В Томске завершился конкурс авиационных беспилотных технологий «АВИАРОБОТЕХ-2019». Время подвести итоги.

Events Address: Томск, Томская область

    Итоги конкурса «Авиароботех-2019». Задача № 4 «Аэрофотосъемка площадного объекта» (далее – картографирование»

   Идея конкурса «Авиароботех-2019» заключалась в тестировании готовности авиационных беспилотных систем (АБС) выполнять реальные производственные задачи и на площадке конкурса познакомить производителей c потребителями. Для оценки результатов   были сформированы судейские бригады состоящие из руководителей и специалистов соответствующих подразделений отраслевых предприятий (они же потребители беспилотных услуг и технологий). В судейских бригадах работали представители администрации г. Томска, ТУСУР, ТГУ, ПАО «ТРК», ПТС ПО ЦЭС, «Газпром-Трансгаз Томск», «Томскводоканал», «Центр кластерного развития ТО», ИНВИТРО, ПАО Сбербанк, «ЦУКС ГУ МЧС России», ПСС Томской области, Представители конкурса Одиссея.        

Задания конкурса были сформированы по 5-ти направлениям: 1.Перевозка груза, 2.Мониторинг ЛЭП, 3.Мониторинг магистрального газопровода, 4.Картографирование, 5.Поиск людей 

Формат мероприятия в виде конкурсных заданий оказался весьма полезным потому, что раскрывал не только готовность производителей БПЛА к их выполнению, но и готовность потребителей к работе с получаемой информацией, с различными форматами пространственных данных, с их готовностью в полевых условиях поместить данные в отраслевые геоинформационные системы и провести оценку качества исполнения.

Потребители в свою очередь, очень четко формулировали свои требования к беспилотным технологиям, условия на которых они готовы их покупать. Как правило, потребителей интересуют готовые сервисы услуг, вложение средств в исследования не входит в их планы.

Задачей специалистов Департамента архитектуры и градостроительства администрации МО «Город Томск» была оценка результатов выполнения задачи по картографированию территории населенного пункта Томской области, Томского района, села Тахтамышево.

На начало выполнения данного задания с точки зрения наличия картографического материала на данную территорию наблюдался чистый лист.

С целью создания условий для получения точных данных максимально приближенных к точности в 5 см на местности (а именно такая точность интересует потенциальных заказчиков), за сутки до старта, была выполнена геодезическая подготовка территории съемки - геодезическими методами определены координаты и установлены рабочие маркеры, их координаты перед выполнение задания были предоставлены участникам. На территории аэродрома, в непосредственной близости от места старта, для команд были подготовлены точки для установки своих базовых станций ГЛОНАСС/GPS, координаты точек определены с высокой точностью наземными методами, кроме того команды могли получить доступ к базовым станциям спутниковой геодезической сети города Томска (TomskNet), базовые станции были переведены в специальный режим приема данных (0.1 сек).

Рис.1. Геодезическая подготовка. Базовые ГЛОНАСС/GPS станции участников.

Для объективной оценки результатов, на территории с. Тахтамышево  были установлены контрольные маркеры для определения разрешающей возможности съемки (размерами 5,10,15,20 см.) и маркеры контроля точности, координаты данных маркеров командам не передавались, были известны только судьям.

От команд требовалось следующее: в течении 1 часа выполнить аэрофотосъемку территории с. Тахтамышево на расстоянии от стартовой площадки 10 км. и на следующее утро предоставить в судейскую коллегию три вида данных: ортофотоплан, цифровую матрицу высот (рельеф) и 3D сцену (модель).

Требования к форматам данных, подробно описывалось в регламенте задачи (можно ознакомиться на портале конкурса «Авиароботех – 2019»).

4-е компании приняли участие в выполнение данного задания:

Рис.2. Команды участники.

Результаты первого дня нас порадовали, не смотря на сложные метеоусловия (сильный ветер, порывы до 10 м.в сек.) все команды справились с первой частью задания, осуществили полеты, провели аэрофотосъемку и получили данные достаточные для обработки.

С обработкой в полевых (командировочных) условиях справились не все, не хватило отведённого времени при ограниченных вычислительных возможностях. Конечно данную ситуацию команды должны были предвидеть и предпринять дополнительные шаги увеличивающие их вычислительные возможности. 

Три команды из 4-х, на утро предоставили требуемые данные.

Судейская коллегия была готова к работе с предоставленной информацией, полученные материалы были  размещены в  геоинформационной системе QGIS, где уже заранее была создана контрольная база данных, размещены контрольные маркеры всех типов, настроены классификаторы. 

Рис.3. Работа судейской бригады "Картографирование".

С точки зрения качества предоставленных данных и возможностей работы судейской бригады в полевых условиях, анализировались ортофотоплан и цифровая матрица высот (ЦММ), от анализа и оценки качества 3D  сцен (3D моделей) было решено отказаться. На сегодняшний день можно сказать, что технология создания и использования 3D моделей территорий местности находится в стадии становления, это касается стандартизации форматов данных, производительности программного обеспечения и готовности потребителей использовать их в производственных целях.

На ниже приведенных изображениях, вы можете увидеть пример ортофоплана, ЦМВ, плотного облака точек (3D модели) одной из команд, в судейской ГИС.

Оценка точности в соответствии с критериями регламента задачи, проводилась для материалов каждой команды отдельно, относительно 12-ти контрольных маркеров,  в итоговый результат по критерию судьи брали среднеквадратичное значение отклонения.

Рис.4. Пример оценки точности ортофотоплана.

Рис.5. Пример оценки точности по высоте, использовалась цифровая модель местности

В расчетных таблицах вы можете видеть, по каким критериям команды были успешны, по некоторым были небольшие просадки.

Критерии оценки: 1.Время выполнения задания, 2. Пространственное разрешение снимков и ортофотоплана (качество распознавания эталонных маркеров)  3. Точность определения плановых координат эталонных маркеров на ортофотоплане 4. Точность определения высоты эталонных маркеров на цифровой модели местности 5. Создание истинного ортофотопокрытия.6. Точность приземления в пределах зоны приземления.

 (критерии оценки подробно описаны в регламенте задания на портале «Авиароботех-2019»)

Для объективной оценки, результаты оценки по каждой из команд были сведены в оценочные ведомости, на основании которых был составлен Протокол оценки выполнения задания и выявлен победитель компания, по сумме балов победила компания "Геоскан" Санкт-Петербург.

Расчетные таблицы представлены на следующих слайдах:

 

ИТОГИ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ: 

Лидер по точности материалов (план/высота) - «ГК Геоскан».

Лидер по пространственному разрешению снимков - «Экотрас».

Остальные команды также обеспечили требуемое (но меньшее) разрешение, но вероятно из-за сильного ветра заметна смазанность снимков.

Лидер по объему работ - «АС-КАМ» (выполнили большую площадь съемки).

ВЫВОДЫ ДЛЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ:

Три команды из четырех полностью справились с заданием, некоторые недостатки результатов связаны с ограниченным временем на выполнение задания и полевыми условиями обработки данных, ограниченностью в вычислительных ресурсах.

По результатам проведенного конкурса можно сделать вывод, что на сегодняшний день беспилотные технологии при решении задач по картографированию местности, дают стабильный и качественных результат. Заказчик гарантированно получит ортофотоплан с точностью 5 см., рельеф в виде ЦММ с точностью 12-15 см. по высоте. Материалы будут предоставлены в стандартных ГИС форматах и легко интегрированы в прикладные ГИС потребителей. Применение беспилотных авиа-технологий несомненно экономически выгодно, позволяет выполнять актуализацию материалов в ежегодном режиме, постоянный мониторинг изменений очень важен, необходимо успевать за изменениями городской среды. Востребованы не только актуальные данные, но и архивные, особенно для разрешения различных споров собственников недвижимости.

Приятно, что речь идет о Российских компаниях, которые производят не просто БПЛА, а предлагают законченные решения с различными типами нагрузок и программным обеспечением предназначенным как для выполнения аэрофотосъёмки, так и для обработки результатов и прикладного применения.       

На портале (на карте справа или вверху на моб. устр.) представлена электронная карта полученная в результате конкурсного задания, с. Тахтамышево больше не является чистым  листом. Опубликованы ортофотопланы трех команд. Вы можете, посмотреть и  сравнить фрагменты оригинальных снимков, а также ортофопланы каждой из команд. Для просмотра необходимого карт материала воспользуйтесь инструментов включения слоев данных в окне карты "Показать структуру локации", изменение масштаба колесико мышки, левая клавиша мышки перемещение карты, правая поворот и наклон.

К сожалению, сжатые условия конкурса не позволили командам предоставить качественные 3D модели, при их наличии модели были бы размещены на данном интернет портале.

Приглашаем заинтересованные компании и активных пользователей к сотрудничеству и самостоятельной работе на нашем портале, с помощью инструментария личного кабинета вы можете создавать свои тематические трехмерные карты и не только на территории томской области, мы работаем на глобусе. Станьте активным пользователем, получите права модератора, создавайте 3D карты.

Данное сообщение (событие) создано в личном кабинете портала, включая карту с помощью 2-х модераторов. 

Публикации партнеров:

Ассоциация Аэронет  о конкурсе

Фонд перспективных исследований 

Национальная техологическая инициатива

Comments

Make your comment more informative! if you check "Save view", map view will save after sending comment. Other users can see the map with your view
VKaravaev 04:50 07.06.2019
Мероприятие, достойное региона-первопроходца в применении беспилотных летательных аппаратов в части картографии, позволяющее участникам продемонстрировать возможности, отработать технологии и обменяться опытом. Ресурсы созданные с применением данных технологий прочно вошли в жизнь томичей, связанных с градостроительной и хозяйственной деятельностью. Качество и актуальность картографических данных сегодня имеют решающее значение при анализе, планировании и эксплуатации, как отдельных объектов капитального строительства, так и районов и города в целом. Стоит пожелать организаторам и участникам конкурса "АВИАРОБОТЕХ" сделать это мероприятие постоянным.
Павел 16:51 05.06.2019
Хорошее практическое мероприятие. Почаще надо проводить такие на территории РФ. Польза неоспорима!!!
Алексей Величко 13:25 05.06.2019
Мероприятие Авиароботех-2019 прошло на очень высоком уровне. Ассоциация "Аэронет", администрация МО "Город Томск", Департамент архитектуры и градостроительства, судьи, участники, все заинтересованные лица и обслуживающий персонал, показали свой профессионализм, компетенцию, заинтересованность, живой интерес к новым технологиям, а так же к решениям новых задач для БПЛА. Выражаю огромную благодарность всем за такой праздник БПЛА, огромное Спасибо.
Илья 12:14 05.06.2019
Здорово! Честно говоря я даже не подозревал что беспилотники уже настолько серьезные стали. Очень радостно за то что это все наше, Российское!
Александр Залецкий 09:16 05.06.2019
Хотелось бы от лица Ассоциации "Аэронет" и от себя лично поблагодарить специалистов Департамента архитектуры и градостроительства администрации МО «Город Томск»: Сидоренко Сергея Владимировича и Романцова Алексея Дмитриевича за помощь в организации конкурса и работу в Судейской коллегии! Выше описано как был организован процесс судейства, как создавались автоматические формы для подсчета баллов участников, что в очередной раз подчеркивает высокий уровень организации конкурса Авиароботех-2019. Всего не описать в двух строках, но сотрудничество с коллегами из Департамента архитектуры и градостроительства оставило воспоминание о профессионализме и компетентности коллег, готовности взять на себя инициативу и нести знамя беспилотной авиации в Томской области. Конкурс показал действенность беспилотных авиационных технологий, интерес со стороны заказчиков и эксплуатантов БВС в Томске. Надеемся и дальше продолжить плодотворное сотрудничество, это было круто!!!
Albu 08:49 05.06.2019
Очень полезное мероприятие! Предоставилась возможность познакомиться с техникой, реальными исполнителями за работой. Теперь можно и результат сравнить, выбрать для себя лучший в зависимости от задачи.
Виталий 08:48 05.06.2019
Добрый день. Я считаю общепринятой нормой,так сказать каноном, использовать на письме сочетание слов Беспилотные авиационные системы (БАС) именно в том порядке в котором указано мной. Спасибо.