Rilievo 3D: volo manuale o automatico?

In questo articolo parleremo delle due diverse modalità di volo che possiamo svolgere con i nostri droni: la modalità di volo automatico e la modalità di volo manuale. 

Cosa si intende per volo manuale e volo automatico?

Il volo manuale prevede che il pilota si occupi di tutti i movimenti e di tutti gli scatti che il drone dovrà effettuare per svolgere il rilievo fotogrammetrico 3D in maniera corretta. Infatti, oltre a dover gestire qualsiasi movimento del drone il pilota si dovrà occupare di acquisire gli scatti fotografici con le giuste sovrapposizione tra loro (regola base della fotogrammetria) e con i giusti parametri di scatto, come esposizione e messa a fuoco. Quindi durante un volo manuale tutto il processo di rilievo sarà affidato alle abilità tecniche del pilota incaricato.

Per quanto riguarda il volo automatico invece, il drone volerà ed acquisirà gli scatti fotografici in completa autonomia. Questo risulta possibile grazie al ricevitore GNSS, o più semplicemente GPS, montato sul drone che gli permette di muoversi seguendo rotte ben precise determinate da coordinate geografiche precedentemente pianificate. 

In sostanza, con un volo manuale il pilota si deve occupare del volo del drone e degli scatti fotografici, con un volo automatico invece il pilota si deve principalmente occupare di effettuare una scrupolosa pianificazione di volo e ci penserà il drone stesso a gestire il volo e gli scatti fotografici. 

Come pianificare un volo manuale e uno automatico?

Per svolgere un rilievo fotogrammetrico 3D automatico è necessario innanzitutto dotarsi di un drone che possa svolgere questa tipologia di voli e che quindi sia dotato di un sensore GPS. Il drone dovrà essere compatibile con applicazioni di volo che permettono di pianificare missioni di volo automatico. Ad oggi la maggior parte dei droni del marchio DJI sono compatibili con queste applicazioni.

Le app che ci permettiamo di consigliare sono: Dronelink, Map Pilot e DroneDeploy, che risultano tra le più complete ed affidabili tra quelle presenti sul mercato. 

Scelto il drone e scelta l’applicazione, a questo punto non resta che pianificare la missione di volo. Lo sviluppo di una missione di volo automatica è pressoché identico in tutte le applicazioni, infatti, come primo step si identifica l’area da rilevare, successivamente si impostano le sovrapposizioni che si vogliono mantenere tra uno scatto fotografico e l’altro e infine si pianifica l’altezza di volo del drone.

Una volta pianificato, accediamo il drone e facciamo partire la missione. Il drone andrà a sorvolare l’area del rilievo alla quota prestabilita in completa autonomia, scattando fotografie con una cadenza tale che ci permetterà di ottenere immagini con le sovrapposizioni pianificate. 

Per quanto riguarda la pianificazione di un volo manuale invece, in questo caso non andremo a pianificare un volo a tavolino, ma dovremo pianificare visivamente il percorso da svolgere per acquisire il dataset di immagini di nostro interesse, avendo cura di valutare al meglio la posizione degli ostacoli presenti nell’area. Il pilota durante il volo si dovrà preoccupare di gestire diversi fattori: i movimenti del drone, le sovrapposizioni tra gli scatti e la qualità delle immagini. Per questo motivo consigliamo sempre ai piloti di avere un assistente che possa monitorare e gestire l’ambiente di volo e aiutare il pilota per qualsiasi necessità. 

Quando utilizzare un volo automatico e quando il volo manuale?

Il volo automatico ad oggi è consigliato utilizzarlo esclusivamente per il rilievo di terreni. Questo perché, come già accennato, il drone si muove in automatico seguendo coordinate geografiche grazie al suo GPS, in ambienti aperti il segnale GPS è ottimo e di conseguenza il drone riesce a seguire traiettorie con altissima precisione.

Inoltre, il rilievo di terreni si svolge sempre a quote relativamente elevate e questo permette di svolgere le missioni ad altezze di volo superiori a qualsiasi ostacolo, riducendo al minimo il rischio di collisioni. 

Questi fattori rendono il volo automatico il metodo migliore nel contesto dei rilievi di terreni, in quanto più sicuro e rapido per acquisire i dataset di grandi aree.

Il volo manuale invece, risulta consigliato per i rilievi di edifici e delle loro facciate a causa di diversi motivi. 

Il primo motivo è che in zone urbane, quando siamo a basse quote il GPS del drone non sempre riceve un buon segnale satellitare e questo non ne garantisce un volo stabile e preciso se volassimo in automatico, mentre volando in manuale possiamo gestire e compensare direttamente tutte le oscillazioni che il drone potrebbe effettuare. 

Altro motivo per cui è consigliato volare in manuale per il rilievo di edifici è che nella maggior parte dei casi questi soggetti presentano moltissimi ostacoli nelle loro vicinanze, come alberi, cavi della corrente o altri edifici. 

Un volo automatico in questi contesti necessiterebbe di sensori di evitamento ostacoli del drone di altissimo livello, ma anche i sensori più performanti possono non riconoscere con efficacia ostacoli come rami sottili oppure cavi della corrente. Principalmente per questi due motivi il rilievo di edifici ad oggi è ancora consigliato svolgerlo con un volo manuale. 

 

In conclusione, ad oggi i rilievi in automatico è consigliato svolgerli esclusivamente in ambianti aperti, ad alte quote, dove non vi sono ostacoli e il segnale GPS è di ottima qualità. Il rilievo di edifici invece, è ancora consigliato effettuarlo con voli manuali, principalmente perché affidarsi totalmente ai sensori di evitamento ostacoli è ancora prematuro per quando si parla di ostacoli molto fini come cavi della corrente o rami.