المساحة التصويرية باستخدام الطائرات دون طيار Drone Photogrammetry [PDF]

Zitiervorschau

1 ...................................... ................................

:

1 ........................... ................................ ................................ 3 ....................................... ................................ 4 ........................... ................................ ................................ 4 ................ ................................ ................................ 5 ................... ................................ ................................ 10 ................................. ................................ 10 ...................... ................................ ................................ 11 ............ ................................ ................................ ................................ 11 ................................... ................................ ................................

13 ...................................... ................................

:

14 ..................................... ................................ ................................ 14 ............................. ................................ ................................ 16 ........................ ................................ ................................ 16 ................................. ................................ ................................ 17 ................. ................................ ................................ 18 ............ ................................ ................................ ................................ 18 ........... ................................ 22 ........................ ................................ 22 ................................. ................................ 23 ............................ ................................ 23 ................................ ................................ ................................ 24 .................................. ................................ ................................ 25 ............ ................................ ................................ ................................ 25 ................................... ................................ ................................

II

PROF. DR OMAR ALKHALIL

27 ...................................... ................................ 27 ........................... ................................ ................................ 27 ...................... ................................ ................................ 28 ............ ................................ ................................ 29 ............................ ................................ ................................ 29 ................................. ................................ CCD 29 ............................. ................................ ................................ 29 ........................... ................................ ................................ 29 ....................................... ................................ ................................ 30 ......................... ................................ ................................ 30 ...................................... ................................ 34 ............................ ................................ ................................ 35 ............... ................................ ................................ 36 ......................... ................................ ................................ 36 ........................................ ................................ 37 .................. ................................ ................................ 45 ....................... ................................ ................................ 45 ................ ................................ ................................ 45 ............................ ................................ ................................ 46 ...................... ................................ ................................ 48 ............ ................................ ................................ ................................ 48 ................................... ................................ ................................

: 49 ....................................... ................................ ................................ 49 ............................... ................................ 49 ............................... ................................ ................................ 49 ............................. ................................ ................................ 50 ................................... ................................ ................................ 50 ................................... ................................ ................................

III

PROF. DR OMAR ALKHALIL

50 ...................................... ................................ ................................ 50 ................. ................................ ................................ 50 .................................... ................................ UAV 51 .................................. ................................ 51 ............ ................................ ................................ 52 ................................. ................................ 52 ............................. ................................ 53 .......................... ................................ ................................ 53 ................. ................................ ................................ 55 .................................. ................................ 56 ............ ................................

‫االنحراف‬

56 ................. ................................ ................................ 57 ...........................

ASPRS

60 ............................ ................................ 64 ........................ ................................ 66 ................................... ................................

ASPRs

66 ............ ................................ ................................ ................................ 67 ................................... ................................ ................................

IV

PROF. DR OMAR ALKHALIL

‫ مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬:‫الفصل األول‬

Introduction to the Unmanned Aerial System

• • • • • • •

1

POF. DR OMAR AL KHALIL

‫ مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬:‫الفصل األول‬

Sperry

Sperry Gyroscope Company 1000

2

Corporation

POF. DR OMAR AL KHALIL

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪. (1-1‬الطائرة دون طيّار ‪.Curtiss N2C-2 Drone‬‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪3‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪4‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫جدول (‪ .)1-1‬تصنيف الطائرات دون طيّار‪.‬‬

‫•‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪5‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (2-1‬أمثلة على الطائرات دون طيار الصغيرة جداً‪.‬‬

‫•‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪.‬‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪6‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (3-1‬الطائرات دون طيار الصغيرة التي يتم إطالقها باليد‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (4-1‬الطائرة دون طيار االمريكية ‪.RQ-7 Shadow‬‬

‫الشكل (‪ . (5-1‬الطائرة دون طيار ‪.RS-16‬‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪7‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫‪Raven B‬‬

‫الطائرة دون طيار التركية بيرقدار ‪Bayraktar‬‬ ‫الشكل (‪ . (6-1‬أمثلة عن الطائرات دون طيار الصغيرة‪.‬‬

‫•‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪8‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (7-1‬أمثلة عن الطائرات دون طيار متوسطة الحجم‪.‬‬

‫•‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪9‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (8-1‬أمثلة عن الطائرات دون طيار الكبيرة‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (9-1‬طائرة الناسا ‪.Global Hawk‬‬

‫•‬

‫•‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪10‬‬

‫الفصل األول‪ :‬مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫•‬ ‫•‬

‫‪POF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪11‬‬

‫ مقدّمة إلى نظم الطائرات دون طيّار‬:‫الفصل األول‬

[1] http://news.psu.edu/story/300122/2014/01/14/research/programming-drones-fly-birds? utm_source=newswire&utm_medium=email&utm_term=300215&utm_content= 01-14-2014-14-59&utm_campaign=engineering%20newswire https://www.e-education.psu.edu/geog892/print/book/export/html/3 10/10 [2] http://www.airspacemag.com/flight-today/drones-for-hire-125909361/ [3] http://www.airspacemag.com/flight-today/robot-reporters-125191633/ [4]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.e-education.psu.edu.geog892/files/FreeReport-6-Predictions-for-2016.pdf [5] https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/Collier_Crouch_thesis_a435680.pdf [6]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/images/lesson01/remotesensing-04-01671.pdf [7] https://psu.instructure.com/files/129052263/download?download_frd=1 [8] http://news.psu.edu/story/300122/2014/01/14/research/programming-drones-fly-birds? utm_source=newswire&utm_medium=email&utm_term=300215&utm_content= 01-14-2014-14-59&utm_campaign=engineering newswire [9] https://home.army.mil/rucker/index.php [10] https://en.wikipedia.org/wiki/Bayraktar_Mini_UAV#Specifications [11] http://olive-drab.com/idphoto/id_photos_uav_rq7.php [12] http://american-aerospace.net/ [13] http://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_2362.html [14] https://www.e-education.psu.edu/geog892/node/5.

12

POF. DR OMAR AL KHALIL

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫‪Unmanned Aerial System Elements‬‬

‫الشكل (‪ . (1-2‬مكونات الـ ‪.UAS‬‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪13‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪14‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (2-2‬عناصر نظام رابط البيانات لعمل أنظمة الطائرات دون طيار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪15‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪16‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫•‬

‫•‬

‫جدول (‪ .)1-2‬إجراءات الطوارئ لـ ‪Yamaha RMAX UAS‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪17‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫•‬ ‫‪o‬‬

‫‪o‬‬

‫‪o‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪18‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬ ‫الشكل (‪ . (3-2‬كاميرات جوية كبيرة المقاس‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (4-2‬الكاميرا ‪ Imperx Bobcat 2‬المصغّرة‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (5-2‬الكاميرا ‪.Phase One iXA Camera‬‬

‫•‬ ‫‪o‬‬

‫‪o‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪19‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (6-2‬الطيف الكهرطيسي‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (7-2‬الكاميرا متعددة الطيف ‪.Sequoia+‬‬

‫الشكل (‪ . (8-2‬الكاميرا متعددة الطيف ‪.Sequoia+‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪20‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (9-2‬المستشعر ‪ FLIR VUE PRO‬تحت األحمر الحراري للطائرات دون طيّار الصغيرة‪.‬‬

‫•‬

‫الشكل (‪ . (10-2‬نظام الليدار ‪ Riegl VUX-1‬المناسب للطائرات دون طيّار الصغيرة‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪21‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (11-2‬ثالثة نماذج من الليدار ‪ Velodyne‬للطائرات دون طيّار الصغيرة‪.‬‬

‫•‬

‫•‬

‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪22‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (12-2‬وحدة القياس بالقصور الذاتي ‪.SBG 500E‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪23‬‬

‫الفصل الثاني‪ :‬عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (13-2‬شاحنة إطالق‪.‬‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪24‬‬

‫ عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬:‫الفصل الثاني‬

[1] https://psu.instructure.com/files/133628120/download?download_frd=1 [2]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/US%20Army%20UAS%20RoadMap%202010%202035-1.pdf [3]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/9548_MS_RemoteSensing.pdf [4]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/Human_Factor_Implications_200608.pdf [5]http://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/images/lesson01/20-717_SWOT-analysis.pdf [6]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/B4842_16MP_CCDCamera_Specs.pdf [7]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/IXA180_IXA160.pdf [8]https://geospatial.phaseone.com/drone-payload/p3-payload-fordrones/?utm_source=referral&utm_medium=eblast&utm_campaign=GEO-2021-0505-GeoconnectioneblastP3_payload_for_drones&utm_content=CTA [9] https://geospatial.phaseone.com/drone-payload/ [10] http://imperx.com/ [11] http://industrial.phaseone.com/ [12]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/PH_Geospatial_Overview_Deck_v5.pdf [13]https://www.parrot.com/business-solutions-us/parrot-professional/parrot-sequoia#parrotsequoia[14] https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_spectrum [15]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.e-education.psu.edu.geog892/files/flira6700sc-mwir-series-infrared-camera-datasheet.pdf [16] https://www.flir.com/ [17] http://en.wikipedia.org/wiki/LIDAR [18]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/DataSheet_VUX-1_14-02-2014_PRELIMINARY_4pages.pdf [19] https://youtu.be/YaGw-dzo9Mc [20] http://www.riegl.com/nc/ [21] http://velodynelidar.com/ [22] http://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System [23] http://en.wikipedia.org/wiki/Inertial_Measurement_Unit

25

PROF. DR OMAR ALKHALIL

‫ عناصر أنظمة الطائرات دون طيّار‬:‫الفصل الثاني‬

[24]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.e-education.psu.edu.geog892/files/IG500E-Leaflet-1.pdf [25] http://www.sbg-systems.com/

26

PROF. DR OMAR ALKHALIL

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫‪UAS Mission Planning‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪27‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (1-3‬مثال عن خارطة طبوغرافية‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (2-3‬مثال عن مخطط طيران قطاعي‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪28‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫‪CCD‬‬

‫‪‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪29‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫’‪c‬‬

‫‪‬‬

‫’‪d‬‬

‫لوح سالب‬

‫’‪o‬‬ ‫’‪a‬‬

‫’‪b‬‬

‫’‪+y‬‬

‫محطة التقاط الصورة‬

‫‪L‬‬

‫‪c‬‬

‫‪o‬‬

‫’‪+x‬‬

‫‪d‬‬

‫لوح موجب‬ ‫‪a‬‬

‫‪b‬‬

‫المحور البصري‬ ‫‪D‬‬ ‫‪C‬‬

‫‪P‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬

‫الشكل (‪ . (3-3‬هندسية الصورة الجوية الشاقولية‪.‬‬

‫𝑏𝑎‬ ‫𝐵𝐴‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪30‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (4-3‬مقياس الصورة الجوية الشاقولية‪.‬‬

‫𝑓‬ ‫‪Lab‬‬

‫‪′‬‬

‫𝐻‬

‫‪LAB‬‬

‫‪ab‬‬ ‫‪f‬‬ ‫' =‬ ‫‪AB H‬‬

‫=‪S‬‬

‫‪152.4 mm 0.1524 m‬‬ ‫‪f‬‬ ‫‪1‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫'‬ ‫‪12000‬‬ ‫‪H‬‬ ‫‪1830 m‬‬ ‫‪1830 m‬‬

‫=‪S‬‬

‫‪h‬‬ ‫‪f‬‬ ‫‪H −h‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫=‪S‬‬

‫‪31‬‬

‫ تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬:‫الفصل الثالث‬

S avg =

S max =

152.4 mm 0.1524 m f 1 = = = H − h1 (3000 − 610) m 2390 m 15700

S min =

152.4 mm 0.1524 m f 1 = = = H − h2 (3000 − 310) m 2690 m 17700

havg =

S avg =

32

f H − havg

h1 + h2 610 + 310 = = 460 m 2 2

152.4 mm 0.1524 m f 1 = = = H − havg (3000 − 460) m 2540 m 16700

PROF. DR OMAR ALKHALIL

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫‪0.01‬‬ ‫‪1‬‬ ‫=‬ ‫‪300 30000‬‬

‫=𝑆‬

‫الشكل (‪ . (5-3‬معلومات الكاميرا ‪.DJI Mavic 2 Pro‬‬

‫الشكل (‪ . (6-3‬معلومات الكاميرا ‪ DJI 2‬متعددة الطيف‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪33‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫•‬

‫‪B‬‬

‫‪B‬‬

‫تداخل طولي‬ ‫‪G‬‬

‫الشكل (‪ . (7-3‬التداخل الطولي للصور المتعاقبة‪.‬‬

‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪34‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫‪W‬‬

‫‪W‬‬ ‫تداخل عرضي‬

‫‪G‬‬

‫الشكل (‪ . (8-3‬التداخل العرضي للصور المتعاقبة‪.‬‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫الشكل (‪ . (9-3‬مصفوفة العناصر ‪.CCD‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪35‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫مقياس الصورة = حجم البكسل في الصورة‪/‬مسافة االعتيان األرضية‬

‫‪0.001‬‬ ‫‪1‬‬ ‫=‬ ‫‪1 𝑓𝑡 𝑥 304.8 304800‬‬

‫=𝑆‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪36‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (10-3‬هندسية شريط التصوير‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (11-3‬هندسية بلوك التصوير مع شريطين‪.‬‬

‫‪.‬‬ ‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪37‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (12-3‬خارطة المشروع‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (13-3‬التوجيه الصحيح لخطوط الطيران‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪38‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (14-3‬التوجيه الصحيح آللة التصوير‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪39‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (15-3‬خطوط الطيران‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪40‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (16-3‬توزيع الصور على خطوط الطيران‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪41‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (17-3‬ارتفاع الطيران‪.‬‬

‫𝑓‬ ‫𝑏𝑎‬ ‫=‬ ‫𝐵𝐴 𝐻‬

‫= 𝑒𝑙𝑎𝑐𝑆‬

‫𝐷𝑆𝐺 × 𝑓‬ ‫𝑏𝑎‬

‫=𝐻‬

‫𝑚 ‪50 𝑚𝑚 × 0.3‬‬ ‫𝑚 ‪= 1500‬‬ ‫𝑚𝑚 ‪0.010‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫=𝐻‬

‫‪42‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫𝐵‬ ‫𝑣‬

‫=𝑡‬

‫𝑡𝑓 ‪1000‬‬ ‫𝑠𝑡𝑜𝑛𝑘 ‪150‬‬

‫=𝑡‬

‫𝑡𝑓 ‪1000‬‬ ‫𝑟𝑢𝑜‪150 𝑘𝑛𝑜𝑡𝑠. 1.15 𝑚𝑖𝑙𝑒/ℎ‬‬ ‫𝑡𝑓 ‪1000‬‬ ‫𝑟𝑢𝑜‪172.5𝑚𝑖𝑙𝑒/ℎ‬‬

‫=‬

‫=‬

‫𝑡𝑓 ‪1000‬‬ ‫𝑒𝑙𝑖𝑚‪172.5 𝑚𝑖𝑙𝑒/ℎ𝑜𝑢𝑟 × 5280 𝑓𝑡/‬‬

‫=‬

‫𝑐𝑒𝑠 ‪= 0.0010979ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 = 3.95‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪43‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫•‬

‫•‬ ‫‪‬‬ ‫•‬

‫•‬ ‫‪‬‬

‫•‬ ‫•‬

‫•‬

‫‪= 3 x 84‬‬

‫•‬ ‫𝑡𝑓 ‪𝑓 × 𝐺𝑆𝐷 100 × 1‬‬ ‫=‬ ‫𝑡𝑓 ‪= 10000‬‬ ‫𝑏𝑎‬ ‫𝑚𝑚 ‪0.010‬‬ ‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫=𝐻‬

‫‪44‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫•‬ ‫𝑡𝑓 ‪2800‬‬ ‫𝑡𝑓 ‪2800‬‬ ‫𝑡𝑓 ‪2800‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫𝑟𝑢𝑜‪150 𝑘𝑛𝑜𝑡𝑠 150 𝑘𝑛𝑜𝑡𝑠. 1.15 𝑚𝑖𝑙𝑒𝑠/ℎ𝑜𝑢𝑟 172.5 𝑚𝑖𝑙𝑒𝑠/ℎ‬‬ ‫𝑡𝑓 ‪2800‬‬ ‫=‬ ‫𝑐𝑒𝑠 ‪= 0.0030742 ℎ𝑜𝑢𝑟𝑠 = 11.067‬‬ ‫𝑠𝑒𝑙𝑖𝑚‬ ‫‪172.5‬‬ ‫𝑒𝑙𝑖𝑚‪. 5.28 𝑓𝑡/‬‬ ‫𝑟𝑢𝑜‪ℎ‬‬

‫= )𝑡( 𝑒𝑚𝑖𝑇‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪45‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (18-3‬الهندسة الداخلية آللة التصوير‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪46‬‬

‫الفصل الثالث‪ :‬تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬

‫الشكل (‪ . (19-3‬زوايا االلتفاف‪ ،‬األوج واالنحراف‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (20-3‬تصميم رحلة تحديد خط التسديد لليدار‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR ALKHALIL‬‬

‫‪47‬‬

‫ تخطيط إلى نظم الطائرات دون طيّار‬:‫الفصل الثالث‬

[1]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/images/lesson06/Camera_Calibration-yastikli_naci.pdf [2]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/images/lesson06/Camera_Calibration_91.pdf [3] https://store.usgs.gov/maps [4]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/images/lesson06/PA_State%20College_223993_1962_24000_g eo.pdf [5]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/images/Lesson04/Aeronautical_Chart.pdf [6] http://www.youtube.com/watch?v=6ITjUfl80bs [7] http://en.wikipedia.org/wiki/Visual_flight_rules [8] http://www.faa.gov/air_traffic/flight_info/aeronav/digital_products/vfr/#SecPDFs [9] https://www.faa.gov/air_traffic/flight_info/aeronav/productcatalog/VFRCharts/ [10] https://app.airmap.com/geo?34.017931,-118.496046,9.417193z [11]https://faa.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=9c2e4406710048e19806ebf6 a06754ad [12] https://www.faa.gov/uas/recreational_fliers/where_can_i_fly/b4ufly/ [13] http://en.wikipedia.org/wiki/Digital_camera [14] http://en.wikipedia.org/wiki/CCD_camera [15]https://wingtra.com/best-drones-for-photogrammetry-wingtraone-comparison/phantom-4rtk-vs-wingtra/ [16] https://www.youtube.com/watch?v=dNVtMmLlnoE&feature=youtu.be [17] http://en.wikipedia.org/wiki/Shutter_%28photography%29 [18] http://en.wikipedia.org/wiki/Waypoint [19] http://en.wikipedia.org/wiki/Inertial_Measurement_Unit [20] https://psu.instructure.com/files/102041812/download?download_frd=1 [21]https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/GEOG892_Pix4D_Excercise2.pdf

48

PROF. DR OMAR ALKHALIL

‫ جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬:‫الفصل الرابع‬ ‫طيّار‬

Data Quality and Accuracy and Strategy for Selecting a UAS-based Geospatial Mapping System

• • • •

49

PROF. DR OMAR AL KHALIL

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫‪UAV‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪50‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪51‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪52‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫الشكل (‪ . (1-4‬األجهزة شائعة االستخدام في المساحة وإنتاج الخرائط‪.‬‬

‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪53‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫•‬

‫الشكل (‪ . (2-4‬توضيح لمفهومي الصحة والدقة‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪54‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫الشكل (‪ . (3-4‬توضيح لمفهومي الصحة والدقة باستخدام مفهوم االحتمالية‪.‬‬

‫‪((3 − 3)2 + (3 − 2)2 (1 − 3)2 + (5 − 3)2 + (4 − 3)2 10‬‬ ‫=‬ ‫‪= 2.5 𝑖𝑛𝑐ℎ2‬‬ ‫‪5−1‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪√2.5 = 1.581 𝑖𝑛𝑐ℎ‬‬

‫•‬ ‫•‬ ‫‪∑(𝑍 − 𝑍𝑖 )2‬‬ ‫𝑛‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫√ = 𝐸𝑆𝑀𝑅‬

‫‪55‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫االنحراف‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪56‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫جدول (‪ .)1-4‬جدول الدقة الشاقولية للبيانات المكانية‪.‬‬

‫الشكل (‪ . (4-4‬منحني توزيع االحتمالية العشوائية‪ ،‬منحني الجرس‪.‬‬

‫‪ASPRS‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪57‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪58‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬ ‫•‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪59‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫الشكل (‪ . (5-4‬أوضاع الدقة وفقاً لمعايير الـ ‪.ASPRS‬‬

‫جدول (‪ .)2-4‬أصناف الدقة االفقية لـ ‪.ASPRS‬‬

‫‪𝑅𝑀𝑆𝐸𝑟 = 𝑅𝑀𝑆𝐸𝑥2 + 𝑅𝑀𝑆𝐸𝑦2‬‬

‫‪1‬‬ ‫)𝑝𝑎𝑚( 𝑥𝐸𝑆𝑀𝑅‬ ‫‪2‬‬

‫= )𝑇𝐴( 𝑥𝐸𝑆𝑀𝑅‬

‫‪1‬‬ ‫)𝑝𝑎𝑚( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅‬ ‫‪2‬‬

‫= )𝑇𝐴( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅‬

‫)𝑇𝐴( 𝑧𝐸𝑆𝑀𝑅 𝑟𝑜 )𝑇𝐴( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅 ‪𝑅𝑀𝑆𝐸𝑥 (𝐴𝑇),‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫)𝑀𝐸𝐷( 𝑧𝐸𝑆𝑀𝑅 𝑟𝑜 )𝑝𝑎𝑚( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅 ‪= 𝑅𝑀𝑆𝐸𝑥 (𝑚𝑎𝑝),‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬

‫)𝑠𝑆𝑃𝐶𝐺( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅 ‪𝑅𝑀𝑆𝐸𝑥 (𝐺𝐶𝑃𝑠),‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫)𝑠𝑃𝐶𝐺( 𝑧𝐸𝑆𝑀𝑅 𝑟𝑜 )𝑝𝑎𝑚( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅 ‪= 𝑅𝑀𝑆𝐸𝑥 (𝑚𝑎𝑝),‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪1‬‬ ‫)𝑝𝑎𝑚( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅 𝑟𝑜 )𝑝𝑎𝑚( 𝑥𝐸𝑆𝑀𝑅 =‬ ‫‪2‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪60‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫)𝑠𝑃𝐶𝐺( 𝑧𝐸𝑆𝑀𝑅 𝑟𝑜 )𝑠𝑃𝐶𝐺( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅 ‪𝑅𝑀𝑆𝐸𝑥 (𝐺𝐶𝑃𝑠),‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫)𝑀𝐸𝐷( 𝑧𝐸𝑆𝑀𝑅 𝑟𝑜 )𝑝𝑎𝑚( 𝑦𝐸𝑆𝑀𝑅 ‪= 𝑅𝑀𝑆𝐸𝑥 (𝑚𝑎𝑝),‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪4‬‬

‫جدول (‪ .)3-4‬أمثلة عن األصناف العامة للدقة األفقية وفقاً للمعايير الجديدة‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪61‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪62‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪63‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫جدول (‪ .)4-4‬أصناف الدقة الشاقولية لـ ‪.ASPRS‬‬

‫)‪Non-vegetated Vertical Accuracy (NVA‬‬

‫)‪Vegetated Vertical Accuracy (VVA‬‬

‫جدول (‪ .)5-4‬أمثلةً على دقة‪ /‬نوعية البيانات االرتفاعية‪.‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪64‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫) 𝑟𝐸𝑆𝑀𝑅(𝑟𝑜𝑟𝑟𝐸 𝑙𝑎𝑡𝑛𝑜𝑧𝑖𝑟𝑜𝐻 𝑟𝑎𝑑𝑖𝐿‬ ‫‪2‬‬ ‫)𝑟𝑜𝑟𝑟𝑒 𝑈𝑀𝐼(‪tan‬‬ ‫)𝑒𝑑𝑢𝑡𝑖𝑡𝑙𝑎 𝑔𝑛𝑖𝑦𝑙𝑓 𝑥‬ ‫‪0.55894170‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫( ‪= √(𝐺𝑁𝑆𝑆 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟)2 +‬‬

‫‪65‬‬

‫الفصل الرابع‪ :‬جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬ ‫طيّار‬

‫‪ASPRs‬‬

‫جدول (‪ .)6-4‬العدد الموصى به لنقاط الفحص المطلوبة للتحقق من دقة المنتج وفقًا لمعايير ‪ASPRS‬‬

‫‪25‬‬

‫‪5‬‬

‫‪20‬‬

‫‪20‬‬

‫‪≤500‬‬

‫‪30‬‬

‫‪10‬‬

‫‪20‬‬

‫‪25‬‬

‫‪501-750‬‬

‫‪40‬‬

‫‪15‬‬

‫‪25‬‬

‫‪30‬‬

‫‪751-1000‬‬

‫‪50‬‬

‫‪20‬‬

‫‪30‬‬

‫‪35‬‬

‫‪1001-1250‬‬

‫‪60‬‬

‫‪25‬‬

‫‪35‬‬

‫‪40‬‬

‫‪1251-1500‬‬

‫‪70‬‬

‫‪30‬‬

‫‪40‬‬

‫‪45‬‬

‫‪1501-1750‬‬

‫‪80‬‬

‫‪35‬‬

‫‪45‬‬

‫‪50‬‬

‫‪1751-2000‬‬

‫‪90‬‬

‫‪40‬‬

‫‪50‬‬

‫‪55‬‬

‫‪2001-2250‬‬

‫‪100‬‬

‫‪45‬‬

‫‪55‬‬

‫‪60‬‬

‫‪2251-2500‬‬

‫‪PROF. DR OMAR AL KHALIL‬‬

‫‪66‬‬

‫ جودة البيانات ودقتها واستراتيجية اختيار نظام التخريط المكاني القائم على أنظمة الطائرات دون‬:‫الفصل الرابع‬ ‫طيّار‬

[1] https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/5-things-to-consider-when-adopting-drones-foryour-business.pdf [2] https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/AerialServices_UASGuide_Small.pdf [3] https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/images/lesson09/GIM%20International.pdf [4] https://www.e-education.psu.edu/geog892/sites/www.eeducation.psu.edu.geog892/files/UAS-Suppliers.pdf [5]https://mags.shephardmedia.com/HB-samples2017/Commercial_Unmanned_Systems_Handbook_Sample_2017/pubData/mobile/in dex.htm#/1/ [6] https://industrial.phaseone.com/Aerial_Cameras.aspx [7] https://www.imperx.com/ccd-cameras/ [8] https://www.nikonusa.com/en/Nikon-Products/dslr-cameras/index.page [9] https://micasense.com/dual-camera-system/ [10] https://www.parrot.com/uk/shop/accessories-spare-parts/other-drones/sequoia [11] https://www.agisoft.com/ [12] https://www.pix4d.com/#products [13] http://www.menci.com/ [14] https://www.simactive.com/correlator3d-mapping-software-features [15]https://www.geospatial.trimble.com/products-and-solutions/trimble-inphouasmaster? gclid=Cj0KCQiAu62QBhC7ARIsALXijXRQifB6ey8Ds3y6jWhROSjxYhXAqI9Swg 4kDxDDrfvTc6OY3VC3eLMaAltuEALw_wcB [16] https://www.ngs.noaa.gov/corbin/class_description/Precision_Accuracy/ [17]http://www.asprs.org/PAD-Division/ASPRS-POSITIONAL-ACCURACYSTANDARDS-FOR-DIGITAL-GEOSPATIAL-DATA.html [18]http://www.asprs.org/wpcontent/uploads/2015/01/ASPRS_Positional_Accuracy_Standards_Edition1_Version 100_November2014.pdf

67

PROF. DR OMAR AL KHALIL