2438

но и в трёхмерном и четырёхмерном пространстве. Основные идеи и достоинства современных технологий:

использование качественных цифровых аэрофотоснимков как информационной основы;

использование набора наклонных аэрофотоснимков как изображений обеспечивает большую узнаваемость объекта (увеличивает количество дешифровочных свойств (рис. 13.9 и 13.10) одного и того же здания: наклонный и плановый фотоснимки), что значительно повышает эффективность принятия решений;

Использование концепции пространственной привязки пикселей изображений.

Существующие перспективные информационные технологии:

• Geokosmos 3DModeller

• Информационная система Skyline Software

Systems

• Информационная система Pictometry

• 3D Image или XYZRGB Image

•Информационная система Multivision

Например, Pictometry (рис. 13.11) – информационная система,

Рис.13.11. Примеры изображений Pictometry

которая обеспечивает пользователям быстрый и лёгкий доступ к изо-

181

бражениям (до 12-ти различных ракурсов) любого объекта: земельного участка, здания, автострады и др. Используя Pictometry можно получать точные географические координаты каждого пикселя, возможность измерить расстояние, высоту, периметр, длину, ширину и площадь объектов в пределах изображений. Система сочетает мощные инструменты с лёгкостью освоения и использования.

Преимущества технологии:

возможность наблюдать объект с любого ракурса, меняя точку и направление обзора, возможность «летать» над моделью;

возможность выполнения трёхмерных измерений (по сравнению с ортофотопланом, где все измерения относятся к плоскости);

более высокие изобразительные (дешифровочные) свойства;

Недостаток при рассматривании плановых аэро и космических снимков объекта в перспективе (3D):

фотоизображение вертикальных поверхностей плановых и космических снимков получается с фототекстурой низкого качества (недостаток информации см рис.13.12). В этом случае, или вводится искусственная текстура фасадов (рис.13.13), или создаются и трансформируются реалистичные фасады зданий по допол-

нительным цветным цифровым снимкам (рис. 13.14 и 13.15). Перечисленные современные информационные технологии на-

ходят применение за рубежом:

в военном деле;

в гражданском проектировании и планировании;

службе безопасности, службе спасения, пожарных службах;

182

территориальных Администрациях различного уровня (управление, планирование);

при решении телекоммуникационных задач;

в управлении недвижимым имуществом;

путешествии и туризме.

Концепция 3Dimage XYZRGB

3Dimage или XYZRGB продукт, представляющий собой объединение данных лазерного сканирования с цифровым фотоизо-

бражением, в котором для каждого пикселя изображения опреде-

лены пространственные координаты X, Y, Z соответствующей точки объекта (прямо противоположное Geokosmos 3DModeller!)

Сочетает в себе:

высокие метрические свойства данных лазерного сканирования;

высокие изобразительные (дешифровочные) свойства цифрового фото.

Основные процессы по созданию 3D Image:

Фотографирование;

лазерное сканирование;

привязка цифровых снимков кточкам лазерногосканирования;

Координаты точек лазерного сканирования распределяются по пикселям изображения.

Достоинства 3D Image:

простота решения и реализации;

183

оперативность получения геоинформационного продукта, позволяющего определять пространственные координаты и вектора (расстояния);

сочетание высокой точности пространственных данных с детальным качественным изображением (точность зависит от разрешения изображения, плотности точек и точности привязки данных).

Выводы:

Информационные системы, основанные на концепции 3D Image, сочетают в себе лучшие свойства цифрового фото и данных лазерного сканирования (рис.13.16 и 13.17).

Направление быстро развивается в виду высокой наглядности, практичности и реалистичности, заменяя векторные и растровые двухмерные информационные системы на 3D информаци-

онные системы.

Первая проблема заключается, как правило, в несведомлённости потребителей о возможностях, способах применения и преимуществах комплексной технологии.

Вторая проблема технологическая. Большой объём информации, которым необходимо манипулировать, требует современной техники и программного обеспечения, а соответственно переподготовки специалистов.

Третья проблема финансовая.

Рис.13.16. Информационная система MultiVision

184

Рис. 13.17. Информационная система MultiVision

Контрольные вопросы

1.Что включает комплекс аэрофотогеодезических работ для геоинформационного обеспечения города?

2.Перечислите задачи целевого назначения сети референцных (базовых) станций.

3.Перечислите основные пункты программы привязки, наблюдения и уравнивания сети базовых станций.

4.Какие требования предъявляются к созданию современной городской системы координат?

5.Укажите сущность главного условия создания современной городской системы координат.

6.Перечислите состав оборудования необходимого для аэрофотосъёмки и лазерного сканирования территории города.

7.Из каких основных элементов (блоков) складывается технология комплекса аэрогеодезических работ по картографированию города?

8.Что понимается под планово-высотной подготовкой (привязкой) снимков?

9.Какие условия необходимо выполнить для создания городской системы координат, в которой минимально искажаются площади?

10.Поясните понятие о классификаторе.

185

11.Что из себя представляет послойное тематическое отображение геоинформации?

12.Какие исходные данные необходимы для создания 3D моделей?

13.Перечислите преимущества 3D Информационных систем.

186

Глава 14. БЕСПИЛОТНИКИ – ПЕРСПЕКТИВНОЕ СРЕДСТВО ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

14.1.Обзор информации о БПЛА

Внаиболее развитых странах мира заметна тенденция расширения использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) самых различных классов и назначения в первую очередь для военных целей, изначально для разведки. По оценкам американских экспертов, активно занимаются проблемами создания БПЛА около 45-ти стран.

По состоянию на начало 2001 г. 53 фирмы в 13-ти странах разрабатывали и выпускали БЛА 143-х типов. Практически все развитые страны в той или иной степени занимаются этой проблемой.

Виностранной военной и технической литературе конца XX в. для определения всего множества беспилотных летательных аппаратов (БЛА) используется термин UAV (Unnamed Air Vehicle), под которым принято понимать дистанционно пилотируемые и автономно (программно) управляемые ЛА. Известные проекты БЛА разработаны или разрабатываются в большинстве своем для выполнения задач разведки (включая наблюдение и обнаружение целей), хотя просматривается наращивание усилий для выполнения ряда других задач. В настоящее время беспилотные системы не только дополняют пилотируемые платформы, но и начинают выступать в качестве альтернативы последним.

Появилась классификация многочисленных систем БПЛА по следующим основным критериям:

-в зависимости от массы: микро менее 5 кг, мини менее 200 кг,

имакси свыше 1000 кг;

-в зависимости от продолжительности нахождения в воздухе: менее 1 часа, до 3 часов, до 6 часов, до 12 часов, до 24 часов и более;

-в зависимости от высоты полета: до 1 км, до 3 км, 9-12 км, до 20 км. Важную роль играет, естественно, и способ управления аппара-

том. Здесь есть телеуправляемые и радиоуправляемые системы, совершающие полеты по заранее разработанной программе и в связке с космическими системами навигации. Есть БПЛА поля боя, оперативного и фронтового назначения, а также континентального и межконтинентального применения.

Беспилотники обладают широким набором характеристик, которые позволяют им решать многоплановые задачи, в том числе раз-

187

ведывательные. Массовые поступления этих систем на вооружение частей Объединенных вооруженных сил НАТО ожидались к 2007 го-

ду. Специалисты полагают, что «численность их парка в центральной Европе может достигнуть примерно 60-ти тысяч единиц, из которых около 60%, по-видимому, будут составлять малоразмерные аппараты» (Рис.14.1).

Рис. 14.1. UAV NASTI (похож на летающую тарелку)

В США рассматривался вопрос о включении к 2008 году в перечень стандартного вооружения бригады сухопутных войск до 150 200 БПЛА оперативно-тактического назначения. Речь также идет о внедрении все более совершенных и продвинутых систем, которые вкупе с уже имеющимися средствами могут значительно изменить характер ведения вооруженной борьбы, особенно в конфликтах малой и средней интенсивности.

Рис.14.2 Высотный БПЛА RQ-4A заходит на посадку (выпущено шасси)

Разведывательные БЛА, в соответствии с американским подхо-

188

дом, классифицируются на две категории: стратегические и тактические. Стратегические разведывательные БЛА предназначены для обеспечения боевых действий авиации и других видов вооруженных сил на ТВД.

С конца 1990-х годов их принято классифицировать на высотные (полет на высотах 12200 19800 м в течение 24 48 часов) и средневысотные (выполняют задания аналогичной продолжительности на высотах 6100 12200 м). Радиус действия обеих категорий стратегических разведывательных БЛА превышает 1000 км.

Современные высотные (рис.14.2) и средневысотные стратегические разведывательные БЛА во многом отличаются от БЛА первого поколения, прежде всего значительно меньшей взлетной массой (в 3 10 раз) при значительно большей продолжительности полета, измеряемой не часами, а сутками. Такие характеристики стали возможными благодаря использованию последних достижений дозвуковой аэродинамики, технологии изготовления легких конструкций из композиционных материалов (в частности, крыльев очень большого удлинения), а также высокоэкономичных двигателей. Уже есть БПЛА летающие за счёт энергии Солнца.

К числу существующих и разрабатываемых стратегических разведывательных БЛА относятся высотные RQ-4A "Глоубал Хоук" и "Сенсор Крафт" (оба США), французский "Фрегат", шведский "Гладан". В категорию средневысотных входят RQ-1A "Предатор", A-160 "Хаммингберд" (США), европейский "Игл-1", израильский "Гермес-450".

Качество фотоснимков, несмотря на высоту и даже ночную съёмку, очень детальное и очень высокое (рис. 14.3 и 14.4).

Рис.14.3. Фотоснимок сделан БПЛА RQ-4A ночью с высоты 18600 м

189

Рис.14.4. Фотоснимок сделан БПЛА RQ-4A днем с высоты 17000 м

Широкие возможности БПЛА по передачи видеоинформации потребителям в реальном масштабе времени в сочетании со спутниковыми системами связи показаны на рис. 14.5.

Рис.14.5. Связь и передача видеоинформации с БПЛА RQ-4A

Тактические разведывательные БЛА обеспечивают разведывательной информацией части и соединения сухопутных войск и воен- но-морских сил от корпусного звена и ниже. В европейских странах для тактических разведывательных БЛА в качестве определяющего

190