Vilka är de optimala drönarflygparametrarna för räddning av rådjur?

Du känner säkert till detta: Om en person klipper gräset, så klipper alla! Tidspressen vid räddning av rådjur är ibland extrem. Det är därför hög arealtäckning och optimalt inställda flygparametrar är så otroligt viktiga. Men vilka är egentligen de optimala flygparametrarna?

Här är två rådjur, ungefär tre veckor gamla, sedda från olika höjder. Bilderna togs med en värmekamera med en lins optimerad för rådjursräddning, med ett horisontellt synfält (hFOV) på 32°. De flesta drönare numera har inte en optimal lins, så man måste vanligtvis flyga lägre för att uppnå samma markavstånd (GSD).

Det optimala markavståndet för rådjursräddning är cirka 7 cm. Eftersom rådjur vanligtvis är cirkulära och har en diameter på cirka 30 cm, återges de sedan med cirka 14 pixlar. Detta är tillräckligt för att skilja rådjuren från andra objekt, även under något utmanande förhållanden.

Det optimala markavståndet för rådjursräddning är cirka 7 cm. Eftersom rådjur vanligtvis är cirkulära och har en diameter på cirka 30 cm, avbildas de sedan med cirka 14 pixlar. Detta är tillräckligt för att skilja rådjuren från andra objekt, även under något utmanande förhållanden. För DJI-drönarna M2EA, M3T och M30T är det optimala GSD 7 cm vid en flyghöjd på cirka 55 m.**

Om du har en annan drönare kan du beräkna GSD med följande formel: GSD = h * s / f

h är flyghöjden, s är detektorelementets storlek och f är objektivets brännvidd. Om du bara känner till sensorbredden B och den horisontella upplösningen w istället för detektorelementets storlek s, kan du beräkna s enligt följande: s = B / w. Alternativt kan du också beräkna GSD med hjälp av objektivets hFOV, flyghöjden och den horisontella upplösningen w enligt följande: GSD = tan(hFOV/2)*2*h/w

För drönarmappning kan du ställa in en överlappning i flygriktningen och en lateral överlappning. Den laterala överlappningen avgör avståndet mellan flygbanorna. Överlappningen i flygriktningen avgör procentandelen överlappning mellan på varandra följande bilder under mappningen. Det påverkar dock också den maximala flyghastigheten, eftersom det tar en viss tid att spara bilderna. För att bibehålla den inställda frontala överlappningen får drönaren inte flyga för snabbt.

Det optimala synfältet (FOV) för räddning av rådjur beror avsevärt på vegetationens höjd. Om gräset till exempel är 1 meter högt måste kamerans synfält avvika från vertikalen med maximalt 17°. Alla som någonsin har stått på ett fält med så högt gräs vet hur svårt det är att upptäcka ett rådjur på en meters avstånd. Det höga gräset skymmer snabbt sikten.

Därför, om man antar en meter vegetation och en rådjursstorlek på 30 cm, måste synfältet vara maximalt 2 * 17° = 34°. Annars kommer gräset att skymma sikten, eftersom inte ens en värmekamera kan se genom gräs. DJI-drönarna M2EA, M3T och M30T har ett diagonalt synfält på 61° och därmed ett horisontellt synfält på 47,6°. Detta innebär att med hög vegetation i bildens kant kommer ett rådjur vanligtvis inte att synas, eftersom gräset kommer att blockera sikten där. Därför behöver vi en minsta lateral överlappning på 32 % för DJI-drönarna. Lite extra spelrum bör tas med i beräkningen, vilket är anledningen till att en lateral överlappning på 40 % är lämplig.

Formeln för att beräkna den minsta laterala överlappningen ü är: ü = 1-k/(h*tan(FOV/2)) där k är den rödbruna färgen, h är vegetationens höjd och h är det horisontella synfältet (FOV).

För den frontala överlappningen är 60 % ett bra val, vilket säkerställer att varje punkt fångas i cirka 3 bilder.

Den optimala flyghastigheten beror på hur vi analyserar bilderna. När vi tittar på videoströmmen på en skärm (så kallad Live View) är vår reaktionstid och koncentration de begränsande faktorerna. I praktiken, med en GSD på 7 cm och en kamera med en upplösning på 640 x 512 pixlar, har en flyghastighet på 3,5 m/s till 5 m/s visat sig vara optimal för de flesta piloter. Att flyga snabbare blir snabbt mycket tröttsamt.

Om vi analyserar bilderna först efter flygningen (georeferering), är rörelseoskärpan i bilderna den begränsande faktorn. Rörelseoskärpan beror på integrationstiden (liknande exponeringstiden i färgkameror). De flesta värmekameror har en fast integrationstid på cirka 15 ms. Vid hastigheter upp till 4,6 m/s (med en 7 cm GSD) förblir rörelseoskärpan inom en enda pixel och är därför inte synlig. En rörelseoskärpa på 1,7 pixlar är vanligtvis fortfarande tolerabel. Det betyder att med en GSD på 7 cm kan en maximal flyghastighet på 8 m/s uppnås samtidigt som en tillräckligt bra bild erhålls.

För att beräkna de beskrivna värdena har vi sammanställt olika beräkningsverktyg åt dig.

POICloud är en mjukvarulösning för professionella operationer inom räddning av rådjur och artskydd, såväl som andra områden. En funktion i POICloud är helautomatiserad flygplanering med exakt terrängnavigering.

POICloud planerar waypoint- och kartläggningsflygningar helt automatiskt baserat på konfigurerbara mallar och överför automatiskt uppdragen till alla anslutna fjärrkontroller. Du kan skapa flera mallar för dina områden och enkelt säkerställa att du har de perfekta flygparametrarna för ditt specifika operativa scenario.

Mer information om POICloud och vår app och skrivbordsprogramvara finns på sidan POISuite.

Med varje drönare från oss får du permanent vårt programpaket POISuite utan kostnad – en kraftfull lösning som kan göra mycket mer än en vanlig drönare.