Ví dụ thực tiễn điển hình về việc lựa chọn đúng công cụ ứng dụng

Theo GIM Magazine

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

Thách thức 2: Kích thước và diện tích khu vực triển khai dự án

Điểm thứ hai mà chúng ta cần cân nhắc khi lựa chọn thiết bị bay không người lái là diện tích của khu vực dự kiến bay chụp thành lập bản đồ. Kích thước của khu vực triển khai có quan hệ trực tiếp với thời gian cần để bay phủ trùm toàn bộ khu vực, từ đó sẽ tính ra được kinh phí triển khai thực địa. Vì sử dụng nhiều cánh quạt nên UAV lên thẳng thường tiêu tốn nhiều điện năng hơn các loại khác, đây chính là lý do khiến cho UAV lên thẳng có thời gian bay ngắn hơn vì vậy cũng sẽ phù hợp đối với các dự án thành lập bản đồ trên khu vực có diện tích nhỏ. Ngược lại UAV cánh bằng cố định và VTOL sử dụng hình dáng khí động học của bộ cánh và thân, cho phép chúng bay nhanh hơn, thời gian bay dài hơn, khoảng cách xa hơn, điều này làm cho hai loại máy bay này hoạt động hiệu quả với hầu hết các dự án thành lập bản đồ trên diện tích lớn hay nhỏ. Theo tính toán lý thuyết, UAV cánh cứng cố định và VTOL có khả năng bay chụp thực địa nhanh hơn gấp mười lần so với UAV nhiều cánh quạt lên thẳng.

UAV VTOL Marlyn chuẩn bị cất cánh  

Đối với dự án triển khai tại đảo Sillhouette, khó triển khai UAV cánh quạt lên thẳng bởi hạn chế về mặt khoảng cách, tốc độ bay cũng như địa hình với nhiều đỉnh núi cao, với yêu cầu thành lập bản đồ toàn bộ khu vực đảo, kể cả khu vực núi cao thì UAV cánh bằng cố định và VTOL là lựa chọn phù hợp hơn cả.

Thách thức 3: Khả năng tiếp cận với khu vực triển khai dự án

Có rất nhiều dự án triển khai trong thực tế chúng ta sẽ không thể tiếp cận từng phần hoặc toàn bộ diện tích khu vực, lý do có thể là do đường giao thông, nguy hiểm khi vận chuyển máy móc thiết bị, mặt đất không ổn định, sườn đá dốc, hay như trên đảo Sillhouette là lớp thực phủ dày. Đối với những dự án dạng này, thách thức lớn nhất chính là việc phải đảm bảo độ chính xác tuyệt đối ngay cả khi trần bay cao hơn, nếu không tiếp cận được với khu vực triển khai dự án thì việc tăng cường các điểm đo khống chế mặt đất cũng là việc bất khả thi. Để giải quyết vấn đề này, giải pháp tối ưu là sử dụng UAV được trang bị module xử lý sau số liệu đo động PPK (Post-Processing Kinematic). Tương tự như với kỹ thuật đo thời gian thực RTK (Real Time Kinematic), module PPK cũng sẽ đánh dấu vị trí chụp của từng tấm ảnh với độ chính xác cao. Kỹ thuât xử lý này cho phép tăng cường độ chính xác cho số liệu tâm ảnh, đồng thời tăng độ chính xác cho mô hình khối ảnh. Nếu cần thiết và có điều kiện vẫn nên bổ sung thêm các điểm khống chế mặt đất cho toàn bộ dự án.

Đối với dự án triển khai tại đảo Sillhouette, do lớp thực phủ dày và địa hình sườn đá dốc nên việc triển khai đo khống chế trên toàn đảo là việc rất khó khăn, vì vậy việc phụ thuộc hoàn toàn vào điểm khống chế mặt đất là bất khả thi. Đây là lý do dẫn tới việc lựa chọn sử dụng module PPK cho UAV VTOL của Marlyn trong quá trình triển khai.

Thách thức 4: Vận chuyển thiết bị tới khu vực triển khai dự án

Để tối ưu hoá khả năng sử dụng UAV trong mỗi dự án, cần tính toàn đảm bảo thời gian vận chuyển UAV cùng với các thiết bị hỗ trợ khác thuận tiện và nhanh nhất, bắt đầu với việc gửi thiết bị tới khu vực triển khai bằng đường hành không thay vì đi đường bộ, khi đã tới khu vực triển khai thì xe ô tô kích thước nhỏ sẽ thuận tiện hơn khi di chuyển từ điểm này tới điểm khác. Lựa chọn phù hợp nhất là sử dụng hòm vận chuyển cứng có khả năng gửi qua đường hàng không, nhưng cũng vừa đủ để vận chuyển bẳng xe tải nhỏ. Trên thực địa có thể cân nhắc sử dụng ba lô trong khi di chuyển giữa các điểm cất hạ cánh khác nhau.

Đối với dự án triển khai tại đảo Sillhouette, do địa hình phức tạp nên UAV được xếp trong các thùng cứng kích thước vừa đủ để xếp lên xe tải nhỏ, ở một số trạm có thể sử dụng ba lô để thuận tiện hơn khi di chuyển.

Thách thức 5: Khẳ năng kháng gió

Để đáp ứng đúng thời gian chuyển giao số liệu, dự án triển khai sử dụng UAV cần được phát huy nhanh hết mức có thể, khả năng kháng gió của UAV là điều rất quan trọng khi xem xét hiệu quả của phương án kỹ thuật. UAV có khả năng kháng gió tốt đồng nghĩa với khả năng triển khai thực địa liên tục hơn, thời gian kết thúc dự án nhanh hơn. UAV nhiều cánh quạt lên thẳng có khả năng kháng gió rất tốt khi cất hạ cánh nhưng tốc độ bay bằng thấp và khả năng kháng gió khi bay bằng của loại UAV này cũng thấp nên thời gian bay của mỗi lần lắp pin cấp điện ngắn hơn nhiều. UAV cánh bằng cố định có tốc độ bay bằng tốt, khả năng kháng gió cao nhưng lại gặp khó khăn khi có gió lớn trong quá trình cất hạ cánh. UAV VTOL có khả năng khắc phục những khiếm khuyết liên quan tới khả năng kháng gió của cả UAV lên thẳng và UAV cánh bằng cố định, bởi khi cất hạ cánh chúng sử dụng nguyên lý của UAV lên thẳng, còn khi bay bằng chúng sử dụng nguyên lý của UAV cánh bằng cố định với tốc độ bay nhanh và khả năng kháng gió tốt hơn.

Đối với dự án triển khai tại đảo Sillhouette, gió biển trên đảo không chỉ lớn mà còn diễn biến phức tạp, cùng với đó là hạn chế về mặt diện tích cũng như chướng ngại tại các điểm dự kiến cất hạ cánh nên UAV VTOL là lựa chọn phù hợp để thực hiện dự án.

Trên đây chúng ta đã cũng nhau xem xét và phân tích năm thách thức lớn khi cân nhắc lựa chọn chủng loại thiết bị bay không người lái UAV, cho các dự án bay chụp thành lập bản đồ nói chung và cụ thể hơn nhữa là dự án triển khai tại đảo Sillhouette. Rõ ràng chúng ta không thể đưa ra một công thức chung nhất cho tất cả các dự án, mà cần xem xét, cân nhắc theo từng yếu tố một trong cả năm yếu tố nêu trên. Chúng tôi cũng tin tưởng rằng qua loạt Bản tin Công nghệ này, Quý Độc giải cũng đã rút ra cho mình được những kinh nghiệm quý báu trước khi quyết định đầu tư vào công nghệ thu thập số liệu thực địa sử dụng kỹ thuật bay không người lái UAV.

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