El seminario web de introducción dio respuesta a las siguientes preguntas:
- ¿Por qué montar un GPR en un dron?
- ¿Es el sistema GPR+dron mejor que la aplicación convencional?
- ¿Un sistema GPR+dron adquiere datos cualitativos?
RESPUESTAS DEL EQUIPO DE SOPORTE DE UGCS A LAS PREGUNTAS REALIZADAS DURANTE EL SEMINARIO WEB:
- P: ¿Qué experiencia tienen con la normativa de tráfico aéreo y otras leyes relacionadas con el uso de GPR en drones?
R: Hola. Hemos revisado las normas vigentes en EE. UU./Canadá y Europa. Con nuestra solución actual, que permite encender y apagar la antena GPR de forma remota y volar a muy baja altura (1 m sobre el nivel del suelo), cumplimos con la legislación vigente.
- P: ¿Configuran el GPR/antena de forma perpendicular o paralela a la línea de adquisición?
R: De forma perpendicular.
- P: ¿Tienen algún caso de estudio sobre la detección de túneles utilizados por traficantes de personas a una profundidad de entre 3 y 5 metros bajo la frontera mediante el uso de GPR?
R: Por el momento no contamos con un caso de estudio de ese tipo, pero sabemos que es posible detectar túneles subterráneos si son lo suficientemente grandes para el paso de personas.
- P: ¿Qué es el dispositivo que aparece detrás de usted en el vídeo?
R: Se trata de un dron DJI M600 Pro con un sistema GPR Zond-12e Drone 500A (antena naranja).
- P: ¿Es seguro que NO se puede ver nada debajo de una capa de arcilla?
R: En la mayoría de los casos, sí. Pero al final de la temporada seca, a veces es posible detectar algo.
- P: Siguiendo con la pregunta sobre la arcilla: ¿la razón por la que no podemos ver debajo de ella es por el agua que absorbe?
R: Porque la arcilla húmeda tiene una buena conductividad y absorbe la energía de las ondas electromagnéticas con mucha eficacia.
- P: Con respecto al terreno irregular, ¿la antena debe estar paralela al suelo?
R: Sí, es mejor que la antena GPR esté paralela a la superficie.
- P: ¿Cuál es el campo de visión del GPR?
R: Depende de la frecuencia, el tipo de antena y la composición del suelo. Proporcionamos una calculadora de "huella" a nuestros clientes.
- P: ¿A qué altitud de operación del dron se logra todavía un 50% de profundidad de penetración del GPR?
R: La altitud (o la distancia entre la antena y la superficie) debe ser menor que la longitud de la onda electromagnética en el aire correspondiente a la frecuencia central de la antena.
- P: Estas frecuencias deben cumplir con las limitaciones gubernamentales, ¿verdad?
R: Si se refiere a Estados Unidos y Canadá, necesita una antena de georradar (GPR) certificada. Hemos certificado nuestra antena RadSys Zond-12e 500A en ambos países. También debe registrar la antena GPR en la oficina local de la FCC o de la IC (para Canadá).
- P: ¿A qué altura de vuelo se obtiene esa penetración?
R: La altitud (o la distancia entre la antena y la superficie) debe ser menor que la longitud de la onda electromagnética en el aire correspondiente a la frecuencia central de la antena.
- P: ¿Qué marca de GPR están utilizando?
R: Radarteam y RadSys.lv. Técnicamente, podemos integrar cualquier antena que sea lo suficientemente ligera.
- P: ¿A qué altitud de vuelo se han calculado esas profundidades de investigación?
R: Normalmente sugerimos volar a una altura de entre 1 y 4 metros sobre la superficie. Esto depende de varios factores, como la antena GPR que utilice y el tamaño del objetivo que esté buscando.
- P: ¿Su software es capaz de hacer volar la antena paralela al suelo?
R: Nuestro sistema permite mantener una distancia constante respecto a la superficie, pero no disponemos de un estabilizador (gimbal) para mantener la antena paralela a la misma.
- P: ¿Qué ancho de banda corresponde a la tabla comparativa de antenas?
R: Por favor, consulte las especificaciones de las antenas aquí: www.industrial.ugcs.com y desplácese hasta el final de la página.
- P: Dado que vuelan a muy baja altura, ¿es imposible trabajar en un campo con arbustos o hierba alta?
R: Con antenas de alta frecuencia, sí (en la mayoría de los casos). Pero en suelos arenosos secos, por ejemplo, se puede obtener una buena penetración desde unos pocos metros incluso con una antena de 500 MHz.
- P: Pregunta de seguimiento sobre la normativa: ¿estas antenas cumplen con las normas FCC e IC para las leyes de EE. UU. y Canadá?
R: La Zond-12e de 500 MHz está certificada en EE. UU. y Canadá. El resto de las antenas no están certificadas.
- P: ¿Utilizan un estabilizador (gimbal)? ¿Cómo mantienen el GPR paralelo al suelo?
R: No utilizamos estabilizador. El GPR se instala con soportes especiales bajo el dron para que permanezca paralelo al suelo.
Puede ver imágenes en nuestro sitio web: www.industrial.ugcs.com
- P: ¿Han trabajado con la empresa sueca Mala?
R: Por el momento, no.
- P: ¿El software permite comparar datos de diferentes vuelos realizados en las mismas misiones (misma altitud, misma ruta)?
R: Puede utilizar GPR-Slice para ello.
- P: Hola, ¿su software realiza correcciones topográficas en los datos de GPR?
R: Sí. Registramos los datos de GPR con las coordenadas y la altitud del piloto automático, y el software Prism2 que suministramos con nuestros sistemas puede realizar la corrección topográfica.
- P: ¿La antena está fijada rígidamente al UAV? En otras palabras, si estoy volando sobre una ladera con una pendiente de 30°, ¿puedo cambiar el ángulo de montaje de la antena para que quede paralela a la pendiente de la superficie?
R: Suministramos soportes con una orientación fija para la antena. Para condiciones específicas, es bastante sencillo fabricar soportes personalizados; solo se trata de 4 tubos de aluminio.
- P: ¿Cuál es la altitud máxima a la que el GPR puede ser útil?
R: Depende de muchos factores, principalmente de la frecuencia de la antena, el tipo de suelo y el tamaño de los objetos que desee detectar. Pero, en cualquier caso, se sitúa entre 1 metro y unos pocos metros.
- P: Al estar tan cerca del suelo, ¿cómo se maneja la presencia de árboles en la trayectoria de vuelo?
R: No contamos con sensores de prevención de colisiones. Por lo tanto, el operador debe supervisar el vuelo.
- P: ¿El registrador de datos importa automáticamente los datos GPS al radargrama del equipo de radar?
R: Sí. Guardamos los datos en el mismo formato SEG-Y.
- P: ¿Es posible realizar modelos topográficos con esta técnica y cuál es su precisión?
R: Puede hacer lo mismo que en el caso de los estudios GPR terrestres.
- P: ¿Es posible utilizar el sistema de dron GPR para misiones de búsqueda y rescate sobre bosques?
R: NO. Es absolutamente imposible. Lamentablemente, debemos olvidarnos de cualquier idea de realizar estudios GPR sobre bosques, aunque es una solicitud MUY popular.
- P: Si se realiza un estudio automatizado utilizando los datos GPS del M600 a bordo para el seguimiento del terreno en tiempo real a 1-2 m sobre el nivel del suelo (AGL), ¿cómo se tiene en cuenta la variabilidad en la precisión de la altura real AGL del M600, que puede variar en +/- 1-2 m respecto a lo que informa el dron? (El M600 puede indicar que está volando nivelado cuando en realidad está 1 metro o más por encima o por debajo de la altitud AGL reportada).
R: Utilizamos un altímetro de radar para mantener una altitud constante sobre la superficie.
- P: Pero si vuelo sobre una pendiente de 20°, ¿puedo cambiar el ángulo del GPR con su configuración?
R: No tenemos un estabilizador (gimbal); en teoría, puede fabricar soportes personalizados para ese tipo de trabajo. Pero, según nuestra experiencia, una pendiente de 20 grados no supone un problema para los datos recopilados.
- P: ¿Qué tan difícil es instalar el radar o cambiar la carga útil?
R: La primera instalación y configuración del sistema llevará un par de horas. Después, cambiar la carga útil tomará entre 5 y 15 minutos.
- P: ¿Tienen algún ejemplo de datos reales en vuelo? ¿Una grabación de un vuelo real?
R: Más muestras de datos AQUÍ.
- P: Si instalamos un altímetro láser en el dron, ¿la altura detectada será la del suelo, la de un árbol o la de la hierba?
R: Con un altímetro láser, detectará el primer objeto frente al haz láser. Puede ser incluso un tallo de hierba. Hemos implementado un altímetro de radar que ayuda a que el vuelo del dron sea más fluido.
- P: ¿Podemos usarlo en carreteras para medir el asfalto, la grava o la composición de la vía?
R: Sí, puede usarlo para medir la composición de la carretera. ¡Por favor, envíenos un correo electrónico!
Puede escribir a: oskars@ugcs.com
- P: ¿El viento afecta a los resultados (por ejemplo, debido a las turbulencias que el dron y el GPR sufren durante el vuelo, lo que altera la trayectoria) y cómo se soluciona esto? ¿Existen velocidades de viento recomendadas a partir de las cuales no se aconseja utilizar el dron con GPR?
R: Con vientos fuertes, los datos presentarán ruido. El máximo recomendado es de 5 m/s y sin ráfagas.
- P: ¿El cabeceo (durante el vuelo) afecta a los datos del GPR?
R: Casi nada. Es más importante evitar volar en condiciones de viento con ráfagas.
- P: ¿Cómo se interpretan los resultados? ¿Necesitamos alguna aplicación o programa especial para analizarlos?
R: Suministramos el software Prism 2 para el análisis de datos: http://radsys.lv/en/products-soft/prism2.5+software/
- P: ¿Cuál es el precio de un sistema, por ejemplo, para una antena de 150?
R: Por favor, solicite los precios a oskars@ugcs.com.
- P: ¿Qué distancia hay entre las líneas de vuelo? ¿Se puede aumentar la distancia si se vuela a mayor altura?
R: La distancia entre líneas se calcula mediante nuestra "calculadora de huella". Una mayor altitud permite aumentar la distancia entre las líneas de prospección, pero a costa de la profundidad de penetración.
- P: ¿Tienen algún conjunto de datos de ejemplo para comparar el mismo sistema GPR en tierra y montado en un dron? ¿Existe algún impacto visible en los datos del GPR debido al enlace de radio del dron?
R: Sí, solicite muestras a adobrovolskiy@ugcs.com. Por lo general, no hay interferencias con los enlaces de datos de 2,4 GHz de los drones con GPR. Sin embargo, si utiliza 433 MHz o frecuencias similares, podría experimentar interferencias.
- P: ¿Cómo afectan la hierba alta y los arbustos pequeños a la profundidad de penetración y a la resolución?
R: La profundidad de penetración y la calidad de los datos se ven afectadas por la altura del vuelo. Por lo tanto, si hay vegetación alta a cierto nivel, no podrá obtener datos de GPR de buena calidad.
- P: ¿Puedo dejar instalado un gimbal al instalar el GPR?
R: No, las antenas GPR son bastante grandes.
- P: ¿El registrador de datos de UgCS marca automáticamente en el prisma? Si no es así, ¿cómo se hace?
R: Automáticamente, en los waypoints.
- P: ¿Cuál es el tamaño mínimo de los objetos que se pueden ver, por ejemplo, con la antena de 500 MHz? (En arena, si necesita un ejemplo). ¿Es más o menos similar a los datos obtenidos en tierra?
R: En arena seca, para 500 MHz, si la distancia entre la superficie y la antena es de 0,6 m y la profundidad es de 1 m, el tamaño mínimo del objeto detectable es de 16 cm. Se aplican las mismas reglas que en el caso de los estudios terrestres.
- P: ¿Cuál es el coste del GPR?
R: Por favor, consulte el coste del GPR aquí.
- P: ¿Qué versión de UGCS se debe utilizar para un estudio con GPR?
R: La versión más reciente con software y hardware adicional (SkyHub) para controlar el GPR y configurar el seguimiento del terreno.
- P: ¿Se puede utilizar el GPR en zonas boscosas, como los trópicos?
R: ¿Desde arriba del bosque? NO.
- P: ¿De qué material estaban hechas las tuberías?
R: Acero, 70 cm de diámetro.
- P: ¿Se puede detectar el lecho rocoso debajo de la capa de suelo?
R: Sí, pero depende de la profundidad del lecho rocoso y de la antena GPR que haya elegido.
- P: Entonces, ¿este sistema solo es adecuado para áreas despejadas (sin hierba), ya que necesitamos volar a pocos metros del suelo?
R: La hierba no es un problema. La altitud recomendada depende de la frecuencia del GPR y varía desde 0,6 m hasta unos pocos metros.
- P: ¿Cómo se sabe el diámetro de la tubería? ¿Tiene alguna relación?
R: En el estudio de las tuberías de gas, ya contábamos con información sobre ellas antes de realizar el estudio.
- P: ¿La forma de hipérbola o formaciones similares en el software dependen de la estructura detectada?
R: Sí, la forma de la hipérbola varía según los objetos detectados. Se requiere experiencia para determinar qué estructura se ha detectado posiblemente.
- P: ¿Cómo podemos crear una lectura en 3D de los datos y utilizarla en software CAD o GIS?
R: Puede utilizar el software GPR-Slice para generar modelos 3D a partir de datos GPR.
- P: ¿Han podido detectar tuberías no metálicas?
R: Sí, de un diámetro bastante grande, al menos 1/4 de la longitud de onda de la frecuencia central del GPR en el aire.
- P: ¿Se pueden medir aproximadamente los objetos detectados usando estos datos?
R: Sí, al igual que en los estudios terrestres, es posible realizar una estimación aproximada.
- P: Si se realiza un seguimiento del terreno, ¿qué sucede en terrenos irregulares? Además, en las imágenes, el suelo parece muy accidentado. ¿Por qué?
R: En las imágenes que ve, el nivel del suelo es uniforme. Debe observar el nivel de 0 m en el lado izquierdo del software Prism 2.
- P: Al volar sobre una masa de agua, ¿cuál es la altura de vuelo sobre la superficie? ¿Cuáles son las limitaciones de profundidad del agua? ¿Cuál es la profundidad de penetración en el lecho de la masa de agua?
R: Volamos a 1,5-2 m sobre el agua. La profundidad máxima que podemos alcanzar en agua dulce es de 15 m con la antena de 52 MHz.
- P: ¿Con agua dulce se refiere a que podemos detectar la profundidad del agua de forma similar a si usáramos una ecosonda para un estudio batimétrico?
R: Sí.
- P: ¿Geohammer es gratuito? Si no, ¿cuánto cuesta?
R: Sí, es gratuito.
- P: ¿Por qué hay un zigzag en las posiciones de reflexión? ¿Es por el retraso de la antena o del GPS?
R: Sí. Estamos trabajando en un algoritmo de compensación.
- P: Las tuberías de drenaje Fx serán tubos de plástico llenos de aire. Entiendo que deberíamos poder detectarlos debido al contraste entre el aire y el suelo, ¿es correcto?
R: Sí, pero el diámetro del tubo de plástico vacío debe ser lo suficientemente grande.
- P: ¿Cómo afectan la vegetación densa y las ramas pequeñas al sistema? ¿Es posible ver algo debajo de arbustos pequeños o hierba alta?
R: Es posible ver debajo de la vegetación, pero es necesario volar muy bajo, generalmente entre 1 y 4 metros.
- P: ¿El dron y el GPR están integrados electrónicamente entre sí?
R: Nuestra computadora de a bordo está integrada tanto con el piloto automático como con el GPR.
- P: ¿La tubería superior está a mayor profundidad?
R: Ambos tubos están al mismo nivel absoluto, pero había cierta pendiente en el área de estudio.
- P: ¿Han realizado algún estudio sobre glaciares? ¿Es posible volar más alto en esos casos?
R: Sí, en Groenlandia el verano pasado. Sobre hielo o nieve se puede volar más alto. Con la antena de baja frecuencia, obtendrá datos útiles incluso desde 10-15 metros.
- P: ¿Utilizan un GPS preciso o solo el GPS del M600 para obtener las coordenadas del perfil GPR?
R: Utilizamos las coordenadas GPS del DJI M600 Pro. Es posible utilizar un receptor PPK para obtener coordenadas más precisas en los datos durante el posprocesamiento.
- P: Menciona que el RadSys Zond 500 cuenta con certificación de la FCC. ¿Está aprobado por la FCC para su uso a más de 1 metro sobre la superficie del suelo?
Está certificado como cualquier otro sistema GPR; debe seguir todas las restricciones estándar para el uso de GPR en EE. UU. La distancia máxima entre la antena y la superficie es de 1 m, y debe contar con funciones para apagar el radar de forma remota. Todo eso está implementado en nuestro sistema.
- P: ¿Volaron más alto en este estudio sobre la nieve?
R: En Groenlandia, puede ver los datos de perfilado de hielo del Zond-12e de 500 MHz, con una altitud de vuelo de 5 m, AQUÍ
- P: ¿Están estos sistemas diseñados específica y únicamente para el DJI M600 Pro, o son independientes de la plataforma y podrían montarse en cualquier dron capaz de transportar la carga útil?
R: Hola, puede usarlo con drones personalizados con piloto automático DJI A3 y también puede consultar diferentes drones basados en Pixhawk, como por ejemplo el Avartek Boxer Hybrid: http://avartek.fi
- P: ¿Es posible volar sobre terrenos montañosos como pedregales?
R: Aquí puede ver nuestra solución volando en esas condiciones: https://youtu.be/YJeyzx8LzAg
- P: No estoy muy familiarizado con el formato SEG-Y; ¿los metadatos de las marcas de puntos de referencia y la información GPS son un estándar abierto compatible con GPR-SLICE? ¿O es algo más propietario de Prism2?
R: Nuestros clientes utilizan GPR-slice; pueden importar datos con coordenadas, pero las marcas son una extensión propietaria. Puede usar Prism2 o Geohammer para dividir los archivos en perfiles separados antes de importarlos a GPR-Slice.
- P: ¿Las líneas son las capas en el manto de nieve? ¿O simplemente ruido o irregularidades?
R: ¿En la muestra de Groenlandia? Creo que son capas de nieve de distinta antigüedad.
- P: ¿Cuántas misiones y cuántas horas de vuelo requiere el patrón de doble cuadrícula?
R: 5 vuelos según recuerdo, ~80 minutos de tiempo de vuelo [en la muestra de Groenlandia]
- P: ¿Se pueden localizar capas de estratos con materiales de diferentes densidades? ¿Como afloramientos rocosos en la arena o una capa de arcilla bajo la arena?
R: Podemos localizar diferentes materiales en el suelo si tienen valores de permitividad dieléctrica distintos. Es posible detectar rocas en la arena y arcilla bajo la capa de arena.
- P: ¿Cuáles son los precios de las distintas antenas?
R: Por favor, solicite los precios a oskars@ugcs.com.
- P: Por curiosidad, ¿recuperaron el avión?
R: No. Están buscando financiación para hacerlo.
- P: Con la versión beta de UgCS GeoHammer, ¿podemos utilizar archivos que no sean seg-y?
R: No. Pero hemos publicado el código fuente de GeoHammer, así que puedes ayudarnos a implementar soporte para más formatos. Tenemos previsto implementar la importación del formato GSSI.
- P: ¿Pueden mostrar algo de migración?
R: Puedes probar utilizando nuestras muestras: https://files.ugcs.com
- P: ¿Puede el GPR medir el contenido de agua en el suelo?
R: Sí. Al menos contamos con documentos que describen la metodología.
Consulte a oskars@ugcs.com
- P: ¿Se requiere una configuración o equipo especial para adaptar una antena GPS al dron?
R: Puede utilizar un DJI M600/M600Pro estándar para transportar el GPR. Suministramos computadoras de a bordo SkyHub para el registro de datos del GPR, así como altímetros láser y de radar con el software, los soportes y los cables necesarios.
- P: ¿Existe alguna forma de mantener una vertical constante cuando el terreno es irregular (es decir, vuelo plano)?
R: ¿Se refiere a ángulos de inclinación y balanceo de 0 grados? Es imposible para un dron, pero normalmente las variaciones en los ángulos de inclinación/balanceo son inferiores a 5 grados en condiciones de tiempo tranquilo (cuando el dron vuela a una velocidad de hasta 3 m/s).
- P: ¿Se puede utilizar esto en EE. UU.? He oído que existen restricciones de frecuencia.
R: El Zond-12e de 500 MHz cuenta con certificación para EE. UU. y Canadá.
- P: ¿Por qué la señal del GPR pierde profundidad de penetración si está en un dron? ¿No debería el aire ser un medio perfectamente resistivo?
R: Sí, pero la densidad de energía disminuye al cubo de la distancia desde la antena.
- P: Me gustaría ver una migración de datos, ¿podrían mostrarla?
R: Puede probar utilizando nuestras muestras: https://files.ugcs.com
- P: ¿Existe algún dato disponible que compare el GPR terrestre con el GPR transportado por drones operado a diferentes alturas (mismo perfil, mismo sistema GPR)?
R: Aquí: https://files.ugcs.com - puede encontrar datos de GPR recopilados de 2 a 7 metros sobre el nivel del suelo (AGL) sobre tuberías de gas. Pero no realizamos un levantamiento terrestre en este caso.
- P: ¿Cómo se obtiene la referencia vertical real de cualquier cosa que se encuentre (es decir, la altura de la parte superior de la tubería en WGS84)?
R: El mismo método que en el caso de los levantamientos terrestres.
- P: ¿Cómo gestiona UgCS los objetos altos que se encuentran durante el vuelo... para evitar una colisión cuando se está cerca del suelo?
R: No contamos con sensores de prevención de colisiones. Por lo tanto, el operador debe supervisar el vuelo.
- P: Con eso, ¿todo se conecta a los sistemas de UAV? (es decir, la ventana de UGCS muestra la calidad de la señal y la ruta del UAV)
R: ¿Se refiere a ahora mismo [durante el seminario web]? No, es el modo de simulación.
- P: ¿Conoce alguna misión de GPR que utilice un enjambre de drones?
R: Hemos operado 2 drones con GPR simultáneamente en Groenlandia.
- P: Vale, entonces, ¿en la adquisición real no es visible el trazado GPR en tiempo real?
R: Por defecto, el operador verá el trazado actual dos veces por segundo, debido a las limitaciones del enlace de datos de DJI. Es posible enviar datos casi en tiempo real a tierra, pero requeriría un enlace de datos independiente con un alto rendimiento.
- P: Según tengo entendido, la inclinación de la antena de GPR depende de la dirección y la velocidad de vuelo, ¿es correcto? ¿Cuáles son las inclinaciones típicas y se miden o guardan de forma continua para poder corregirlas durante el procesamiento de los datos?
R: Es correcto. Dispondrá de toda la información sobre la actitud del dron en un archivo de registro para cada traza. Puede solicitar muestras de archivos de registro junto con los datos a adobrovolskiy@ugcs.com.
- P: ¿Cómo reacciona el GPR ante masas de agua, ríos pequeños o estanques?
R: En el caso de sistemas de baja frecuencia, es posible realizar estudios batimétricos. Puede encontrar muestras aquí: https://files.ugcs.com