Фотограмметрія з дронів: що це таке та як застосовується у військових і цивільних цілях

Фотограмметрія з дронів – це технологія, яка дозволяє отримувати точні дані про місцевість за допомогою звичайних фото. Вона активно використовується як у цивільних проєктах, так і в армії. Для ЗСУ це важливий інструмент розвідки та планування операцій. Сьогодні застосовують два підходи: професійний геодезичний підхід для будівництва і тактичний польовий – для військових завдань.

Як працює фотограмметрія з дронів

Фотограмметрія з дронів працює доволі просто. Дрон виконує аерофотозйомку та робить десятки або сотні фото однієї території з різних ракурсів. Головна умова – знімки повинні перекриватися. Без цього програма не зможе правильно зібрати модель. Далі всі зображення завантажуються у спеціальне ПЗ. Воно аналізує точки на фото, знаходить спільні елементи та формує 3D-моделювання місцевості. У результаті отримуємо ортофотоплан і детальну модель рельєфу, яку можна використовувати для вимірювань, картографування або аналізу об’єкта.

Якщо говорити про точність, тут є різниця. Професійна фотограмметрія з RTK дає похибку на рівні 1-2 см і підходить для геодезичних робіт. Тактичний варіант простіший – 10-50 см, але він значно дешевший і швидший у експлуатації.

Процес зазвичай виглядає так:

• Планується маршрут польоту на ПК;

• Дрон автоматично виконує політ і робить фото;

• Дані завантажуються у програму для обробки;

• Формується хмара точок і готова 3D-модель.

Це рішення дозволяє швидко отримати точні дані без тривалих польових робіт.

Військове застосування фотограмметрії у ЗСУ

З 2022 року ця технологія стала звичним інструментом у підрозділах ЗСУ. Її використовують для розвідки, планування операцій, оновлення карт і документування наслідків бойових дій. Далі розглянемо основні напрямки, де вона дає найбільший ефект на практиці.

Розвідка позицій противника

Один із ключових сценаріїв – детальне вивчення ворожих позицій перед штурмом. Завдяки 3D-моделюванню можна побачити структуру окопів, розташування траншей, входи до бліндажів і так звані “мертві зони”, які не видно з землі. Це дає більш повне розуміння ситуації без прямого контакту.

Такий підхід значно безпечніший, ніж наземна розвідка. Замість ризику для особового складу використовуються БПЛА, які збирають дані з повітря. Далі ці матеріали передаються командирам, і вже на їх основі приймаються рішення щодо штурму або обходу позицій.

Оцінка ефективності вогневих ударів

Після роботи артилерії або FPV-дронів важливо швидко оцінити результат. Для цього проводиться повторна аерофотозйомка тієї ж ділянки, що й до удару. Отримані зображення дозволяють порівняти стан об’єкта.

На основі цих даних створюється оновлена модель, де видно ступінь пошкодження – чи знищена техніка, чи залишилися укриття, чи змінився рельєф. Це дає змогу не діяти “всліпу”.

Такий підхід економить ресурси. Командування розуміє, чи потрібен повторний удар, і не витрачає зайві боєприпаси та час на уточнення інформації.

Картографування зони бойових дій

У зоні активних боїв карти дуже швидко втрачають актуальність. Нові укріплення, переміщення техніки, зміни лінії фронту – усе це відбувається постійно. Саме тому регулярна зйомка місцевості стає критично важливою.

Оновлені ортофотоплани та топографічні дані дозволяють бачити реальну ситуацію на полі бою. Це спрощує планування операцій, координацію підрозділів і допомагає уникати помилок, які можуть виникнути через застарілу інформацію.

Інженерні роботи та планування оборони

Детальні моделі місцевості активно використовуються і для побудови оборони. За їх допомогою можна оцінити рельєф, визначити вигідні позиції та прорахувати обсяг робіт – наприклад, скільки ґрунту потрібно для облаштування укріплень.

Аналіз висот, схилів і природних перешкод дозволяє зрозуміти, звідки противник може вести наступ. У таких задачах важливу роль відіграють і GPS-модулі, які допомагають точно прив’язати дані до координат і використовувати їх у єдиній системі для планування оборони.

Документування воєнних злочинів

Після деокупації територій виникає потреба у точній фіксації руйнувань і злочинів. У цьому випадку створюються детальні 3D-моделі з прив’язкою до координат, які відображають стан об’єктів у конкретний момент часу.

Подібні підходи вже застосовували українські компанії, зокрема DroneUA, під час документування зруйнованих об’єктів у Бородянці та Бучі. Такі матеріали зберігають не лише візуальну інформацію, а й точні дані, що важливо для подальшого аналізу.

Ці моделі стають частиною доказової бази для міжнародних розслідувань. Вони дозволяють відтворити події, підтвердити масштаби руйнувань і використовуються у юридичних процесах.

Цивільне застосування фотограмметрії

Фотограмметрія давно вийшла за межі військових задач і активно використовується у різних сферах. Найчастіше її застосовують у геодезичних роботах – для створення топографічних карт і точних планів місцевості. Це значно швидше, ніж традиційні методи.

У будівництві технологія допомагає контролювати обсяги робіт і відстежувати прогрес на об’єкті. Дані з дрона дають змогу порівнювати фактичний стан із проєктом.

У сільському господарстві аерофотозйомка використовується для аналізу полів – можна виявити проблемні ділянки, оцінити стан культур і оптимізувати витрати.

Екологи застосовують її для моніторингу лісів, водойм і змін рельєфу. В археології – для створення цифрових копій пам’яток без фізичного втручання.

В енергетиці фотограмметрія допомагає перевіряти стан інфраструктури – ліній електропередач або сонячних станцій. У всіх цих сферах важливу роль відіграють і комплектуючі для дронів, адже від якості обладнання залежать точність і стабільність зйомки.

Фотограмметрія vs лідар: яка різниця та що обрати

Фотограмметрія з дронів і лідар вирішують схожі задачі, але працюють по-різному. Перша базується на звичайних фото. Це простіша і доступніша технологія. Вона добре підходить для відкритих територій, де немає густої рослинності, і дає достатню точність для більшості задач.

Лідар – це вже лазерне сканування, яке формує хмари точок навіть під кронами дерев. Його головною перевагою є можливість “бачити” рельєф там, де камера безсила. Але за це доводиться платити – вартість обладнання і експлуатації значно вища.

Якщо говорити про практичний вибір, то для більшості задач, особливо у військових умовах, фотограмметрія виграє за співвідношенням ціна/результат. Вона швидша у розгортанні, простіша в обробці даних і не потребує дорогого обладнання. Лідар має сенс лише у специфічних умовах – наприклад, у густих лісах. Але для масового використання в підрозділах це занадто дороге рішення як за часом, так і за ресурсами.

Які дрони та камери підходять для фотограмметрії

Фотограмметрія з дронів не має одного універсального рішення – вибір завжди залежить від задачі та бюджету. Якщо мова про професійні геодезичні роботи або великі будівельні проєкти, тоді використовують дрони рівня DJI Matrice 350 RTK чи Mavic 3 Enterprise. Вони дають максимальну точність – до 1-2 см – завдяки RTK, який забезпечує високу точність позиціонування і дозволяє отримувати стабільні результати для складних вимірювань.

Водночас для більшості військових задач такі рішення надлишкові. На практиці часто вистачає звичайних дронів – наприклад, DJI Mavic 3 без Enterprise. Тут ключову роль відіграють камери для дронів, адже саме вони відповідають за якість зображення і подальше 3D-моделювання. При точності 10-50 см можна ефективно виконувати картографування, розвідку та аналіз місцевості. Це дешевше і швидше в експлуатації, що критично в польових умовах.

Якщо потрібно підібрати рішення під свої задачі – у нашому каталозі камер для дронів є варіанти як для базових, так і для більш просунутих сценаріїв. До речі, навіть FPV-дрони з камерами RunCam або Caddx можна використовувати для базових експериментів. Точність буде обмежена, але для навчання і розуміння принципів фотограмметрії цього достатньо.

Програмне забезпечення для обробки фотограмметричних даних

Після зйомки починається не менш важливий етап – обробка даних. Саме програмне забезпечення перетворює набір фото у хмари точок, ортофотоплани та повноцінні 3D-моделі. Серед професійних рішень найчастіше використовують Pix4D, DJI Terra, Agisoft Metashape або Reality Capture – вони дають точний результат і підходять для складних проєктів.

Якщо ж бюджет обмежений, можна працювати з Meshroom, WebODM або OpenDroneMap. Ці інструменти теж дозволяють виконувати картографування та створення моделей, хоча інколи потребують більше часу на налаштування. У будь-якому випадку варто врахувати один момент – фотограмметрія потребує ресурсу, тому без потужного ПК з нормальною відеокартою і достатньою пам’яттю процес може суттєво затягнутися.

На що звернути увагу при фотограмметрії: практичні поради

Якість результату багато в чому залежить від підготовки зйомки. Висота польоту впливає на деталізацію – нижчий політ дає більше деталей, але збільшує кількість фото і час обробки. Не менш важливе перекриття кадрів: якщо його замало, 3d-моделювання буде неточним або взагалі не сформується. Погодні умови теж відіграють роль – різкі тіні, вітер чи дощ можуть зіпсувати навіть добре спланований політ.

У військових умовах додається ще один рівень складності. Потрібно враховувати ризики РЕБ, не літати на максимальну дистанцію та не знімати власні позиції з високою деталізацією. Камера має бути стабільною – бажано з механічним затвором, щоб уникнути викривлень у русі. Щоб краще зрозуміти сильні та слабкі сторони фотограмметрії, розглянемо їх у вигляді порівняння:

Висновок

Фотограмметрія з дронів вже міцно закріпилася як у цивільних, так і у військових задачах – вона дозволяє швидко отримувати точні дані, виконувати картографування, аналізувати місцевість і приймати рішення без тривалих польових робіт. У контексті ЗСУ це особливо важливо, адже дає можливість ефективно планувати операції та зменшувати ризики для людей. При цьому немає потреби інвестувати у дорогі професійні рішення – для більшості завдань достатньо дрона з якісною камерою і правильно організованого процесу зйомки та обробки.​