Как оперативные службы применяют 3D-моделирование с дрона

Дрон.

Дрон.

© alex_leshy

XXI век можно с уверенностью назвать эрой беспилотных летательных аппаратов и искусственного интеллекта. Эти технологии тесно переплетены между собой и активно используются как в военной, так и в гражданской сферах. Разработки дронов для военпрома ведутся гораздо активнее, чем для мирных целей, что, в принципе, касается любых инноваций за последнее столетие.

Боевые дроны уже давно умеют вести скрытную разведку, подавлять РЭБ противника, стрелять ракетами и сбрасывать снаряды. Многие страны, например США, Израиль, Турция и Россия, успешно применяют беспилотные воздушные суда в военных целях.


Тяжелый разведывательно-ударный американский дрон Predator, хитрый многоцелевой израильский Heron, пакостный турецкий Bayraktar уже давно рыщут, точно выполняя полетные задания своих хозяев, в горячих точках Ближнего Востока и горных хребтах Карабаха. Их боевые возможности известны нам по многочисленным видео в интернете или статьям диванных обозревателей-милитаристов.

А есть те, на ком эти дроны как раз испытывают свой потенциал. Они, как говорится, получают информацию с минимальной задержкой. Им не повезло.

Погружение в проблему

Однако есть задачи более локальные, скажем, точечные, где в применении военных дронов нет нужды. Да и вообще, их сложно назвать военными — так, слегка прикладного характера в сугубо гражданских целях.

Например, есть некие объекты недвижимости — двухэтажные здания заброшенной психушки, где прячутся злостные нарушители самоизоляции, неустановленные лица, незаконно собиравшие вишню в саду бабки Гликерии, поедавшие ее и распивавшие напитки на основе боярышника. От высшего руководства Республики поступает приказ: здания зачистить, нарушителей поймать, вишню изъять и мусор после них уничтожить.

Местная группа тимуровцев, получив задание, выдвигается на объект. При первой попытке взять его с ходу они терпят фиаско. Подходы к зданиям оказались заминированы деревенской блохастой Жучкой, окна и двери забаррикадированы, а с чердачных люков их обкидали вишнёвыми косточками. Требуется более тщательная подготовка операции, поэтому командир группы Дорофей Прокофьевич для разведки решает применить беспилотник.

© alex_leshy

Только не классический военный дрон отечественного производства, как, например, новенький «Орион» или тяжелый реактивный «Охотник», а простой любительский DJI Matrice 300 или DJI Phantom RTK. Эти дроны в России появились благодаря ребятам из Skymec, которые привезли к нам лучшие в мире коммерческие беспилотники китайской компании DJI и обучают всех желающих пилотированию.

Вот и Дорофей Прокофьевич прошел давеча там углубленный курс оператора БПЛА. Теперь он знает, как расширить и углубить управление дронами.  Для чего нужна трехмерная модель объекта 

Чтобы донести каждому тимуровцу его задачу, нужно дать возможность тщательно изучить объект со всех сторон. Лучше один раз показать, чем ничего не показать. Поэтому Дорофей Прокофьевич воспользовался замечательной технологией трёхмерного моделирования с беспилотника и создал 3D-модель заброшенной психушки.

@michal.lishak

В основном 3D-моделями пользуются геодезисты и строители, но в этот раз ей нашлось другое применение. Для начала была произведена первичная оценка нужного объекта с воздуха с помощью беспилотника DJI Mavic Enterprise Zoom. Дрон пролетел на высоте 300 метров и таком же удалении от исследуемого объекта с настройкой камеры на шестикратное увеличение.

Работа с такой высоты и расстояния позволяет коптеру находиться по отношению к объекту примерно под углом 45°, что сводит к минимуму вероятность обнаружения дрона нарушителями. Звук от аппарата на таком удалении отсутствует даже в штиль. Чтобы его заметить, нужно точно знать, где он должен появиться, и высунуться из окон, тем самым обнаружив себя.

Как построить модель

Точная объективная информация, полученная беспилотным воздушным судном (да-да, этот малыш так и называется в Воздушном кодексе РФ) в процессе разведывательного полета, дала возможность найти местонахождение супостатов, определить необходимый объект и подготовить следующее полетное задание, учитывая объективную информацию и применив заложенные в пользовательской программе алгоритмы.

Далее беспилотник автоматически делает серию фотографий под определенными углами и с рассчитанных программой позиций.

Точная двухмерная модель строится программой прямо в процессе полета. Она отражает реальную обстановку и уже позволяет изучить объект подробнее, чем на спутниковых снимках.

Подробную двухмерную модель можно легко встроить в карту местности.

Потом Дорофей Прокофьевич загрузил полученные с беспилотника данные в программное обеспечение DJI Terra для окончательной обработки 3D-модели.

Для таких задач можно использовать четыре хорошо зарекомендовавших себя программы: PIX4D, Agisoft Metashape, Bentley и DJI Terra. Выбор опытного предводителя тимуровцев пал на последнюю из-за ряда ее преимуществ по сравнению с другими.

  1. Возможность работы без сети «Интернет» (предварительно необходимо скачать и сохранить карты местности, на которой предстоит работать).
  2. Построение качественной двухмерной модели объекта и местности в процессе полета.
  3. Построение трехмерной модели объекта и местности среднего разрешения в процессе полета (для первичной оценки формы и взаимного расположения объектов).
  4. Быстрое построение трехмерной модели объекта высокого разрешения после обработки информации с накопителя БПЛА.
  5. Возможность конвертирования данных DJI Terra для пересылки и обработки в других программах (нанесения условных знаков и так далее).

Далее командир разослал её по внутренней связи всем подчиненным. На коротком удаленном совещании Дорофей Прокофьевич обозначил место на 3D-карте каждого специалиста, довел до них информацию о времени начала операции.

— Превосходно! — радовались ребята. — Теперь мы можем увидеть все стороны здания, двери, окна, бреши в укреплениях, можем отмерить на виртуальной модели расстояние от укрытий до каждого входа, знаем высоту дома и даже какой цвет стен — жёлтый.

— И это еще не все, — поправил их командир. — На построенной модели можно с помощью графической программы, например Paint 3D, наносить обозначения, подписи, пометки, необходимые при подготовке группы к операции.

Итак, час настал. Наши энтузиасты по поимке любителей вишни спешились в километре от объекта и распределились по тройкам. Теперь уже каждый тимуровец знал свое место подхода к зданию, имел чёткое представление, как оно выглядит, и совсем не боялся вишнёвых косточек или еще чего-то там.

Злостных нарушителей повязали на рассвете. Операция длилась всего 13 минут и прошла без единого выстрела из рогатки. Опытные ребята под грамотным руководством Дорофея Прокофьевича, отчётливо помня трёхмерную модель объекта, подошли к психиатрической лечебнице с солнечной стороны, выбили ногами хлипкие баррикады из гнилых поддонов и вошли внутрь. Дальше — дело техники. «Вишню на пол, руки за голову, всем лежать, работают тимуровцы!»

Нам важно ваше мнение!

+0

Комментарии (0)