D Argenio Sarazzi. Uso Di Micro Uav Per Il Rilevamento A Bassa Quota
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  • No pilota

D Argenio Sarazzi. Uso Di Micro Uav Per Il Rilevamento A Bassa Quota D Argenio Sarazzi. Uso Di Micro Uav Per Il Rilevamento A Bassa Quota Presentation Transcript

  • Uso di micro UAV per il rilevamento a bassa quota Antonio D’Argenio (1) , Daniele Sarazzi (2) (1) Nadir s.a.s., Consorzio Ticonzero – Palermo (2) Zenit s.r.l. – Busto Arsizio (VA)
  • UAV Unmanned Aerial Vehicle
    • Classe di aeromobili senza pilota a bordo
    • Pilotaggio  stazione di controllo a terra
    • Nati per scopi militari  applicazioni civili
    • Tecnologia matura  semplifica il rilevamento di aree circoscritte
    Terminologia equivalente: RPV (Remotely Piloted Vehicle), ROA (Remotely Operated Aircraft), UVS (Unmanned Vehicle System) o semplicemente Droni
  • Classi di UAV Fonte: UAV Association - http://www.uavs.org Categoria Sigla Raggio (km) Altitudine (m) Autonomia (ore) Massa (kg) Micro  (Micro) < 10 250 1 <5 Mini Mini < 10 150 to 300 < 2 150 Close Range CR 10 a 30 3000 2 to 4 150 Short Range SR 30 a 70 3000 3 to 6 200 Medium Range MR 70 a 200 5000 6 to 10 1250 Medium Range Endurance MRE > 500 8000 10 to 18 1250 Low Altitude Deep Penetration LADP > 250 50 to 9000 0.5 to 1 350 Low Altitude Long Endurance LALE > 500 3000 >24 < 30 Medium Altitude Long Endurance MALE > 500 14000 24 to 48 1500
  •  UAV – md4-200 Capacità di carico 0,2 kg Peso 0,9 kg Dimensioni in volo 70 cm Dimensioni a terra 70 cm Raggio d'azione 500 m Altitudine massima 150 m Autonomia di volo 20 minuti Condizioni di volo Vento fino a 15 km/h Motore Elettrico (4 x 250W flatcore brushless motors) Strumenti di ripresa Panasonic lumix fx35 (video) Pentax optio A40 (foto) GPS  Pilota automatico 
  • Campi di applicazione in ambito civile
    • Applicazioni scientifiche
      • Archeologia
      • Geologia
      • Precision Farming
      • Analisi dei Ecosistemi
    • Pubblica Amministrazione
      • Monitoraggio abusi
      • Protezione Civile
      • Opere pubbliche
    • Forze dell’Ordine
      • Indagini
      • Videosorveglianza
      • Documentazione incidenti
    • Fotografia e video
      • Pubblicità
      • Informazione
      • Televisione
  • In ambito civile gli UAV si usano per
    • Punti di osservazione per foto
    • Piani verticali di edifici, fronti di cava, …
    • Ricognizione video
    • Immagini e video per eventi o pubblicità
    • Prevalentemente in volo manuale
    • Più complesso è soddisfare le esigenze tecniche di ripresa a fini fotogrammetrici o scientifici
    • tuttavia…
  • Pianificazione in ambiente GIS
    • … la pianificazione in ambiente GIS di voli con micro e mini UAV ad alto livello di automazione apre la strada a:
      • fotogrammetria aerea di prossimità
      • telerilevamento di prossimità
    • … generando prodotti direttamente gestibili in ambiente geospaziale
  • ESEMPI
    • Fotogrammetria da immagini nadirali
    • Telerilevamento da immagini oblique
  • Fotogrammetria
    • Rilevamento fotogrammetrico di uno scavo archeologico attivo
        • la Pieve di San Pietro in Pava, a San Giovanni D'Asso (SI)
        • LAP&T (Laboratorio di Archeologia del Paesaggio e Telerilevamento, Università di Siena) e Zenit srl, 2008
    • Obiettivo: documentazione delle diverse fasi dello scavo mediante modelli stereoscopici e 3D
  • Fasi di lavoro
    • Analisi dell’area: rilevamento con GPS differenziale degli ingombri massimi dell'area attiva
  • Fasi di lavoro
    • Pianificazione del volo
      • Utilizzo del SW di pianificazione voli per md4-200 in ambiente GIS*,
      • Input: quota di base, overlap, sidelap, caratteristiche ottiche della fotocamera (focale, dim. sensore,..), footprint attesa, …
    • * ESRI ArcGIS
  • Fasi di lavoro
    • Esecuzione dei voli :
      • 112 immagini -> 3 voli distinti, 70 minuti sul campo
  • Fasi di lavoro
    • Elaborazione (SW per fotogrammetria di immagini, risultati delle telemetrie e dati di volo)
  • Risultati: DSM modello estratto con elaborazione a partire dalle immagini a 25m
  • Telerilevamento
    • Valutazione di salute e produttività in vigneto con indagine IR aerea di prossimità
      • Volpera di Adro (BS)
      • Precision Farming srl, Terradat srl, Zenit srl, 2008 e 2009
    • Obiettivi: studio di fattibilità, messa in opera di procedure esecutive
    • 2008: test di osservazione con una videocamera per visione notturna filtrata, montata su md4-200
    • 2009: test operativo con SigmaDP1 (gamma: 180 - 1200nm), filtrata e montata su md4-200
  • Fasi di lavoro
    • Pianificazione
      • Determinazione da repertorio cartografico dei confini dell'area di interesse
      • Utilizzo del SW di pianificazione voli per md4-200 in ambiente GIS*
      • Input: quota di base, area di interesse, quota massima, caratteristiche ottiche della fotocamera (focale, dim. sensore,..)
    • * ESRI ArcGIS
  • Fasi di lavoro
    • Esecuzione voli
      • 16 immagini (8 visibile + 8 IR)
      • 2 diversi filtri applicati con ritorno alle stazioni della prima ripresa
  • Fasi di lavoro
    • Esempio di scatti in visibile e IR
  • Fasi di lavoro
    • Verifica sul campo della copertura
  • Fasi di lavoro
    • Elaborazione immagini
      • Contrasto: stretching lineare
      • Correzione prospettica: risultati delle telemetrie e dati di volo e GCP ed elaborazione immagini rettificate in color-slicing
  • Risultati: confronto satellite - drone
    • IR da drone – Ottobre 2009
    NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) da ortofoto MS – Giugno 2009
  • Conclusioni
    • Pianificazione  efficienza
    • Volo automatico  sicurezza
    • Ripetitività  correzione errori, serie temporali, stesse inquadrature con sensori diversi
    • Rapidità riprese  abbattimento dei costi
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