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Сonfigurando o kit Reach UAV para cartografia com PPK

Este guia explica como configurar os seus receptores Reach para cartografia PPK com VANTs.

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Recomendamos que você consulte o artigo Como funciona o PPK antes de começar.

Visão geral​

Para configurar o kit Reach UAV para a cartografia PPK, é necessário o seguinte:

  • Reach RS3/RS2/RS2+ ou Reach RS+ base
  • Reach M2/M+ rover com antena GNSS
  • Adaptador de sapata (HSA) para uma câmera
  • Qualquer câmara que ofereça acesso à sapata (por exemplo, Sony, Canon, Nikon)
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O Reach RS+ não pode funcionar como base para um rover Reach M2, uma vez que o Reach M2 requer correções multifrequência. Ainda assim, você pode usar o Reach RS3/RS2/RS2+ como base para o Reach M+. Note-se que, neste caso, você não obterá todas as vantagens do receptor multibanda. Você pode saber mais sobre as diferenças entre os receptores de banda única e multibanda no artigo Banda única vs multibanda.

Além disso, você vai precisar de alguns Pontos de Controle Terrestre (GCPs). Para colocar GCP, é necessária uma base e um rover, ou pode utilizar um receptor ligado a um NTRIP.

Neste guia, estamos nos concentrando principalmente na parte da integração do equipamento GNSS. No entanto, também é necessário um VANT e um PC com uma estação de controle terrestre e software fotogramétrico. Existem 2 requisitos principais para os VANTs:

  • A presença ou capacidade de instalar uma câmara com um conector de sapata
  • Funcionalidade que permita acionar a câmera: pela própria câmera ou pelo piloto automático

Configuração de hardware do Reach M2/M+​

Conectando o Reach M2/M+ a uma câmera utilizando HSA​

O HSA permite que o Reach M2/M+ grave com precisão uma marca de tempo em cada instante que a câmara tira uma fotografia.

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A câmera precisa ter uma sapata para integração com o Reach M2/M+. Se você usa o DJI Mavic ou Phantom, que não oferece acesso à sapata, pode sempre usar trabalho com GCPs.

Para conectar o Reach a uma câmera com um adaptador de sapata, utilize o cabo JST-GH de 5 pinos fornecido com o Reach M2/M+. Ligue o conector da sapata numa sapata da câmera e o conector JST-GH na porta С1 do Reach M2/M+.

Ativação da câmera​

Dependendo da sua aplicação, existem várias formas de acionar uma câmera.

  • Acionamento via câmera. Algumas câmeras dispõem de uma funcionalidade de lapso de tempo que permite tirar fotos em intervalos regulares. Se a sua câmera suportar esta opção, recomendamos que a utilize, uma vez que é a forma mais fácil e direta.

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    Cada câmera utiliza portas diferentes para o disparo. Pode ser uma porta USB ou HDMI. Leia o manual da câmera para saber como acionar a câmera.

  • Acionamento via piloto automático. Existem várias opções para acionar a câmera através de pilotos automáticos:

    • Acionamento do obturador da câmera em waypoints. O piloto automático pode acionar o obturador sempre que o drone atingir um ponto de passagem. Se você usar um controlador de voo baseado no ArduPilot, consulte o guia Controle de câmera em missões automáticas do ArduPilot para obter mais detalhes.

    • Acionamento do obturador da câmera em intervalos regulares. Consulte o guia Configuração do obturador da câmera do ArduPilot para saber mais.

A maior parte do software da Estação de Controle Terrestre permite e até exige a preparação de um plano de missão antes do voo. É necessário configurar a câmera e o piloto automático de forma a obter imagens com sobreposições. Isto é necessário porque são necessários pontos comuns em imagens adjacentes para criar um mosaico ortogonal. Recomendamos que a sobreposição frontal seja, no mínimo, de cerca de 60% e a lateral de cerca de 30%.

Colocação da antena​

A antena GNSS deve ser colocada num plano de terra. O plano de terra da antena deve ser condutor e ter pelo menos 70 x 70 mm. Uma placa metálica normal deve servir.

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As antenas helicoidais não necessitam de um plano de terra. Ainda assim, um plano de terra pode melhorar significativamente a qualidade da observação.

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Consulte o guia Colocação da antena para saber mais.

Isolando o Reach M2/M+ de potenciais interferências​

Em alguns casos, poderá ser necessário isolar seu Reach para garantir a melhor qualidade de armazenamento de dados. A razão é que a potência de transmissão dos sinais GNSS é bastante baixa em relação ao possível ruído de outros componentes de hardware instalados no seu VANT. Isto significa que a intensidade do sinal da antena pode ser instável e, às vezes, até ser interrompido. As interrupções e perdas temporárias de sinal no receptor RTK são chamadas de salto de ciclo.

Para evitar saltos de ciclo, recomendamos que isole a unidade Reach M2/M+ e a ligue à terra para eliminar interferências. Além disso, os componentes RC, como os transmissores de rádio, também podem afetar o sinal. O Reach deve estar localizado o mais longe possível deles.

Os efeitos de uma má configuração do hardware são substanciais. A má qualidade do sinal com baixos valores de SNR, muitos saltos de ciclo criam problemas na obtenção de soluções fixas e na falta de marcas de tempo. Veja as figuras abaixo que demonstram exemplos de boa (a imagem da esquerda) e má (a da direita) recepção de satélite.

Você pode ler mais sobre a avaliação da qualidade do sinal nesta seção de nossos documentos


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Configuração básica do Reach RS3/RS2/RS2+/RS+​

Confira a figura abaixo e escolha um local apropriado para colocar a estação base Reach RS3/RS2/RS2+ ou Reach RS+. As regras básicas são:

  • Bom ângulo do céu superior a 30 graus
  • Longe de árvores e edifícios
  • Não há electricidade nas proximidades
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Consulte o guia Colocação da base para saber mais.

Configuração da base e do rover antes do voo​

Configurações do rover Reach M2/M+​

  1. Alimente o Reach M2/M+ a partir de uma fonte de alimentação externa ou da bateria do drone.

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    Consulte o guia Fonte de alimentação para saber mais.

  2. Acesse o Reach M2/M+ no Emlid Flow.

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    Consulte os guias Conectando-se ao Reach e Conectando o Reach à Internet para saber mais.

  3. Vá para as configurações RTK e configure uma das seleções GNSS recomendadas e a taxa de atualização para o armazenamento de logs de marcas temporais:

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    O Reach M2 rastreia os sistemas de satélites GPS, GLONASS, GALILEO, QZSS e BeiDou. Os dados podem ser gravados com uma taxa de atualização de 1 Hz, 5 Hz ou 10 Hz.

    Para um voo de drone, é melhor definir a taxa de atualização em 10 Hz.

  4. Ative o armazenamento de dados brutos na tela Armazenamento:

Configurações de base Reach RS3/RS2/RS2+/RS+​

  1. Ligue a unidade Reach RS3/RS2/RS2+ ou Reach RS+.

  2. Acesse o receptor no Emlid Flow.

  3. Vá para a tela Configurações GNSS.

  4. Escolha o mesmo GNSS que para o Reach M2/M+ com uma taxa de atualização GNSS de 1 Hz.

  5. Ative o armazenamento de dados brutos na tela Armazenamento.

Colocação de Pontos de Controle Terrestre​

Os Pontos de Controle Terrestre (GCPs) são pontos com coordenadas conhecidas no terreno na área de interesse. Os GCPs ajudam normalmente a melhorar e a verificar a exatidão, a obter a escala e a orientação corretas do mapa. Além disso, são necessários para o posicionamento absoluto do seu mapa em relação ao mundo real que o rodeia.

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Consulte o guia Colocação da base para saber mais sobre exatidão absoluta e relativa.

O Reach fornece coordenadas com precisão centimétrica em PPK. Além disso, se você colocar a base num ponto com coordenadas conhecidas, obterá as coordenadas com uma exatidão absoluta. Nesse caso, os GCPs podem ajudá-lo a verificar a exatidão.

Os GCPs devem ser claramente visíveis nas imagens do drone. Certifique-se de que a marca contrasta com o meio em volta e que é suficientemente grande. Coloque um bastão topográfico com um receptor exatamente no centro da marca para obter as suas coordenadas.

A quantidade suficiente de GCPs depende da área do local. Normalmente, é de 5 a 10 pontos. Existem algumas regras básicas para a colocação de pontos de controle:

  • Eles devem ser distribuídos uniformemente na area onde o levantamento é realizado. Por exemplo, se você usa 5 pontos, defina um para cada canto e o último no centro da área
  • Eles não podem estar na mesma linha

Além disso, é ideal se você tiver a possibilidade de colocar GCPs nos pontos mais altos e mais baixos do local. Isto ajuda a realizar a projeção plana correta.


É importante cumprir estes requisitos se você quiser obter a mesma exatidão em todo o gráfico.

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Consulte o guia Colocação de GCPs para saber mais.

Voo de levantamento​

Não demos muita atenção a este passo devido às diferenças entre definições de voo de diferentes modelos de drone. Por favor, verifique o manual do fabricante do seu drone antes do voo.

Depois de todas as configurações estiverem concluídas, você pode começar a voar com o seu drone.

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Certifique-se de que a gravação de dados brutos nas unidades Reach M2/M+ e Reach RS2/RS2+ ou Reach RS+ esteja ativada antes do voo.

  • O armazenamento de dados brutos nas unidades Reach M2/M+ e Reach RS3/RS2/RS2+ ou Reach RS+ é ativado antes do voo.
  • O acionamento da câmera está ativado. Acione a câmera e verifique a marca da última vez na tela Controle da câmera em Configurações no Emlid Flow.

Quando o voo estiver concluído, você pode desativar a gravação do log. Antes de desligar os dispositivos, aguarde até que o processamento dos logs esteja concluído.

Você pode baixar logs de dados brutos da base e do rover depois.

Como resultado de uma missão de mapeamento com o Reach, você irá obter o seguinte conjunto de dados:

  • Registro de dados brutos de uma base
  • Registro de dados brutos de um rover
  • Conjunto de imagens de um drone
  • Lista de GCPs

Agora você pode preparar o conjunto de dados para processamento posterior.

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