2017年6月13日,第六屆地理信息開發(fā)者大會(WGDC2017)在北京國家會議中心盛大開幕。大會由空間信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務平臺泰伯主辦,秉承不斷引領和促進空間信息技術(shù)創(chuàng)新與變革的宗旨,WGDC已走過六個年頭,如今成為全球最具前瞻性的跨界創(chuàng)新風向標。
14日上午,飛馬機器人專場開幕。飛馬機器人副總裁支曉棟發(fā)表精彩演講,以下為現(xiàn)場實錄(未經(jīng)本人確認):
支曉棟:剛才也說到了我們的產(chǎn)品,我們的理念是軟硬件結(jié)合,把硬件發(fā)揮到極致,軟件做到最優(yōu)。所以我們發(fā)布的第二款產(chǎn)品是我們的“無人機管家專業(yè)版”。
在具體說它的一些功能之前,我想簡單跟大家回顧一下我們無人機管家的發(fā)展歷程。無人機管家從去年的3月份,隨著我們F1000產(chǎn)品上線發(fā)布到現(xiàn)在一年多一些的時間,我們經(jīng)歷了三個大版本的迭代,四十多次小版本的一個迭代。所以,我們的軟件在1.0的時候,其實定位是一個滿足應急和監(jiān)測的快拼軟件。其實是為了讓整個系統(tǒng),尤其F1000得到一個很好的應用。然后,經(jīng)過我們繼續(xù)研發(fā)到2.0時代的時候,我們支持了傳統(tǒng)測繪的立體測圖和精度的保證。所以我們的產(chǎn)品升級為一個滿足測繪生產(chǎn)的專業(yè)性軟件。再接著我們經(jīng)過這大半年時間的沉淀,為適應現(xiàn)在無人機在各行各業(yè)的快速發(fā)展,無人機專業(yè)版的定位是滿足泛測繪的一個全影像成果工作站。后面,我再給大家逐步展開來講。
首先,我們先看一下無人機管家包含的模塊。熟悉我們產(chǎn)品的用戶大家都知道,傳統(tǒng)的功能模塊就直航線直飛行是航線設計,這可能是我們數(shù)據(jù)獲取的部分,下來這三個模塊都是圍繞著數(shù)據(jù)模塊來展開的,我們能想到的生產(chǎn)中會碰到的一些環(huán)節(jié),是在治理圖中來體現(xiàn);接下來是我們質(zhì)量監(jiān)控模塊,這個地方我稍微強調(diào)一下,整個無人機管家大家其實看到的是PC端的軟件,其實后臺還有我們一整套的一個研發(fā)云端的軟件,我們叫“飛馬云。
基于這個飛馬云的話,我們不僅可以讓大家在云端看到自己的一些信息的統(tǒng)計和一些可視化的展示,而且基于這套新系統(tǒng),還可以進行我們產(chǎn)品的主動維護,設備的維護更新,包括將來我們做一些云端監(jiān)控之類的,都可以通過我們飛馬云接口很方便的進行集成。
最后,我們新增了兩個小模塊,這個大家可能都不太了解。第一個是我們的飛馬三維瀏覽器。其實做這個的主要目的,一方面是因為我們的無人機管家專業(yè)版已經(jīng)支持了三維產(chǎn)品的數(shù)據(jù)生產(chǎn),其本身需要一個三維瀏覽器展示成果。還有就是這是整個地理信息發(fā)展的熱點,我們也是基于三維瀏覽器想在設計應用方面開發(fā)更多的功能。當然,這個過程需要跟各位客戶,需要跟各個行業(yè)去結(jié)合,做出大家需要的東西。另一方面,我們在整個終端支持上,也從之前PC端的軟件升級成雙系統(tǒng)的軟件,推出了IPAD無人機管家,主要解決產(chǎn)品的飛行和航線設計,和數(shù)據(jù)獲取等。
這個功能其實剛才我們也提到了,都是我們之前大家了解的一些功能,這就不再多說了。但是第二個的話我再說一下,我們管家的一個總體理念,就是為客戶提供一個可復制的高精度作業(yè)模式。這是我們一直的重要理念,大家都做了,其實整個航測精度影響的環(huán)節(jié)是比較多的,包括儀器本身的,包括客觀的天氣條件。當然我們解決這個問題途徑就是軟硬件一體化解決方案,不止是要做最好的硬件,也要做最好的軟件解決方案。
然后這個總結(jié)叫3D高精度,其實是我們總結(jié)的三個最主要的特點。高精度其實是我們設備從硬件到軟件的整個處理的基本屬性,下面我來給大家講一下無人機專業(yè)版升級。
第一個,大家看到了是3D版的智航線,這個地方無人機管家在2.0和1.0的時候都是一個二維的軟件,3.0的時候我們就升級到了全三維的界面。當然這不簡單說是為了好看,我們的目的,第一方面是我們的航線設計,尤其是像這些傳統(tǒng)的山區(qū),其實整個高層數(shù)據(jù)對我們航線設計是非常重要的,所以我們保留了之前的一個傳統(tǒng)。我們是三維場景的界面,后臺接入了在線類似于谷歌等這些高成分影像數(shù)據(jù)作為我們設計的第一個基礎的本體數(shù)據(jù)。
第二個我們支持了在我們體制下的一個精細數(shù)據(jù)的航線設計,比如說像這張圖,它其實先是用F200大面積獲取了這個地方的機器模型,我們把這個模型導入到我們的航線設計軟件中就可以對一些單棟的建筑做一個精細的航線設計,獲取1-2厘米高分辨率的數(shù)據(jù)成果。這兩種方式結(jié)合起來的話,它不止是能獲取一些機器航線,包括將來我們在一些環(huán)境復雜的區(qū)域,比如說邊坡區(qū)域獲取一些高精度的邊坡數(shù)據(jù),在城市數(shù)據(jù)獲取一些高精度的數(shù)據(jù)等等,都提供了一個航線設計的可行性,所以這是三維航線最重要的一個體現(xiàn)。
除此之外的話,我們還繼續(xù)研發(fā)了一些使用效率上的小改進,比如我們的斷點續(xù)飛功能,讓獲取更加智能。包括我們之前也支持的,像條帶狀的航線,條帶狀的傾斜航線,包括我們的全像傾斜,十字交叉航線的傾斜,包括環(huán)繞等等,其實我們航線設計最終就一個目的,用最簡潔易用的方式獲得簡潔的數(shù)據(jù)。
第二部分想跟大家展示一下我們3D的飛行監(jiān)控。可能有些人會講飛行監(jiān)控主要看指標,其實我們可以看一下下面,這是我們之前的一個,就是延續(xù)下來的邏輯就是我們整個飛行監(jiān)控軟件,稱為引導式飛行監(jiān)控。
在我們的軟件中分成兩部分:一類是可選式的引導模式,就是包括設計安裝注意事項,還有一個就是強制性的檢查項目,這兩項其實做在這里都是解決大家的學習成本的問題,這樣我們就可以避免人為的去記很多事情,確保飛行安全。
然后這個是剛才說到了三維的飛行監(jiān)控,其實左邊是我們PC端對實際飛行數(shù)據(jù)的回放,右邊是PAD的回放。其實它的整個飛行過程,從起飛到降落的信息是非常直觀呈現(xiàn)在我們面前的。這比只盯一些指標,或底下的數(shù)字來發(fā)現(xiàn)和預警一些問題更直觀。并且通過在上面飛行的過程,包括它的飛行軌跡都可以一覽無余。這個對于我們有效的進行飛行監(jiān)控是非常大的提升。最終還是符合大家飛行安全的問題。
這個3D是我們3D的成果。
首先是我們處理的流程,我們還是秉承著軟件一貫的特點,就是一鍵式操作,從最開始設計軟件的時候就有一個初衷,希望把專業(yè)性和應用性結(jié)合起來,這樣的話能讓更多的用戶,能真的把航測這件事從獲取到數(shù)據(jù)成果,都能走下來。
這是我們的一個軟件“一鍵空三”,剛才我們也解釋為什么全影像成果,其實現(xiàn)在基于影像成果基本上都權(quán)限支持,包括我們的三維模型,DSM,獨創(chuàng)的2.5D的模型,真的是全影像成果的一個展示。大家可以看到這是兩張影像成果圖,左邊是我們傳統(tǒng)的DOM,右邊是真知影像,這其實是大家一直追求的事情,我們要的影像圖是要正攝的視角。隨著這幾年技術(shù)的進步,不管是傳感器、硬件、算法,我們現(xiàn)在能得到一個正攝攝影像,這其實是我們真正需要的圖,解決了我們航空攝影領域一個基本需求。
其次,其實涉及到我們生產(chǎn)中。其實臺下有很多生產(chǎn)單位的領導,這個大家都知道,現(xiàn)在傳統(tǒng)無人機一方面分辨率越來越高,但咱們中國發(fā)展非??欤匠青l(xiāng)結(jié)合部去樓都非常的高,其實就造成一個很大的問題,就是這個樓的傾倒問題。所以,在傳統(tǒng)無人機的數(shù)字生產(chǎn),也就是成果生產(chǎn)里面,修圖其實是一個占了很大分量的事。那我們做這個影像,希望把修圖,傾倒這些事情從技術(shù)上解決。
第三,它又能延伸出很多其他的應用。傳統(tǒng)的主要做掛圖和展示性的東西,但是現(xiàn)在基于我們正攝影像,其實它可以做一些調(diào)查類的,或者第一季度的一些線化采集,這也是有別于傳統(tǒng)正攝影像一個新的生產(chǎn)工藝,所以這是我們一個正攝影像的成果體現(xiàn)。
第二方面是我們做的一個三維模型。當然這個大家可能也見得比較多了,三維模型的話其實現(xiàn)在以3D為代表,自動化的三維模型也非常多。做的話針對相機和飛行效果做一些優(yōu)化,當然在技術(shù)方向上還有很多的工作去做。技術(shù)上也需要不斷的去進步,比如像一些建筑,其實相對于3D的話還是有一些差距,但是我們相信,隨著我們自己設計的相機,自己設計飛行模式的發(fā)展,會把硬件的優(yōu)勢跟算法的優(yōu)勢做一個最好的結(jié)合,盡快迭代出更好的成果。當然基于這個成果大家可以看到,我們現(xiàn)在的效果就是這些細節(jié)結(jié)構(gòu)都已經(jīng)能夠作出很好的表達,并且上面做一些精度的采集,包括咱們現(xiàn)在也在嘗試的基于三維產(chǎn)品的線化圖,經(jīng)過測試,精度方面都是沒有問題的。
第三方面,其實DMS的應用是非常多的。
首先,它的一個應用是為我們提供了正攝影像的可行性。因為我們有精細的DSM才能去做正攝。第二基于DSM數(shù)字產(chǎn)品進行一些,比如自動化等高線的采集。最后一個是我們叫2.5D模型。這個我想簡單說一下,2.5D模型的話,其實它有兩個方面的應用,首先2.5D模型,它有別于三維模型最大的區(qū)別就是,它是基于正攝影像來處理。我的相機拍攝還是一個單相機,但是通過提高重疊度,獲取更高密度的數(shù)據(jù),它是可以進行大范圍機器地形的一個建模,做一些礦坑,這種大面積地形經(jīng)過測試,首先它能很好的三維還原,另外在上面進行精度的采集,也有非常好的保證。
其實大家可以看到,我們的總結(jié)叫兼顧正攝飛行效率和側(cè)面紋理,適合非精細大范圍三維場景建模這么一個技術(shù)。其實大家現(xiàn)在用的也比較多,一直就是有一個尷尬,它的應用和飛行效率之間的矛盾。因為不管是選的方案還有F200的方案,其實整體來說它比單相機的效率還要低很多,所以我們推出這么一種解決方案,就說在大家對這個房屋或者對模型的精細度要求沒有那么高的時候,通過我們專門的飛行方式獲取一種類似于左邊這種2.5D模型的數(shù)據(jù),我們會最大程度的保證它的側(cè)面的完整性,所以通過這種數(shù)據(jù)大家看的話,對于一些管理的應用來說,它的側(cè)面紋理包括模型的效果,房屋的結(jié)構(gòu)其實已經(jīng)能滿足需要,但是同時我們又保留了高效率的屬性,所以我們覺得2.5D模型會在一些大范圍應用中有一個非常重要的位置。
最終基于一系列成果的支撐,專業(yè)版才敢叫全成果影像工作站。當然還需要完善進步,目前無人機管家專業(yè)版從影像成果的角度進行一個全覆蓋,那也就是說利用我們的飛馬整個軟硬件系統(tǒng),我們從數(shù)據(jù)獲取到最終的成果都是自動化的獲取途徑。
這是我們?nèi)晒跋窆ぷ髡镜墓ぷ髁鞒蹋@個就不再細講了。然后第二個的話就是3D我跟大家分享完了,第二個就是高精度的概念,其實這個問題現(xiàn)在炒得也比較火,我也分享一下我們這兩年做相關(guān)產(chǎn)品的一個過程。其實我們飛機的話,現(xiàn)在是F1000,F(xiàn)200,F(xiàn)300,到未來往后的產(chǎn)品,其實從測繪的角度來說,我們的目標都是希望把控制精度變成儀器精度。
這句話怎么講?因為現(xiàn)在精度是通過控制點來保證的,但我們目標是希望把它做成儀器精度,通過它的GPS指標、角度指標,在沒有飛之前,我就知道飛三百米的成果精度是多少。我相信這是大家最希望看到的一個產(chǎn)品,就是說我的結(jié)果是可預知的,而不是像現(xiàn)在做一個項目,大家都知道它的影像環(huán)節(jié)非常多。
所以在總的目標推動下,我們的發(fā)展歷程是這樣子的:第一款是F1000,在這個時代我們定位是檢測型的飛機,它是沒有采用高精度的方案,基本上就是一個單點定位的無人機系統(tǒng)。從F200開始,我們跟天寶在進行合作,集成了高端高精度的定位板卡,首先板卡在應用模式上采用的是PPK后處理模式,尤其是大范圍作業(yè)的時候,通訊等一系列的問題;第二個是采取了20HZ,會比常規(guī)的赫茲數(shù)量高一點;第三個采用的都是GPS多清的系統(tǒng);最后是我們板卡本身精度的一個保證。所以整體的話,我們F200是PPK的作業(yè)模式,并且這個飛機在用戶那兒得到了大量的使用,包括常規(guī)的方式等等。
今天我們發(fā)布的F300這個產(chǎn)品。F300從定位模式上支持了PPK和RTK,可能很多人就要問,為什么又把這個支持回來?因為剛才也說到了大范圍數(shù)據(jù)采集的話,它會有一個鏈路的問題。其實我們在這里面還是解決一些問題,首先我們的RTK是依托數(shù)層面來做的,在大范圍使用上還是有非常大的好處。第二就是赫茲數(shù)更新到了50HZ。而且最重要的是:第一個虛擬參考站的引入,因為我們有RTK整個體系,可以用千尋的方案,這樣的話大家獲取高精度就更加方便了。另外,F(xiàn)300將來可以針對一些海上或者更邊緣的地區(qū)進行高精度的采集,并且我們的應用模式變成了最優(yōu)軌跡,就是基于PPK和RTK的數(shù)據(jù),兩種數(shù)據(jù)互補形成最高質(zhì)量的軌跡。
所以F300的應用模式在定位這件事情上,基本上已經(jīng)做到了現(xiàn)在主流技術(shù)都使用到了,做到了比較好的效果。在將來的話,其實就是剛才我說的,我們可能會繼續(xù)完善,再把整個高精度整合上來,然后最終我們的目標是做成儀器型的一個精度。
這個簡單跟大家分享一下,在今年3月份發(fā)布的軟件版本已經(jīng)支持到了3種版本模式:第一個無控制模式。其實最近大家也說的比較多,我把我們做的幾個關(guān)鍵點跟大家分享一下。第一個,我覺得還是定位精度的保證,這是基本;第二個,就是說我們對我們飛機的飛行軌跡姿態(tài)進行大量的統(tǒng)計和優(yōu)化,這樣能保證我們20HZ下采樣的精度是優(yōu)于毫米級的,這兩個保證我們獲取的高精度是真的高精度。第三個是傳感器的優(yōu)化,現(xiàn)在我們微單創(chuàng)業(yè)期,這兩種方式不是割裂去用的,是結(jié)合在一起去用的,因為純自檢,你的數(shù)據(jù)不好保證,其實這個問題在我們系統(tǒng)里應該說不存在,因為我們整個高精度的定位模塊跟我們飛控是整合在一起的,所以我們的延遲天生就非常小,我們的測算基本上是在五個毫秒以內(nèi)的。
最后一個是匹配和空三算法的精度,各種地形的匹配極度,包括空三技術(shù),尤其是基于高精度附加參數(shù)的定向算法,這也是我們做的核心的一個東西。但是剛才底下的話我其實用引號引起來,這個真的精度保證是非常重要的,因為早期PPK的應用,雖然大家精度也都說很高,但實際上它的精度有很多誤差進來,并沒有做到真正的高精度。另外就是空三算法上的優(yōu)化?;谶@些保證我們也做了一些案例,第一個是實驗廠的一些數(shù)據(jù),大家可以看一下,精度也都是非常好的,在我們軟件中綠色的是空三預測的點位,這只是基于高精度做的一個成果。
第二個是我們的工程數(shù)據(jù),這個其實是去年9月24日在武漢做的10平方公里的數(shù)據(jù)測試,影像分辨率是8厘米,它的精度也是非常好的。我覺得總結(jié)來說的話,其實它是在一定范圍內(nèi),一定高度其實是可行的,但它的影響因素也有很多,包括它的紋理,包括剛才說到的范圍等等,所以針對影像應用,我們非常歡迎用戶提出需求,跟我們一起做測試,把技術(shù)更加完善。
然后我們的PPK其實就是一個稀少控制點的模式,基于我們的高精度,基于我們的測量經(jīng)驗,尤其是各種地形各種紋理的情況下,到底怎么做?我們會基于大數(shù)據(jù),總結(jié)出經(jīng)驗提供給大家,包括一些布控方案?;谶@些技術(shù)的話,最終,大范圍的數(shù)據(jù)獲取也會給出一個整體解決方案。所以,剛才我們講的3D高精度,我覺得這是我們無人機管家專業(yè)版它特點的總結(jié),非常感謝大家。
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