Die Abhängigkeit vom GPS war jahrelang die Achillesferse der Drohnenvermessung. In Umgebungen wie Tunneln, unterirdischen Minen oder dichten Wäldern verschlechtert sich das Satellitensignal oder fällt ganz aus, was die Sicherheit und Genauigkeit des Fluges gefährdet. 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 visuell-inertialen Navigation und des neuronalen SLAM 🚁
Die Skydio 2+ integriert einen Satz von sechs Navigationskameras, die die Umgebung in einem vollständigen Radius erfassen und ein neuronales Faltungsnetzwerkmodell 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 dass externe Referenzen erforderlich sind. 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 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.
Implikationen für die Geomatik bei kritischer Infrastruktur 🏗️
Die Fähigkeit, ohne GPS zu operieren, erweitert nicht nur das Anwendungsspektrum, sondern definiert die Arbeitsabläufe bei der Infrastrukturinspektion neu. In Brücken oder Eisenbahntunneln, wo die Metallstruktur das Signal blockiert, fliegt die Skydio 2+ autonom der Geometrie des Bauwerks folgend und erfasst photogrammetrische Daten mit einer Punktdichte, die mit terrestrischen Laserscannern konkurriert. Für die Baubranche bedeutet dies, Innenraumdecken oder Keller in der Bauphase inspizieren zu können, ohne externe Baken oder Führungssysteme installieren zu müssen, was die Absteckungszeit verkürzt und die Sicherheit erhöht, da Arbeiter in Gefahrenbereichen nicht mehr benötigt werden.
In Anbetracht der Einschränkungen von GPS in unterirdischen Umgebungen wie Tunneln oder Minen, welche konkreten Vorteile und Einschränkungen bietet das 360-Grad-Sichtnavigationssystem der 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.)