Neuartige Methode zur Vermessung soll herkömmliche Tachymeter ablösen

Kassel, 26.11.2013.

Das Tachymeter war lange Zeit stetiger Begleiter der Vermessungsingenieure und nicht wegzudenken aus dem Portfolio der Vermesser. Das Gerät, das zur Auf- und Einmessung von Punkten dient und mit dem man Horizontalrichtungen, Vertikalwinkel und die Schrägstrecke ermitteln kann, soll nun abgelöst werden. 

Der Aibot X6 der Firma Aibotix. Bild: Aibotix

Das Gerät, das dem Tachymeter Konkurrenz machen soll, ist der Aibot X6 der Firma Aibotix aus Kassel. Der Hexakopter ist eine intelligente Kopterplattform, die sich, laut Hersteller, durch einfache Bedienung und ein hohes Maß an Robustheit auszeichnet. Er wurde entwickelt um hohen Anforderungen der industriellen Inspektion und Vermessung gerecht zu werden und soll Geo-Mapping vereinfachen. Durch das präzise Management der Kameraauslösung und die Kontrolle über Tempo, Ausrichtung und Position erfasst der Aibot X6 ein Gebiet kartografisch durch Neuinterpretation der herkömmlichen Fotogrammetrie. Dadurch werden 3D-Modelle und Orthofotos hoher Qualität erstellt.

Die Vorteile des Aibot X6 hat die Firma Asker Oppmaling AS aus Norwegen getestet. Gegenstand des Tests war ein 33 ha großer Steinbruch in der Nähe von Oslo. Asker hat die herkömmlich vermessenen Passpunkte mit denen, die mittels des Aibot X6 gemessen wurden, verglichen. 

"Es ist Wahnsinn, wie viel Arbeit uns mit dem X6 erspart wird. Wir können den Aibot von einer zentralen Stelle aus steuern und ersparen uns so das mühselige Ablaufen der Grube." Magnus Myhre, Geschäftsführer, Asker Oppmaling AS.

Am Beispiel des Norweger Steinbruchs dauert allein die reine Vermessung ganze 3 bis 4 Wochen. Die Vermesser laufen dabei die Mine zu Fuß ab und nehmen die Daten auf. Bereiche, wie gefährliche Gruben oder schlammige Gebiete sind dabei nur schwer zugänglich und können meist nicht vermessen werden. Es fehlen also Daten. Anders die Methode mit dem X6: Der Kopter ist mit einer Breite von 1,05 m und einer Höhe von 0,45 m sehr klein und erreicht schwer erreichbare Gebiete problemlos. Er trägt eine zusätzliche Nutzlast von bis zu 2,5 kg und hat dank des leichten Carbongehäuses ein Eigengewicht von 2.555 g. Die Größe und das Gewicht haben eine hohe Flugstabilität zur Folge und somit werden selbst bei stärkerem Wind gute Ergebnisse erzielt. Die Symbiose aus 6 Rotoren und den leistungsstarken Motoren gewährleisten genug Auftrieb und eine stabile Fluglage. Der Kopter erreicht eine Steigrate von 8 m/sek und eine Geschwindigkeit von 60 km/h. Zudem kann der Aibot von einer zentralen Stelle aus gesteuert werden. Das Gebiet muss also nicht zu Fuß abgelaufen werden. Diese Eigenschaften versprechen am Beispiel des Norweger Steinbruchs eine Zeitersparnis von rund ¼ gegenüber der konventionellen Methode mittels Tachymeter.

Die Arbeitsschritte des Mapping-Workflows mit dem Aibot X6 sind sehr einfach. In der Vorbereitungsphase werden die Anforderungen festgelegt. Dabei ist die Bodenauflösung von 1 mm bis 4 mm pro Pixel realisierbar. Parameter wie Flughöhe, Fluggeschwindigkeit, Überlappung und der Abstand der Auslöseposition können in kurzer Zeit durch die Planungssoftware AiProFlight von Aibotix geplant werden. Die Projektanforderungen von Asker belaufen sich auf eine Fläche von 33 ha und eine Pixelgröße von 22,7 mm. Nachdem die Anforderungen festgelegt wurden, wird der Flugplan erstellt, um die Daten zu erfassen. Die Flugplanung erfolgt durch Verwendung der Aibotix AiProFlight Software. Flugrichtung, Auflösung, Höhe, Route und Stereo-Überlappung werden eingegeben und in das zu kartierende Objekt eingezeichnet. Der Flugplan wird nun per Mausklick erstellt und abgespeichert. An jedem Waypoint kann man Arbeitsaufträge wie zum Beispiel die Kameraposition oder die Verweildauer eingeben. Sobald der Flugplan kabellos auf den Aibot X6 übertragen wurde kann dieser 100 % automatisch die Datenakquisition durchführen. Durch den normalen Flächenflug werden Aufnahmen im 90 Grad Winkel senkrecht nach unten (nadir) erstellt. Eine Besonderheit bei dem Aibot X6 ist die schwenkbare Kamerahalterung welche einen Flug innerhalb des Steinbruchs gewährleistet und so im Winkel von bis zu 45 Grad (oblique) eine detaillierte Auflösung der senkrechten Seitenwände generiert. Bildbasierte 3D-Modellierungssoftware wie zum Beispiel Agisoft oder Enso verwenden die georeferenzierten Bilder und bauen die Textur für das Orthofoto beziehungsweise das 3D-Modell. Eine kostenintensive Kamerakalibrierung ist nicht zwingend erforderlich. Die verwendete Software bietet die Möglichkeit, eine Kalibrierung mithilfe der ermittelnden Kameraparameter ergänzend zum Workflow durchzuführen.

Magnus Myhre, Geschäftsführer, Asker Oppmaling AS ist begeistert vom Aibot X6: "Wir sind beeindruckt vom Aibot X6. Alle Wegpunkte sind innerhalb der Genauigkeit des hochpräzisen Trimble R8 GPS. Der Arbeits- und Zeitaufwand ist enorm niedrig im Gegensatz zu der konventionellen Methode."

zurück TOP