Hệ thống chụp ảnh hàng không kỹ thuật số bằng UAV để thành lập bản đồ địa hình 3D gồm có 4 thành phần chính như sau: Hệ thống máy bay; Máy ảnh kỹ thuật số; Trạm điều khiển mặt đất; Trạm xử lý ảnh tạo DSM/DEM, ảnh trực giao, đám mây điểm và bản đồ 3D.
2.1 Thiết bị bay UAV
Cấu tạo của thiết bị bay UAV bao gồm: thân máy bay, đầu thu GPS, cảm biến tốc độ gió, cảm biến độ cao, cảm biến áp xuất, cảm biến cân bằng và bộ thu phát tín hiệu, ngoài ra trên thiết bị bay còn mang theo 1 bộ pin dùng để cung cấp nguồn năng lượng cho toàn bộ các thiết bị trên máy bay.
Thiết bị bay UAV có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Do đó tùy thuộc vào từng công việc cụ thể mà người sử dụng sẽ có lựa chọn thiết bị bay UAV phù hợp. Thông thường UAV được chia ra làm 2 loại chính theo cấu tạo là thiết bị bay cánh cố định (Fixed Wing UAV) và thiết bị bay cánh quạt (Rotary Wing UAV).
2.2. Máy ảnh kỹ thuật số
Thông thường các máy ảnh sử dụng để chụp ảnh địa hình bằng UAV là các loại máy ảnh kỹ thuật số có kích thước nhỏ gọn, có tiêu cự cố định và khả năng lấy nét tự động.
tạo của trạm điều khiển mặt đất bao gồm:
- Máy tính xách tay, hay máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh được cài đặt phần mềm lập trình bay và điều khiển bay. Đây là các phần mềm chuyên dụng để thiết kế bay, điều khiển bay và có thể lập kế hoạch vị trí hướng cất, hạ cánh tại thực địa.
- Bộ điều khiển có thiết bị thu phát tín hiệu dùng để kết nối máy tính bảng với máy bay. Tay điều khiển được tích hợp với máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh, có cài đặt phần mềm điều khiển DJI Go hoặc phần mềm điều khiển khác như Pix4D Capture. Một số hãng khác như Trimble, Sensfly, Geoscan, Microdrone… đã tự phát triển các phần mềm điều khiển bay chuyên dụng riêng (TBC, emotion 3, Geoplanar, Microdrone Airborne) cho các sản phẩm UAV của mình.
2.4. Trạm xử lý dữ liệu ảnh UAV
Trạm xử lý dữ liệu ảnh chụp UAV gồm máy tính trạm Workstation có cấu hình mạnh được cài đặt phần mềm chuyên xử lý ảnh để tạo mô hình số mặt đất. Đặc điểm chung của các phần mềm xử lý này là từ các tấm ảnh số được chụp từ UAV với độ phủ từ 70-90%, sau khi xử lý sẽ tạo ra mô hình đám mây điểm (Point Cloud), DSM, DEM, 3D mesh và ảnh trực giao (Orthomosaic). Một số phần mềm chuyên dụng cho xử lý ảnh UAV phổ biến ở Việt Nam gồm có: TBC Trimble Business Center Photogrammetry của hãng Trimble, Agisoft PhotoScan của hãng Geoscan Nga, Pix4Dmapper của Thụy Sỹ, Context Capture của Benley Map, PhotoMesh của Skyline.
Hình 1. Thiết bị thu nhận dữ liệu theo phân
tầng độ cao (Nguồn ANTHI) Hình 2. Thành phần hệ thống thành lập bản đồ 3D bằng UAV. Nguồn SenseFly SA
a) Thiết bị bay UAV(cánh cố định)
b) Máy ảnh số
c) Trạm điều khiển d) Trạm xử lý ảnh
Hình 3. Phạm vi khu vực khảo sát tuyến đường điện 500KV