 0.08⁰. Những phát triển mới này có ảnh hưởng lớn tới việc giảm tải cho đo khống chế mặt đất, số liệu được tạo ra từ các hệ thống máy quét laser 3D có độ tin tưởng cao hơn nhiều.

2. MÁY CHỤP ẢNH GIÁ RẺ VỚI KHẢ NĂNG ĐỒNG BỘ GNSS/INS: Tới thời điểm hiện tại chúng ta có thể triển khai trên UAV những máy ảnh kỹ thuật số có độ phân giải trên 40 megapixel, với khả năng đánh dấu vị trí tâm ảnh và thời gian chụp chính xác. Những điểm này giúp cho quá trình xử lý sau diễn ra đơn giản, nhanh và chính xác hơn nhiều.

3. MÁY QUÉT LASER 3D GIÁ RẺ: Với những phát triển mới về kỹ thuật và công nghệ, chúng ta có thể tìm thấy trên thị trường những máy quét laser 3D giá thành dưới 10.000 $US, trọng lượng dưới 1 kg được thiết kế riêng cho UAV, tốc độ quét trên 500.000 điểm/giây với độ chính xác đạt được ở mức một vài cm. Với giá thành và khả năng thu thập số liệu cao như vậy, máy quét laser 3D là giải pháp bổ sung cho thiết bị chụp ảnh trên máy bay rất hợp lý.

4. HỆ THỐNG THU ẢNH ĐA PHỔ VÀ SIÊU PHỔ TRỌNG LƯỢNG NHẸ: Kỹ thuật chế tạo thiết bị thu nhận hình ảnh ngày càng tốt hơn, thị trường đã xuất hiện các hệ thống chụp ảnh đa phổ và siêu phổ trọng lượng nhẹ. Những máy chụp ảnh này cho phép các hệ thống UAV hiện thời có thể vận chuyển được một cách dễ dàng, mang đến giải pháp cho các ứng dụng đòi hỏi phải có ảnh đa phổ, ảnh phổ rộng hơn các loại ảnh chụp bởi máy ảnh RGB.

5. PHẦN MỀM XỬ LÝ SỐ LIỆU ẢNH THƯƠNG MẠI: Khả năng xử lý số liệu của các hệ thống máy tính có những bước tiến dài, các phần mềm thương mại cũng đang dần tốt hơn, tuy nhiên các cảm biến số liệu mới cung cấp hàng nghìn bức ảnh, hàng trăm triệu điểm đo có toạ độ do máy quét tạo ra vì thế chúng ta cần các giải pháp phần mềm có khả năng xử lý mạnh hơn, khả năng trích xuất số liệu cao cấp hơn, thời gian xử lý số liệu nhanh hơn và quan trọng là khả năng kiểm soát chất lượng trong cả quá trình xử lý.

6. CHỨC NĂNG ĐỊNH CHUẨN ĐƠN GIẢN HƠN: Những nghiên cứu mới nhất của các nhà khoa học và các hãng sản xuất đã thành công trong việc đưa ra những công cụ hỗ trợ đơn giản dễ thực hiện để định chuẩn một cách chính xác cho các hệ thống cảm biến số liệu triển khai trên thiết bị bay không người lái như hệ thống POS (GNSS/INS), hệ thống máy ảnh (ống kính và gá lắp). Các công cụ định chuẩn này cũng đảm bảo cho khả năng hoạt động ổn định của cả hệ thống dựa trên các tham số xác định.

7. TIẾP CẬN TÍCH HỢP ĐA NỀN TẢNG VÀ ĐA CẢM BIẾN SỐ LIỆU: Những nghiên cứu mới nhất đang được thực hiện nhằm mục đích giới thiệu các hệ thống thu thập số liệu đa cảm biến tích hợp nhưng vẫn đảm bảo khả năng triển khai trên UAV nhằm đa dạng hoá số liệu thu được sau mỗi lần bay ví dụ hệ thống có khả năng cung cấp đồng thời số liệu ảnh RGB, ảnh đa phổ, ảnh siêu phổ và số liệu quét laser 3D dưới dạng đám mây điểm.

KẾT LUẬN

Những phát triển và nâng cấp mới nhất trong kỹ thuật thu thập và xử lý số liệu đã thu cho phép các hệ thống bản đồ di động trên nền tảng thiết bị bay không người lái UAV có các bước tiến vượt bậc và đáp ứng được những yêu cầu cần thiết của nhiều ứng dụng thực tiễn. Đo đạc, bản đồ, thu thập số liệu GIS, giám sát cơ sở hạ tầng, quản lý nông lâm nghiệp thông minh là các lĩnh vực bắt đầu triển khai UAV lắp đặt hợp phần định vị dẫn đường POS, máy chụp ảnh RGB, máy chụp ảnh đa phổ/siêu phổ, máy quét laser 3D … những lợi thế về kỹ thuật công nghệ là không thể phủ nhận. Tuy nhiên vẫn tồn tại những khó khăn nhất định cần đặc biệt quan tâm ở hiện tại và tương lai, đặc biệt là những hướng dẫn quan trọng để đảm bảo chất lượng số liệu từ lúc thu thập, xử lý và tạo các sản phẩm chuyển giao theo yêu cầu ứng dụng.

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn