headerphoto

Cvičení 3 - Pořízení RGB snímků koptérou

Předchozí dvě cvičení byla věnována seznámení se s bezpilotními leteckými prostředky a problematikou plánování a přípravy letu s nimi, primárně z pohledu legislativních a meteorologických aspektů. V tomto cvičení jsou popsány postupy vedoucí k přípravě samotného UAV k letu a k bezpečnému provedení letu. Celé cvičení je realizováno přímo v terénu na lokalitě vhodné pro daný účel.

Cíle cvičení

  • seznámit se s fyzickou přípravou UAV k letu
  • získat praktickou zkušenost s realizací letu kvadrokoptérou (plně manuální let, polo-autonomní let) a ideálně si samostatně vyzkoušet pilotování kvadrokoptéry

Úkoly

Realizujte pořízení RGB snímků s využitím letového plánu vytvořeného v rámci Cvičení 2.

Obsah cvičení

Příprava UAV k letu

Celý proces přípravy letu v terénu by měl probíhat dle zavedeného postupu, který má pilot (a operátor, případně širší tým) co nejvíce zažitý. Je potřeba si stále uvědomovat, že primárním zájmem pilota je maximalizovat bezpečnost provedení všech částí letu.

Součástí balení některých UAV jsou předvytvořené kontrolní seznamy (checklisty), které obsahují seznam úkonů předletové přípravy. Případně je možné vytvořit si vlastní checklist v podobě jednoduše formátovaného dokumentu (tabulky), a ten mít vždy s sebou k dispozici v elektronické podobě (v mobilním zařízení, jež je součástí UAS) či vytištěný (v transportním balení UAS). Takovýto checklist je taktéž obsahem provozní příručky každého UAV (část Normální postupy), které je ke svému provozu registrováno u Úřadu pro civilní letectví (ÚCL).

V rámci předletové přípravy je žádoucí realizovat následující kroky:

  1. Rekognoskace lokality přímo na místě - ověření informací předem zjištěných z mapových podkladů, potvrzení dříve zvoleného či nový výběr místa vzletu a přistání, výběr místa pro případné nouzové přistání, kontrola všech možných potenciálně problematických objektů a jevů (vysílače, el. vedení, apod.), kontrola vzdálenosti od budov a dalších překážek, případné přistoupení k editaci letového plánu.
    Místo pro vzlet a přistání by se mělo nacházet na rovné ploše s co nejvíce pevným povrchem. V jeho bezprostředním okolí v horizontálním i vertikálním směru by se neměly vyskytovat žádné překážky ani objekty (včetně jakékoliv vegetace), které by mohly UAV během vzletu či přistání ohrozit, a to ani při výskytu nenadálé situace.
  2. Zhodnocení aktuálních povětrnostních podmínek - určení rychlosti a směru větru, ověření možnosti výskytu srážek, apod. Pilot přizpůsobí své rozhodnutí o realizaci letu aktuálním povětrnostním podmínkám na základě platných limitních hodnot odpovídajících meteorologických veličin (viz Cvičení 2) a zhodnocení svých vlastních schopností a zkušeností.
  3. Kontrola samotného UAV a všech jeho součástí - pilot vizuálně a pohmatem zkontroluje všechny otáčivé prvky (vrtule, motory, závěs sensoru), zkontroluje upevnění akumulátorů i sensoru, zkontroluje úroveň nabití akumulátoru UAV. U vrtulí je potřeba kontrolovat jejich jakékoliv vychýlení a výskyt vrypů či oděrek na jejich povrchu, jelikož jejich špatný stav může vést ke zhoršení letových vlastností UAV.
  4. Zapnutí jednotlivých součástí UAS - nejprve dochází k zapnutí ovladače UAV, pak až stroje samotného. Pokud je součástí UAS samostatné mobilní zařízení, zapíná se typicky před zapnutím ovladače UAV.

    Poznámka: Po ukončení letu dochází nejprve k vypnutí UAV a až následně k vypnutí jeho ovladače!

  5. Kontrola stavových diod UAV - UAV jsou typicky vybaveny stavovými diodami, které různou barvou a intervalem svícení/blikání signalizují aktuální stav UAV po celou dobu jeho zapnutí. Pilot je povinen znát význam jednotlivých typů signalizace a v případě výskytu varovných signalizací na ně reagovat.
  6. Kontrola propojení jednotlivých součástí UAS - kontrola propojení UAV a jeho ovladače, po spuštění aplikace pro ovládání UAV (např. DJI GO) kontrola propojení všech součástí UAS - na displej mobilního zařízení se začne přenášet obraz z kamery UAV a všechny stavové informace.
  7. Provedení kalibrace potřebných zařízení - zásadní je kalibrace kompasu UAV, který zajišťuje správnou orientaci stroje během letu ve vzduchu. Kalibraci je nutné provádět vždy po přesunu na novou lokalitu (při vzdálenosti větší než cca 10 km od poslední lokality) a při delším nepoužívání UAV, tedy ne před úplně každým letem. Místo kalibrace je nutné volit ve větší vzdálenosti od elektrického vedení a jakýchkoliv kovových objektů (včetně dopravních prostředků). Proces kalibrace obecně spočívá ve specifikovaném otáčení stroje kolem jeho horizontální a vertikální osy.
    Neprovedení či špatné provedení kalibrace kompasu může mít za důsledek nestandardní chování UAV za letu!
  8. Nastavení UAV - zásadně je nutné věnovat pozornost aktuálnímu nastavení tzv. failsafe systému, který definuje způsob chování UAV při výpadku spojení mezi UAV a jeho ovladačem (např. vlivem rušení komunikace, přílišnou vzdáleností mezi UAV a ovladačem, chybou v zařízení, vybitím baterie ovladače, apod.).
    Při výpadku spojení může UAV standardně realizovat následující: a, návrat na tzv. home point (místo vzletu či uživatelem specifikované místo), po kterém následuje automatizované přistání; b, okamžité automatizované přistání na aktuální pozici; c, fixování aktuální polohy ve vzduchu a vyčkávání. Při nastavení failsafe systému na volbu a, návrat domů je potřeba také vhodně nastavit návratovou výšku letu, aby se zamezilo možnému střetu UAV s překážkou (vegetace, budovy, konstrukce, atd.). Při výpadku spojení UAV nejprve nastoupá či klesne na úroveň zadané návratové výšky a až následně zahájí přesun na home point po nejkratší možné trajektorii.
    Dále je typicky možné omezit například maximální horizontální vzdálenost od polohy home pointu, na kterou se může UAV během letu vzdálit, či definovat maximální výšku letu. Tato nastavení je velmi vhodné využívat zejména při získávání prvotních pilotních zkušeností.
  9. Kontrola a nastavení kamery (sensoru) - kontrola volného místa na paměťovém médiu, nastavení formátu snímků (RAW vs. JPEG), expozičních a dalších parametrů snímání, vytvoření zkušebního snímku.

Realizace letu

  1. Start motorů - před zapnutím motorů pilot provádí poslední vizuální kontrolu okolí místa vzletu, všechny účastnící se osoby stojí za pilotem. Pilot vizuálně kontroluje roztočení motorů a při jakémkoliv nestandardním chování je okamžitě vypíná.
  2. Vzlet - pokud jsou všechny systémy v pořádku, řízení UAV je přepnuto do patřičného módu - ideálně s podporou GNSS přijímače, kdy kontrolujeme dostupnost signálů z dostatečného počtu družic a zapsání polohy home pointu, provede pilot vzlet. Ten je realizován odtržením stroje od zemského povrchu a okamžitým nastoupáním do výšky přibližně 3 až 5 m. Rychlé provedení startu snižuje riziko převržení UAV například vlivem náhlého poryvu větru. V nastoupané výšce 3 až 5 m stroj nejprve necháme volně viset a kontrolujeme fixaci jeho polohy - při jakýchkoliv tendencích UAV samovolně se pohybovat s ním okamžitě přistaneme a situaci vyhodnotíme (např. možný problém s kalibrací kompasu). Po ověření fixace polohy vyzkoušíme funkčnost všech základních funkcí ovládání UAV (pohyb vpřed, vzad, do stran, nahoru, dolů, rotace kolem vlastní osy) a opět při jakkoliv nestandardním chování okamžitě přistaneme.
  3. Let - během letu pilot a operátor (pokud je přítomen) průběžně sleduje zejména telemetrické údaje UAV, letový prostor, úroveň nabití pohonných akumulátorů UAV a celkové chování UAV a rozhoduje se o pokračování letu či o zahájení jeho ukončení.
  4. Přistání - mimo nenadálé situace probíhá přistání na dopředu vytipovaném místě (mnohdy v místě vzletu) a na rozdíl od vzletu je přistání realizováno pomalým klesáním a klidným rovnoměrným dosednutím UAV na zemský povrch. Ihned po přistání vypíná pilot motory stroje.
    S UAV nižších hmotností vhodné konstrukce (např. modelová řada DJI Phantom) je možné doporučit přistání tzv. na ruku, kdy pilot UAV nejprve v místě přistání fixuje přibližně ve výšce horní poloviny svého těla (obecně v jakékoliv výšce, kde stroj dokáže pohodlně chytit) a následně jej jednou rukou chytá a druhou vypíná motory. Tento způsob přistání eliminuje možnost poškození kamery (sensoru) zavěšené ve spodní části UAV, ke kterému by mohlo dojít při nepovedeném přistání na zem či při přistání na ne zcela ideálním povrchu (tráva či jiná vegetace, prašné prostředí, apod.).

Po ukončení letu

  1. Vypnutí jednotlivých součástí UAS - pokud neplánujeme provést další let, rovnou vypínáme UAV a jeho ovladač (v tomto pořadí).
  2. Kontrola samotného UAV a všech jeho součástí - po přistání opětovně provádíme vizuální a pohmatovou kontrolu relevantních součástí UAV, viz bod 3 v části Příprava UAV k letu.
  3. Kontrola pořízených dat - pokud možno před odjezdem z terénu provedeme kontrolu uložení obrazových záznamů na paměťové médium a základní zhodnocení jejich kvality.
  4. Záznam do letového deníku - pokud je to možné, ihned po skončení létání zapíšeme záznam o jeho uskutečnění do letového deníku stroje a letového deníku pilota, který let uskutečnil. Tyto deníky jsou společně s deníkem údržby UAV povinni vést všichni, kdo mají své UAV registrované u ÚCL. Jejich vedení je však obecně možno doporučit i všem, kdo používají své UAV čistě pro rekreační létání. Obecně jsou do nich zaznamenávány údaje o čase, místě a účelu letu, době jeho trvání, počtu přistání, atd.
    Základní informace o realizovaných letech jsou také uloženy v samotné aplikaci použité pro ovládání UAV za letu (DJI GO), kde je možné si je kdykoliv nechat zobrazit.

Publikace a jiné informační zdroje