neue Phantom 4 RTK Drohne im Test

//neue Phantom 4 RTK Drohne im Test

neue Phantom 4 RTK Drohne im Test

Mit Spannung wurde in der UAV Szene die neue RTK Drohne von DJI erwartet. Wir haben ein Testgerät zur Verfügung gestellt bekommen und es auf Herz und Nieren geprüft. Wir wollten genau wissen, welche Vorteile und Genauigkeiten wir von dieser Technik erwarten dürfen, schlussendlich kostet diese Gerät nur einen Bruchteil üblicher RTK Drohnen. Als Praktiker mit hohen Ansprüchen haben wir unsere Haltung gegenüber HochgeschwindigkeitsUAV mit RTK Genauigkeit immer wieder hinterfragt und auf den Prüfstand gestellt. RTK in Drohnen hat uns bis heute nicht so wirklich überzeugt, waren doch die Probleme der Exzentrität bei starken Neigungen des Fluggerätes schon eklatant.

Unser Testszenario

Wir nutzten direkt unsere Testgelände vor unserem Büro in München am Schatzbogen. Hier haben wir sowohl Katasterfestpunkte der Vermessungsverwaltung, Höhenfestpunkte und ein großes Feld an hochgenauen Passpunkten über 3 Ebenen verteilt, die in Mehrfachmessungen ausreichend überbestimmt sind, also ein Genauigkeitsfenster von unter 1 cm haben.

Dieses Passpunktfeld flogen wir mit RTKAusstattung, als auch mit der Standard Phantom4pro (zum Vergleich) ab. Dabei nutzten wir die neuen Flugmodi der neuen DJI-RTK App mit 2D Auswertung mit Photogrammetriemodus, als auch den 3D Modus. Der Photogrammetriemodus mit Senkrechtaufnahmen ist dabei besser für Orthophotos zu verwenden, während der 3D Modus besser für 3D Modelle von Gebäuden oder Baugruben und Abbaustätten geeignet ist. Leider fehlen in der App aber immer noch einige Modi die man in Flugplanungsapps heute findet, das hat beim Testergebniss hier keinen Einfluss.

Als Flughöhen bestimmten wir 50, 60 und 70 m und als Überdeckung wählten wir 80% in längs- und quer. Bei den Schrägaufnahmen wählten wir zwischen 60 und 80 grad. Als Auswertesoftware benutzten wir 3Dsurvey, weil wir hier vermessungstechnisch höhere Standards vorfinden.

Die Passpunkte wurden wie gesagt mehrfach überbestimmt und liegen mit einer Genauigkeit von +/-1 cm in der Lage und Höhe vor. Sie wurden mit einem an Saposkontrollpunkten geeichten Stonex S900 gemessen und mit WebCADdy in metrische Koordinatensysteme und amtlichen NTv2 Gittern und dem aktuellen Höhennetz 2016 umgerechnet. Der Vergleich der Genauigkeiten wurde allerdings, um keine Umrechnungsverluste zu bekommen im ETRS89 System, also dem NativGPS Koordinatensystem vorgenommen. Der besseren Anschaulichkeit wegen haben wir die Listen ins UTM Koordinatensystem umgerechnet.

Die Grundgenauigkeit der PH4pro+RTK

Für die RTK Fähigkeit wird die Fernsteuerung mit einem LTE Stick ausgestattet, der es erlaubt im Internet mit den sogenannten NTRIP Diensten der Vermessungsverwaltung zu kommunizieren. Jeder Vermessungsfachmann kennt dass von seinem GNSS Empfänger. Voraussetzung ist natürlich ein Sapos oder AXIO Konto um Korrekturdaten im RTCM 3.0-3.2 Format abrufen zu können. Die Konfiguration ist entsprechend einem ganz normalen GNSS von anderen Anbietern vorzunehmen.

Ist das Gerät richtig konfiguriert lässt sich die PH4 natürlich auch als Messgerät verwenden. Wir haben das getan um die grundsätzliche Genauigkeit zu testen. Das Ergebnis ist verblüffend. Wenn wir die Kamera exakt über dem Passpunkt aufstellen (Instrumentenhöhe 4,5 cm), die Kamera waagrecht stellen, liegen wir in der Lage bei ca. 1,5 cm und in der Höhe bei ca. 2 cm Abweichung. Wohlgemerkt, das haben wir nur exemplarisch auf Einzelpunkten gemacht. Das ist etwas mehr als der Hersteller angibt ( 1 cm Lage und 1,5 cm Höhe). Aber für einen echten Praxistest und ein 1-Frequenzgerät ist das unserer Meinung nach sehr gut. Auch die Initialsierungszeit von ca. 10 Sekunden im Mittel ist für eine Fixedsolution für diesen Technikstandard hervorragend.

Die Genauigkeit in ruhender Position hat natürlich nichts mit der Genauigkeit bei hoher Geschwindigkeit und den damit verbundenen Schräglagen und der entstandenen Exzentrität zu tun. Wir haben am ersten Tag wenig Wind und gute Wetterbedingungen, dafür am 2. Tag starken Wind zu vermelden gehabt. Also starke Schräglagen während des Fluges und unterschiedliche Fluggeschwindigkeiten. Die Drohne hat ununterbrochen eine Fixed Solution und damit einen hohen Genauigkeitslevel. Die Flughöhe lag bei 50 und 70 m für die Fotogrammetrielösung und bei 60 m für die 3D Lösung. Es gab keine Warnmeldungen (außer zu starker Wind in großen Höhen (ca. 45 km/H), was aber der Einsatztauglichkeit der PH4 keinen Abbruch tut. Für die Fluganordnung wurden 2 Möglichkeiten der Grundausstattung der DJIGo AppRTK ausgewählt. Zum einen der Photogrammetriemodus für ein bestmögliches Orthophoto und der 3D Modus für ein bestmögliches 3D Modell. Es wurden keine Sonderfluganordnungen aus dem Flying Surveyorfundus gewählt, weil diese zum Einen auf der DJI-RTK App nicht verfügbar sind (und wir beim Demogerät keine Spezialapps installieren wollten) und zum Anderen weil wir einen fairen Vergleich zu anderen Test haben wollten.

Testgebiet

Nutzung mit Referenzstation

nach wie vor besteht das Problem in Gebieten mit schlechtem Netzempfang das man nur eingeschränkt messen kann. Unsere bevorzugte Lösung mit MultiSIM Karten greift hier nicht, da man damit zwar die Korrekturdaten abrufen kann, aber keinen freien Internetzugang hat. Und diesen benötigt die DJIpro+RTK. Als hat DJI eine weitere Option im Angebot. Eine eigene Referenzstation mit einem 2-Frequenzer als Basisstation. Schon alleine der Preis ist ein Schmankerl. Mit nur 2100 € Aufpreis bekommt man eine technisch einwandfreie hochwertige Referenzstation, die man auf einem bekannten Punkt oder auf einem Punkt mit Internetempfang aufstellen kann. Somit ist man für einen Preis von 7800 €* auch für Messaufgaben mit RTK Drohnen in “Black Holes” (Gebiete ohne Korrekturdatenempfang) gerüstet.

Bis zum Redaktionsschluss hatten wir zwar die Base bekommen, aber keine Gelegenheit diese zu testen. Wir erwarten nochmal eine deutlich höhere Grundgenauigkeit bezogen auf den Referenzpunkt. Wir informieren Sie umgehend wenn die Testmessungen abgeschlossen sind.

Base Station Phantom 4 RTK
2018-12-10T17:33:59+00:00

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