Die Abhängigkeit vom GPS war jahrelang die Achillesferse der Drohnenvermessung. In Umgebungen wie Tunneln, Untertagebergwerken oder dichten Wäldern verschlechtert sich das Satellitensignal oder fällt ganz aus, was die Sicherheit und Genauigkeit des Fluges beeinträchtigt. Die Skydio 2+ von Skydio durchbricht diese technologische Barriere durch die Implementierung eines Navigationssystems, das ausschließlich auf 360°-Sicht und neuronalen Netzen basiert, und bietet eine robuste Alternative für Vermessungen unter GNSS-denied-Bedingungen.
Architektur der inertial-visuellen Navigation und des neuronalen SLAM 🚁
Der Skydio 2+ integriert einen Satz von sechs Navigationskameras, die die Umgebung in einem vollständigen Radius erfassen und ein konvolutionelles neuronales Netzwerkmodell speisen, das darauf trainiert ist, Hindernisse, Kanten und Texturen in Echtzeit zu erkennen. Dieses System führt einen visuellen SLAM-Algorithmus aus, der eine dreidimensionale Karte des Geländes erstellt, ohne auf externe Referenzen angewiesen zu sein. Für den Vermesser bedeutet dies die Fähigkeit, Inspektionsflüge in Minengängen oder unter Pflanzendecken durchzuführen und dabei eine submetrische relative Positionierungsgenauigkeit beizubehalten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Drohnen, die RTK-Basisstationen benötigen, ermöglicht dieser Ansatz die Aufrechterhaltung der Kontinuität der Vermessung selbst in Zonen mit totalem Satellitenschatten, indem die Daten mit der Positionierung der hochauflösenden Kamera synchronisiert werden, um durch spätere Kontrollpunkte georeferenzierte Punktwolken zu erzeugen.
Auswirkungen auf die Geomatik bei kritischer Infrastruktur 🏗️
Die Fähigkeit, ohne GPS zu operieren, erweitert nicht nur das Anwendungsspektrum, sondern definiert auch die Arbeitsabläufe bei der Infrastrukturinspektion neu. In Brücken oder Eisenbahntunneln, wo die Metallstruktur das Signal blockiert, fliegt der Skydio 2+ autonom der Geometrie des Anlageguts folgend und erfasst photogrammetrische Daten mit einer Punktdichte, die mit terrestrischen Laserscannern konkurriert. Für die Bauindustrie bedeutet dies die Möglichkeit, Innenräume oder Keller in der Bauphase zu inspizieren, ohne Leuchtfeuer oder externe Führungssysteme installieren zu müssen, was die Absteckungszeit verkürzt und die Sicherheit erhöht, da Arbeiter in Gefahrenbereichen überflüssig werden.
In Anbetracht der Einschränkungen von GPS in unterirdischen Umgebungen wie Tunneln oder Minen, welche konkreten Vorteile und Einschränkungen bietet das 360-Grad-Sichtnavigationssystem des Skydio 2+ im Vergleich zu traditionellen Methoden der topografischen Absteckung in diesen Räumen ohne Satellitensignal?
(PS: 3D-Vermessung ist wie das Erstellen einer Schatzkarte, aber der Schatz ist ein präzises Modell.)