DJI es un gigante tecnológico chino con una posición establecida en el mercado de drones de consumo. El Matrice 300 RTK (M300) es su solución para vuelos de recopilación de datos más largos de alta precisión con un multicóptero. Wingtra es una empresa de drones profesionales con sede en Suiza que se enfoca en fortalecer su dron VTOL WingtraOne eficiente y de alta precisión utilizado para topografía y mapeo, ahora en su segunda generación. En este informe encontrarás una breve lectura seguida de una comparación detallada de los drones.
La lectura corta: resumen rápido de las diferencias esenciales
El DJI M300 RTK se comercializa como el «nuevo estándar» en la industria de drones comerciales, el cual antes de agregar su carga útil RGB de alta resolución P1 se enfocaba principalmente en aplicaciones de inspección, búsqueda y rescate. Un dron VTOL, WingtraOne es una solución de mapeo dedicada que aprovecha una configuración híbrida de capacidades de ala fija y multirotor. Es decir, despega y aterriza verticalmente, pero para el vuelo cambia a un modo de ala fija.
Voces de los clientes
Resumen
Como gran multirotor, el M300 es un buen dron para inspección, búsqueda y rescate, así como para otras aplicaciones de mediano alcance. Con la introducción de su carga útil P1, DJI ahora lo comercializa como un dron de mapeo a gran escala. Sin embargo, incluso con esta carga útil, el sistema se ve desafiado de varias maneras clave para competir con un sistema de mapeo más dedicado en términos de eficiencia. La más obvia es que el M300, aunque es más grande que un Phantom 4, sigue siendo un multirrotor que depende exclusivamente de su propia energía (a través de baterías de tamaño considerable) para levantarlo. Esto explica por qué su tiempo de vuelo anunciado de 55 minutos solo es posible sin una carga útil.
Además de la eficiencia de cobertura, los tiempos de vuelo robustos son críticos en situaciones de mapeo para capturar datos cuando el clima lo permite. Los mapas están destinados a ser una instantánea en el tiempo utilizada con fines analíticos, por lo que la calidad de todo el mapa debe ser consistente. En muchos casos, la luz del día y el clima solo brindan pequeñas ventanas de tiempo de vuelo para lograr esto. Un solo vuelo sobre un área grande lo hace más probable.
A medida que llevas estos dos drones al campo, se hace evidente que WingtraOne GEN II es un dron comercial diseñado para proyectos de mapeo. Para ser una solución de mapeo dedicada es fundamental tener un software intuitivo además de un largo tiempo de vuelo con una carga útil de alto nivel. WingtraOne GEN II puede volar hasta 54 minutos con su carga útil RX1R II, una especificación que se ha probado exhaustivamente. Su software de planificación de vuelo presenta todos los parámetros necesarios para la topografía y el mapeo, con elementos clave integrados en una lista de verificación previa al vuelo y que resulta fácil de usar.
Si bien WingtraOne GEN II no es un dron adecuado para misiones que requieren captura de imágenes mientras se desplaza, es una solución robusta y de alta precisión que permite a los pilotos despegar y aterrizar de manera segura desde una variedad de puntos mientras captura datos confiables en proyectos de cualquier tamaño tan rápido como sea posible. Es una solución enfocada, con todo un equipo de ingeniería trabajando específicamente en optimizar la funcionalidad de mapeo, y con cada actualización de software dedicada a ayudar a los pilotos a obtener sus datos a pequeña o gran escala lo más rápido posible sin necesidad de volver a planificar o volver a volar.
Gráfico de resumen rápido
Tiempo de vuelo probado de 27 minutos con la carga útil P1 en un juego de baterías cargadas a 120 m (394 pies).*
Tiempo de vuelo probado de 53 minutos con la carga útil RX1R II en un juego de baterías cargadas a 120 m (394 pies).*
Software de mapeo dedicado que incluye datos de elevación y la opción de carga personalizada, además de una lista de verificación previa al vuelo.
El precio inicial del dron incluye carga útil, baterías (2 pares), software PPK y otras características de eficiencia para ahorrar tiempo en el campo.
*Cada dron voló el mismo día en las mismas condiciones; consulta la sección de configuración de pruebas para obtener más información.
Vale la pena señalar que Wingtra se encuentra entre los 11 proveedores recientemente incluidos en el programa piloto Blue sUAS 2.0 para proporcionar más opciones de sistemas aéreos no tripulados pequeños (sUAS) al Departamento de Defensa de EE. UU. para su prueba. Entonces, para los proyectos del gobierno de EE. UU., es más probable que se apruebe WingtraOne GEN II.
Pros y contras
Ventajas de WingtraOne GEN II
- Gran cobertura en un solo vuelo
- Integración plug-and-play de cargas útiles de mapeo de alta gama
- Configuración predeterminada optimizada, lista de verificación previa al vuelo fluida, sin zonas geográficas bloqueadas, datos de elevación y planificación de escritorio
- Permite licitaciones de proyectos más grandes/retorno de la inversión rápido
- Precios, tamaños, opciones de carga y números de batería razonables necesarios para grandes proyectos
- El color naranja para VLOS
- Empresa más pequeña y enfocada que responde rápida y personalmente a los clientes
Contras de WingtraOne GEN II
- Limitado a cinco cargas útiles
- No se puede reprogramar el vuelo a mitad de la misión
- Telemetría no integrada en la estación terrestre
- No apto para la inspección de estructuras verticales
- Sin LIDAR*
DJI Matrice 300 ventajas
- Amplia gama de posibilidades de carga útil
- Vista en tiempo real durante el vuelo en la aplicación
- La función de detección de obstáculos ayuda a evitar colisiones
- Control remoto sobre la posición de la cámara en vuelo
- Telemetría integrada en la estación terrestre
- Funcionalidad multirrotor de control fino
- El receptor RTK y el módulo GNSS redundante permiten la corrección de ubicación en tiempo real en condiciones ideales
- Compatibilidad LIDAR
DJI Matrice 300 contras
- El tiempo de vuelo de 55 minutos indicado es sin carga útil y en modos de vuelo específicos**
- Baterías masivas y más cambios necesarios por proyecto
- Generador voluminoso y configuración general para áreas grandes y alta precisión
- Zonas bloqueadas que pueden consumir mucho tiempo en el campo
- No es una buena elección para el mapeo si se desea lograr el ROI (mira el video de arriba)
- Costos ocultos: baterías, cargas útiles, tiempo de campo del proyecto
- Los datos de elevación para el seguimiento del terreno deben cargarse y son engorrosos
- Empresa más grande e impersonal con servicio al cliente mixto
*LIDAR es una forma útil de recolección de datos en un nicho estrecho de casos que involucran vegetación. En la mayoría de los casos de mapeo, la fotogrametría brilla como una forma de recopilar toda la información necesaria. También es más económico en términos de inversión de hardware y flujo de trabajo, ya que a menudo se necesita un especialista para procesarlo. Para obtener información más detallada sobre la diferencia entre LIDAR y la fotogrametría y qué aplicaciones cubre mejor cada uno, visita este artículo.
**Según nuestras pruebas y otras de la industria, el vuelo con el P1 con un juego completo de baterías dura alrededor de 30 minutos (consulta la sección de baterías).
El veredicto
Si necesitas una alta calidad de imagen y precisión confiables en proyectos topográficos y cartográficos en todas las industrias, con una curva de aprendizaje mínima para la mayoría de los proyectos, opta por WingtraOne GEN II. Se perfecciona continuamente como una solución integral de cartografía aérea optimizada, desde la planificación hasta el procesamiento de datos. Si bien no está optimizado para inspecciones o proyectos que requieren la captura de datos en modo de vuelo estacionario, se describe repetidamente como una opción para aplicaciones que exigen una cobertura confiable y de alta precisión combinada con despegues y aterrizajes ágiles y seguros.
Si necesitas un dron que proporcione una carga útil para cualquier cantidad de aplicaciones variadas, vale la pena mirar más de cerca el M300. En el caso del mapeo, solo lo recomendaríamos en casos que no sean críticos en cuanto al tiempo. Dado que su interfaz de planificación está diseñada para una variedad de modos y situaciones de vuelo, la curva de aprendizaje alrededor del M300 para la cartografía puede ser considerable, lo que exige tiempo adicional en proyectos que presentan desafíos inusuales como terreno mixto, zonas geográficas, señales limitadas y captura 3D en amplias áreas. Más allá de esto, la configuración puede ser bastante voluminosa para proyectos grandes, con todos los requisitos de batería. Finalmente, el nivel de ruido en el vuelo hacia adelante podría afectar la vida silvestre y las personas.
Comunícate con Wingtra o con un distribuidor local. Nuestros expertos pueden:
- Responder cualquier pregunta acerca de WingtraOne
- Hablar acerca de tu negocio o necesidades operativas
- Proporcionarte asesoría sobre el uso del dron
- Ofrecerte una cotización
La lectura larga: revisión detallada de WingtraOne GEN II frente a DJI Matrice 300
Precios
El precio del paquete básico de DJI M300 varía de un revendedor a otro tanto en lo que contiene como en el precio general. Descubrimos que un paquete, con la carga útil del P1, el controlador de vuelo, un par de baterías y accesorios básicos costaría alrededor de 20 000 USD. Los clientes que entrevistamos dijeron, considerando todos los accesorios necesarios para el M300 como un dron de mapeo, la inversión inicial es aproximadamente la misma para ambos drones ( mira el video para conocer la experiencia del cliente ).
Las piezas consumibles para el M300 son una consideración de precio significativa si planeas usar este sistema para proyectos de mapeo en áreas grandes. Por ejemplo, las baterías cuestan alrededor de 845 USD cada una (lo que las hace cuatro veces más caras que las de WingtraOne GEN II). Al mismo tiempo, necesita cinco conjuntos para el mapeo continuo. Nota: en los EE. UU., las baterías cuestan alrededor de 700 USD, sin embargo, dependiendo de dónde se mapee, pueden costar más de 1000 USD, por lo que la cifra anterior es más un promedio mundial.
Otra consideración de precio, dado que la cobertura es limitada, es el tiempo de campo. Cuanto más grande sea un proyecto, más tiempo de campo adicional se requerirá para la misma área, un costo que se facturará como horas de mano de obra o tiempo del proyecto.
WingtraOne GEN II tiene un precio inicial de aproximadamente 32 000 USD, incluida la estación terrestre, la funda de transporte, dos juegos de baterías, PPK con licencia y la carga útil del RX1R II. Para cualquier opción de paquete, puedes generar una estimación rápida para una región específica a través de una herramienta de configuración de costos. El software y el sistema listos para usar manejan proyectos desde 1 ha (2,4 ac) hasta cualquier tipo de proyecto de mapeo de área grande que puedas imaginar.
Desde la planificación de vuelos hasta las comprobaciones completas previas al vuelo y los conjuntos de datos reducidos para la cobertura y la precisión exigidas, es un sistema que se perfecciona para ahorrar el mayor tiempo posible de principio a fin en proyectos topográficos y cartográficos.
Otro factor a considerar al calcular el costo es la compatibilidad futura. En el caso de las actualizaciones del modelo WingtraOne y WingtraOne GEN II, el cliente puede continuar usando la estación base, las cámaras y la unidad PPK en todos los modelos, por lo que la actualización es menos costosa. Este no es el caso de DJI y sus drones de la serie M200 a 300. Todo el equipo debe comprarse como un paquete nuevo específico para el modelo.
Transporte y manejo
El maletín DJI M300 tiene aproximadamente el tamaño de una maleta rígida de facturación estándar. Luego necesitas un estuche del mismo tamaño para las baterías y la carga.
El estuche rígido WingtraOne protege el dron durante el viaje y cuando se registra en los vuelos. La opción de mochila de caparazón blando permite que una persona la lleve de manera fácil y segura a la espalda prácticamente en cualquier lugar mientras lleva una caja de piloto en una mano. Puedes colocar cuatro pares de baterías y un kit de carga de campo en la caja del piloto.
La configuración del WingtraOne GEN II incluye una caja piloto que es más pequeña que una maleta de mano estándar y una mochila/estuche de transporte blando. La configuración del M300 incluye dos estuches rígidos del tamaño de un check-in: uno para las baterías y otro para el dron y la estación terrestre.
Tanto Wingtra como DJI suministran estuches pequeños y rígidos para cada carga útil. Son comparables en tamaño y duraderos con un interior de espuma para protección contra golpes.
En términos de viajar con cada sistema, las baterías de WingtraOne son seguras para volar ya que son de 99 Wh cada una y están dentro de las especificaciones para el equipaje de mano. Las baterías DJI M300s tienen 274,20 Wh cada una, superando el límite típico de 160 Wh y calificándolas como baterías «grandes», que están prohibidas en muchas aerolíneas como artículos de facturación o equipaje de mano.
Si un trabajo requiere que vueles con el M300 a un proyecto remoto, deberás comprar baterías para enviarlas a la ubicación del proyecto, ya que no cumplen con las especificaciones para viajes aéreos.
Producto y calidad
El WingtraOne GEN II se fabrica en Zúrich, Suiza, y cada unidad se prueba exhaustivamente antes del envío. Cuenta con un fuselaje de fibra de vidrio de alta calidad. Como estación terrestre, obtienes la Samsung Tab Active 3 duradera y resistente a la intemperie de última generación. La carga útil se integra de forma segura en el casco del dron para una máxima protección.
El M300 es un cuadricóptero con hélices plegables para transporte y patas desmontables. La estación terrestre cuenta con una consola de telemetría y control remoto con tableta integrada. Esta integración da una sensación de producto consistente. El soporte de carga útil permite sujetar y suspender cualquier carga útil debajo del dron.
Primer plano de WingtraOne GEN II
Primer plano de DJI Matrice 300
Planificación y configuración de vuelos
El software de planificación de vuelo de piloto DJI se puede descargar de forma gratuita y es compatible con una gama de drones DJI, cubriendo muchas aplicaciones. Se puede utilizar en varios dispositivos Android. Viene preinstalado en el controlador de tierra M300, que cuenta con una consola de control remoto y una pantalla de visualización notablemente pequeña de 5,5 pulgadas (14 cm). La planificación de vuelos con DJI Pilot no es posible en una computadora de escritorio.
Debido a la gama de aplicaciones que el software DJI Pilot debe asumir, hay muchas opciones de personalización que pueden costar tiempo a los viajeros nuevos o no frecuentes. Con el M300 se puede usar, y se usa, una variedad de aplicaciones de terceros, cada una de las cuales presenta ventajas y desventajas.
No es sencillo trabajar con la función de seguimiento del terreno del M300. Primero, los datos de elevación no están incluidos en el software DJI Pilot y, según nuestras conversaciones con los clientes, es complicado cargarlos ( ver video ). Luego, de acuerdo con su configuración predeterminada, terminarás con demasiadas imágenes, lo que sobrecargará tu proceso de publicación.
Si logras configurar el seguimiento del terreno y mantener las conexiones, tendrás un GSD consistente a lo largo de áreas de mapeo complicadas. Deberás planificar VLOS a este respecto, ya que el dron puede desaparecer rápidamente a medida que cambias de altitud rápidamente a lo largo de picos y valles.
Al planificar un vuelo DJI Matrice 300 en medio de obstrucciones o terreno variado, debes considerar la señal para la transmisión continua de datos para permitir la precisión RTK durante la captura. Para áreas grandes, es posible que debas mover una estación base varias veces.
Con el M300, no hay una lista de verificación que tenga en cuenta ninguno de estos factores. Debes calcularlos tú mismo, planificar antes del despegue y hacer una prueba. Por lo tanto, es probable que reinicies los vuelos varias veces porque debes recordar verificar cada detalle en medio de la amplia gama de configuraciones antes del despegue.
WingtraPilot viene preinstalado en la estación terrestre incluida del dron, con una Samsung Tab Active 3 con pantalla de 8 pulgadas. El software está diseñado para WingtraOne GEN II y sus cámaras integradas. La planificación se puede realizar en un escritorio o en la propia estación terrestre. El software es intuitivo y fácil de usar, incluso en proyectos masivos con múltiples partes.
A diferencia del M300, WingtraOne GEN II con el seguimiento del terreno habilitado no sigue la ondulación del terreno de acuerdo con cada subida y bajada. En cambio, vuela líneas paralelas a lo largo de la pendiente de cada pendiente. En lugares con una alta densidad de pistas, puedes desglosar el plan de vuelo para obtener un GSD constante. Wingtra recomienda volar con su función de seguimiento del terreno para todos los proyectos, ya que mantiene estable la altitud de vuelo sobre el suelo/GSD.
Además, con el seguimiento del terreno activado, el vuelo se compara con la elevación para garantizar que solo despegas cuando todo el vuelo esté planificado de manera segura y de esta forma evitar chocar con obstáculos. Se incluyen datos de elevación, pero también puedes cargar datos de elevación personalizados y archivos KML para simplificar y organizar planes de vuelo para grandes proyectos. Para áreas grandes (que requieren varios vuelos o simplemente para mantener VLOS) puedes crear subplanes más pequeños que sean parte de un todo, y el sistema hará un seguimiento de ellos. Es decir, el dron volverá al inicio y la misión se reanudará tras un cambio de baterías.
Antes del vuelo, WingtraPilot te guía a través de una lista de verificación que responde al dron para la misión planificada según el terreno y la configuración que prefieres capturar. Específicamente, mientras te preparas para el despegue, la aplicación WingtraPilot se empareja con el dron para brindarte información sobre dónde te encuentras en el proceso de preparación para el vuelo. Todo lo que no se ha preparado en el dron se resalta en una lista. Cuando se haya completado la lista de verificación, estarás listo para volar. Esto asegura que el dron esté listo para volar y que todos los parámetros estén dentro de un alcance seguro y viable.
Volando los drones
WingtraOne despega y aterriza verticalmente, pero pasa a un vuelo de ala fija para la misión. El despegue es inmediato, como un cohete, por lo que se minimiza el ruido y el flujo de aire alrededor de la nave. Alcanza su altura de transición y luego se mueve horizontalmente. La altitud de transición se puede aumentar según sea necesario para maximizar la seguridad al despegar y aterrizar en espacios reducidos. El ruido de vuelo por encima de la cabeza es mínimo, como un zumbido distante.
Un ícono de dron naranja se mueve en la aplicación WingtraPilot mientras vuela de acuerdo con el plan. Todo sucede de forma autónoma, desde el despegue hasta el aterrizaje. El seguimiento del terreno ocurre longitudinalmente a lo largo de un gradiente de pendiente, por lo que las líneas de vuelo son constantes.
Controles en la aplicación permite la pausa, el vuelo sin rumbo definido y la reanudación del vuelo en cualquier momento. También puedes pausar el aterrizaje medio del dron y reposicionarlo en caso de que el punto de inicio se bloquee. El regreso al inicio se activa automáticamente y, como característica de seguridad, se aplica con batería baja, o puedes activarlo en cualquier momento durante el vuelo deslizando un botón de control en la aplicación.
Aunque en el pasado, los drones de ala fija/VTOL podrían haber sido inestables con el viento, gracias a la ingeniería de vanguardia y el ajuste fino del software, GEN II demuestra una estabilidad repetida y verificada en el viento, tanto en el despegue como en el aterrizaje, así como durante la captura de datos. Captura datos a velocidades sostenidas de 12 m/s (27 mph) y ráfagas de hasta 18 m/s (40 mph). Para garantizar la integridad de los datos, el dron volverá automáticamente al inicio si la velocidad del viento supera los 12 m/s (27 mph) durante la captura de datos durante más de 30 segundos.
Tolerancia al viento probada y demostrada de WingtraOne GEN II
Un cuadricóptero, el DJI M300 despega y aterriza durante el despegue y el aterrizaje, respectivamente. Flota según el plan durante el vuelo. A medida que el dron se pone en marcha, crea turbulencias a su alrededor y ruido, pero una vez que se eleva gradualmente en el aire, estos disminuyen. Lo contrario es cierto al aterrizar, la nave se vuelve más ruidosa y aumenta la turbulencia circundante. El ruido de vuelo por encima de la cabeza es similar al de un avión pequeño.
El M300 puede soportar vientos y turbulencias de hasta 15 m/s (34 mph) gracias a sus hélices invertidas. El cardán también permite la captura de imágenes afinadas con viento. Ten en cuenta que su tiempo de vuelo se reducirá ya que sus baterías generan sustentación y movimiento contra vientos fuertes, y la velocidad de vuelo puede verse comprometida.
DJI Geo Zones limita el vuelo en ciertos lugares que se consideran inseguros o de alta seguridad. En estas zonas, los drones DJI no despegarán a menos que el piloto presente la documentación necesaria para desbloquear temporalmente el dron según su cuenta DJI verificada. En zonas sensibles a la seguridad nacional, los vuelos están estrictamente bloqueados. DJI enumera estas zonas con un aviso y anuncia que los pilotos aún deben consultar fuentes oficiales y obtener aprobaciones para sus planes de vuelo. Además, y citado: «DJI ha seleccionado parámetros generales ampliamente recomendados sin determinar si esta guía coincide con las regulaciones que pueden aplicarse específicamente para ti». En resumen, incluso si estás certificado y se te otorga permiso expreso para volar en ciertos lugares, deberás dedicar tiempo a desbloquear drones DJI para proyectos específicos que pueden incluir o incluso bordear áreas sensibles, según Precise Visual Technologies, una subsidiaria de Borton Lawson, que ilustra esto en un contexto del mundo real.
Puedes activar el audio en la estación de tierra para que puedas escuchar cada imagen que toma el dron. Puedes ver el ícono del dron volar su plan en la pantalla o puedes mirar desde el punto de vista del dron a través de la cámara en vuelo, siempre que haya una conexión estable. Todo sucede de forma autónoma, o puedes tomar el control manualmente en las funciones de la palanca de control remoto de la estación terrestre; para mover el dron o la cámara en pleno vuelo. El M300 cuenta con detección de obstáculos para evitar chocar con objetos cercanos y un regreso inteligente al inicio cuando las baterías están agotadas.
Para tener en cuenta: el sistema M300 permite a los pilotos revisar manualmente la batería automática RTH y continuar mapeando en modo autónomo, lo que presenta un riesgo de quedarse sin batería en el aire. Entonces, si bien los controles manuales presentan opciones poderosas con este dron, también son una razón para choques por fallas del usuario.
Baterías
Las baterías DJI M300 son de LiPo inteligente TB60 y admiten la funcionalidad de intercambio en caliente, lo que te permite cambiar la batería sin apagar el dron. Las baterías se anuncian para proporcionar 55 minutos de tiempo de vuelo, pero esto es solo sin carga útil. Esta revisión a las 22:30 detalla la duración promedio del vuelo de 32 minutos con baterías nuevas para el M300.
Afirmaciones y especificaciones probadas de tiempo de vuelo
El costo de una batería TB60 es de alrededor de 845 USD y se requiere un par para el vuelo. Como se mencionó, se requieren varios pares para proyectos medianos. Se requiere una estación de batería TB60 para cargar las baterías. No hay otra forma de cargarlas. Si bien tiene capacidad para ocho baterías de vuelo y cuatro baterías de estación terrestre, solo carga un par de baterías a la vez. El tiempo de carga indicado es de entre 70 minutos y 130 minutos, dependiendo de las temperaturas normales o más frías, respectivamente.
Compara la configuración de carga de la batería
Configuración de la batería WingtraOne GEN II
Configuración de la batería DJI Matrice 300
En el campo, WingtraOne presenta la opción de cargar a través del cargador de batería desde un tomacorriente o las baterías de su automóvil. Las baterías DJI M300 solo se cargan a través del estuche y solo dos baterías a la vez; por lo que se requieren al menos cinco juegos de baterías completamente cargados, un generador en el campo y/o una estación de carga adicional para mantenerte al día con los tiempos de recarga y proyectos de gran superficie.
Entonces te enfrentas al costo de más baterías u otro estuche de carga en caso de que tengas un proyecto grande y necesites más capacidad. Además, no puedes volar/viajar en un avión con estas baterías (consulta la sección de transporte y manejo).
Las baterías inteligentes de iones de litio certificadas por la ONU de WingtraOne transmiten su estado de salud y carga al WingtraPilot durante el vuelo. Wingtra anuncia un tiempo de vuelo de 59 minutos con una carga útil (consulta el gráfico anterior), y esto se ha probado repetidamente. Las baterías son compactas: cuatro pares caben en la caja piloto de tamaño mediano en caso de que necesites pares adicionales.
Se pueden cargar y descargar con la unidad de carga, que se conecta a un enchufe o funciona con una batería de automóvil en el campo. Las baterías de vuelo de WingtraOne tardan aproximadamente una hora en cargarse por completo y pueden tardar hasta 80 minutos si se agotan por completo. Para vuelos continuos sobre grandes áreas, necesitarás de tres a cuatro juegos en el campo para mantenerte al día con los tiempos de recarga. Como cada una tiene 99 Wh, están dentro de las especificaciones para viajar en bodega en varios pares en un vuelo.
Cámaras [RX1R II frente a Zenmuse P1]
El DJI M300 admite una línea de cargas útiles Zenmuse para una amplia gama de aplicaciones, desde búsqueda y rescate hasta inspección de líneas eléctricas:
LIDAR/RGB
- Zenmuse L1 LIDAR+RGB
RGB
- Zenmuse P1 45MP: lentes de 24, 35 y 50 mm*
- Zenmuse H20 LRF, gran angular, zoom
Térmico
- Zenmuse H2OT LRF, gran angular, zoom, térmica
- Sensor dual Zenmuse XT2, sensor visual 4K, imagen térmica< Sensibilidad de 50 mK
Zoom
- Zoom óptico Zenmuse Z30 30x
Tercera parte
- Adaptadores de cámara para prácticamente cualquier carga útil
*Las opciones de lentes de 24 y 50 mm se anunciaron pero no estaban disponibles en el momento de este informe, por lo que solo se probaron 35 mm.
Para este informe, elegimos centrarnos en la carga útil P1, ya que estamos comparando los sistemas por su desempeño en aplicaciones de mapeo de alta precisión. El P1 es una carga útil RGB de alta resolución y fotograma completo que ofrece una resolución de 45 MP. Es una gran opción para RGB. Sin embargo, es importante comprender las implicaciones de llevar esta carga útil en el M300 para escenarios de mapeo reales. Podemos hacer esto a través de las reclamaciones en la página de carga útil:
“Alta eficiencia: cubre 3 km2 en un solo vuelo”. Esto es con la advertencia de que vuela con un GSD de 3 cm, lo que significa una altitud de vuelo de 240 metros (790 pies) y un tiempo de vuelo de 46 minutos, que no está probado como algo posible. Esto, así como una superposición lateral del 55% y una superposición frontal del 75%.
“Cubre 7,5 km2 en un solo día de trabajo con el P1.” Dados nuestros vuelos de prueba, a 120 m (394 pies) no estamos seguros de qué tan fluido (intensivo de batería) sería este proceso, cubriendo poco más de 1 km2 en un vuelo.
Wingtra admite cinco opciones de carga útil intercambiables de Sony y MicaSense:
RGB
- Sony RX1R II fotograma completo 42MP
- Sony a6100
Oblique
- Sony Oblique a6100
Multiespectral
- MicaSense RedEdge-MX
- MicaSense Altum
Cada carga útil de Wingtra viene con un montaje personalizado y configurado para una captura de mapeo óptima. El dron cubre una variedad de aplicaciones de mapeo; desde oblicuos dedicados y altamente eficientes para infraestructura, hasta mapas de la más alta precisión para estudios catastrales y de recursos. Para la captura multiespectral, las cargas útiles de MicaSense ofrecen las mejores imágenes de su clase.
Para los vuelos de prueba y la comparación de datos cartográficos de alta precisión, enfocamos nuestros vuelos de prueba en la carga útil de fotograma completo Sony RX1RII de 42 MP insignia de Wingtra. Esta carga útil captura imágenes de alta resolución con la mejor calidad para la fotogrametría gracias a su lente de baja distorsión. Combinado con el dron WingtraOne, captura como se anuncia y según las especificaciones de acuerdo con la configuración GSD y las necesidades de precisión.
PPK vs. RTK y precisión
Una cosa a tener en cuenta sobre la estación base móvil D-RTK 2 es que, si bien se describe como de alta precisión, esto se refiere a la precisión relativa entre la estación base y la aeronave. No es capaz de ofrecer una alta precisión absoluta. En otras palabras, para proyectos topográficos y cartográficos de alta precisión, necesitarás un punto conocido, una estación base o una red CORS para proporcionar datos de corrección que lleven la precisión al rango de centímetros.
Para que las capacidades RTK cumplan su propósito, se deben mantener cuatro conexiones constantes durante la duración del vuelo,* incluso entre la estación base y el dron. Esta es quizás la más frágil de las conexiones, y si se interrumpe, el dron se detendrá y podrás optar por continuar sin RTK, reorganizar el vuelo o volver al inicio.
Al final, si una de estas conexiones RTK falla, deberás utilizar PPK como respaldo. En el caso del M300, DJI no ofrece un flujo de trabajo PPK, por lo que los clientes deberán confiar en un software de terceros que tiene un costo anual adicional.
WingtraOne GEN II enfatiza la confiabilidad al optimizar su sistema para la corrección de datos PPK. Su receptor GNSS multifrecuencia Septentrio de gama alta se eligió cuidadosamente para ofrecer de forma constante los mejores resultados cartográficos posibles. Se coloca estratégicamente en el dron para capturar datos de ubicación precisos como base para una alta precisión absoluta.
Si bien no obtienes los datos corregidos directamente después del vuelo, el valor de esto (ya que los datos deben transferirse al software para su procesamiento en ambos casos) es tema de discusión al considerar la confiabilidad de PPK. Debido a que solo requiere dos líneas de datos para transmitir durante el transcurso del vuelo, PPK se considera más confiable y los flujos de trabajo no implican una configuración de campo extensa.
El geoetiquetado PPK con WingtraOne GEN II es fluido, ágil y sencillo. Específicamente, los datos de vuelo están bien organizados en la tarjeta SD después de cada vuelo y el software WingtraHub, que se incluye con el dron es de uso gratuito. El software también cuenta con procesamiento por lotes para que PPK procese todos los vuelos del día con unos pocos clics.
*Para más información sobre las ventajas y desventajas de RTK y PPK, visita este artículo.
Postprocesamiento
Tanto con DJI M300 como con WingtraOne, tienes la opción de cualquier software de procesamiento de imágenes como Pix4D, Bentley ContextCapture, ESRI Sitescan, Agisoft o Propeller, para ejecutar tus resultados. Si bien necesitas invertir en tu propio sistema, puedes elegir lo que más te convenga. Y si ya tienes un sistema, estás listo para comenzar.
En el caso de ambos drones, las imágenes están listas y geoetiquetadas para que puedas colocarlas en cualquier software de fotogrametría. En el caso de WingtraOne GEN II, las etiquetas geográficas también se escriben en un archivo de texto (.csv), para que los clientes puedan convertirlas a su sistema de coordenadas local cuando sea necesario.
Ambas cámaras son reconocidas por un software de fotogrametría común, por lo que los parámetros de la cámara están disponibles para ejecutar estimaciones de procesamiento.
Especificaciones: DJI Matrice 300 y WingtraOne GEN II
| DJI Matrix 300 | WingtraOne GEN II | |
|---|---|---|
| Hardware | ||
| Peso | Dron y baterías 6,3 kg (13,9 libras) Peso máximo de carga útil 2,7 kg (5,9 libras) Peso máximo de despegue 9 kg (19,8 libras) | Dron y baterías 3,7 kg (8,1 libras) Peso máximo de carga útil 800 g (1,8 libras) Peso máximo de despegue 4,5 kg (9,9 libras) |
| Dimensiones | Desplegado, hélices excluidas 81×67×43 cm / 32x26x17 pulgadas (L×An×Al) | Envergadura 125 cm (48 pulgadas) |
| Software | ||
| Planificación de vuelos y navegación | DJI Pilot con actualizaciones gratuitas | WingtraPilot con actualizaciones gratuitas Planificación de escritorio disponible Software gratuito de posprocesamiento WingtraHub PPK |
| Procesamiento de imágenes | Agnóstico: elige tu preferencia | Agnóstico: elige tu preferencia |
| En vuelo | ||
| Velocidad | Velocidad de mapeo volando a 120 m (394 pies) 54 km/h (15 m/s, 33,6 mph) Velocidad de mapeo volando a 75 m (246 pies) 39,6 km/h (11 m/s, 24,6 mph) | Velocidad de crucero 57,6 km/h (16 m/s, 35,8 mph) |
| Resistencia al viento | 54 km/h (15 m/s, 33,5 mph) | en crucero Hasta 45 km/h (12 m/s, 28 mph) para aterrizar hasta 30 km/h (8 m/s, 18 mph) |
| Tiempo máximo de vuelo | Sin carga útil 55 minutos Con la carga útil P1** 43 minutos enumerados | Con la carga útil más ligera 59 minutos Con la RX1R II 54 minutos |
| Automatización | Automatización completa con toma de control manual en cualquier punto, que en algunos casos, a toda velocidad, requerirá habilidades expertas | Automatización completa con opciones de adquisición inteligente, optimizadas para evitar incidentes basados en errores humanos, además de opciones para adquisición manual en cualquier momento |
| Resultados | ||
| Opción PPK/RTK | RTK y PPK (con herramientas de terceros) | PPK |
| Precisión horizontal absoluta | 3 cm (1,2 pulgadas) | 1 cm (0,4 pulgadas) |
| Precisión vertical absoluta | 5 cm (2 pulgadas) | 3 cm (1,2 pulgadas) |
| GSD mínimo | 0,15 cm (0,06 pulgadas) | 0,7 cm (0,3 pulgadas) |
*La evasión de obstáculos está deshabilitada en este modo [lb]
**El tiempo de vuelo probado en campo para P1 es de alrededor de 30 minutos
Configuración y resultados de vuelos de comparación
Configuración de pruebas
Nos reunimos con un revendedor DJI certificado el 20 de octubre de 2021 y realizamos vuelos en Gansingen, Suiza, en un día nublado con viento insignificante. Nuestro objetivo era capturar un terreno ondulado con algunas características urbanas y paisajísticas. Volamos con el último software disponible ese día.
Nuestra ubicación de prueba se estableció a 500 m (1640 pies) sobre el nivel medio del mar. Controlamos las altitudes para comparar la duración de la batería de los dos drones con cargas útiles designadas para la misma aplicación: mapeo RGB de alta precisión. Evaluamos esta altitud de acuerdo con el límite mundial estándar de 120 m (394 pies) AGL para realizar pruebas de duración de la batería en un escenario que se aplicaría a la mayoría de las situaciones. Para comparar y verificar la precisión, volamos cada dron a 75 m (246 pies) AGL en un plan que cubría una serie de marcadores de control terrestre establecidos.
Para todas las pruebas y ambos drones, utilizamos la configuración predeterminada sugerida por los fabricantes para el mapeo. La superposición predeterminada para WingtraOne GEN II es 70/70 (frontal/lateral) con una velocidad de vuelo fija y óptima de 16 m/s (35,8 mph). En el caso del DJI Matrice 300, la superposición predeterminada es 80/70 (frontal/lateral), y elegimos la máxima velocidad de vuelo posible para mantener esta superposición a las alturas especificadas: 15 m/s (33,5 mph) en 120 m (394 pies) AGL y 11 m/s (24,6 mph) a 75 m (246 pies) AGL. Los clientes con los que hablamos dijeron que generalmente vuelan más lento con el M300 para garantizar una adquisición de datos estable.
Todos los vuelos se realizaron el mismo día, en las mismas condiciones (nublado, sin viento ni temperaturas extremas) con salida y llegada en el mismo lugar. Cada dron llevó su carga útil de mapeo de alta resolución durante todos los vuelos: Sony RX1R II de Wingtra y Zenmuse P1 de DJI.
Vuelo de prueba con batería completa: misma altitud AGL: 120 m (394 pies)
Para probar la duración de los vuelos con juegos completos de baterías, volamos a una altitud de mapeo común de 120 m (394 pies). Volamos ambos drones de acuerdo con la configuración predeterminada de RAI.*
La prueba reveló que WingtraOne GEN II cubre más del doble del área en un vuelo que DJI Matrice 300, por lo que necesitaría tres vuelos M300 (y juegos de baterías) para igualar la cobertura. Por lo tanto, debe contar con más tiempo en el campo para cambiar las baterías y dejar que las baterías se enfríen antes de usarlas.
También descubrimos que el tiempo de procesamiento sería aproximadamente el doble. Es decir, para la misma área con la configuración de vuelo predeterminada, el M300 tomaría alrededor de 2932 (1466 x 2) imágenes frente a 1846 para el GEN II. Agrega a esto que la resolución es ligeramente superior con el P1 (45 MP frente a 42 MP para GEN II); para que tengas más datos para procesar por imagen. (Consulta el tiempo de procesamiento en la tabla a continuación).
*Ambos drones funcionan con un sistema «smart RTH», donde el dron verifica la duración de la batería, el estado y el entorno (viento, distancia del inicio, etc.) para calcular cuándo es el momento más seguro para volver al inicio. En el caso de DJI, puedes anular esto bajo tu propio riesgo.
Especificaciones de cobertura para M300 y GEN II en las mismas condiciones
| Zenmuse P1 | Sony RX1R II | |
|---|---|---|
| Tiempo de vuelo | 27 minutos | 53 minutos |
| Cobertura | 102 ha (252 ac) | 217 ha (536 ac) |
| Superposición (predeterminado) | 80/70 | 70/70 |
| No. de imágenes | 1466 | 1846 |
| Tiempo de procesamiento | 8h* | 11h |
Puntos de tierra de precisión
Para nuestras pruebas de precisión, los parámetros de altura de vuelo, área y cobertura fueron los mismos para cada dron, es decir, controlados. Usamos Pix4Dmapper para procesar cada proyecto de acuerdo con su configuración estándar de «Mapas 3D». Con Bentley ContextCapture, también realizamos aerotriangulación para obtener información más detallada sobre la calibración de la cámara. Evaluamos la calidad de los dos sensores y la precisión del punto de control a través de los informes de calidad resultantes , con configuraciones de software iguales/controladas para eliminar un sesgo y permitir una comparación directa.
En fotogrametría, el procesamiento requiere una gran cantidad de puntos característicos (también conocidos como puntos clave) así como una gran cantidad de puntos coincidentes por imagen. Estos son el resultado de una calibración precisa de la cámara y asumen un sensor de alta calidad con parámetros integrados consistentes. Estos se optimizan durante la calibración inicial de una cámara, porque una vez que se vende y se usa, sus sensores son sensibles a las vibraciones y temperaturas en una variedad de escenarios.
Aquí es cuando vemos (debajo de las especificaciones de la cámara principal) cómo la calidad del sensor marca la diferencia en los resultados cuando busca una captura de datos de alta calidad constante que da como resultado mapas confiables e impresionantes. Es importante destacar que la distorsión varió significativamente entre estos dos sensores. La aerotriangulación confiable depende de encontrar coincidencias en las imágenes, y la baja distorsión lo permite.
Compara la distorsión a través del informe de calidad de Bentley ContextCapture
Zenmuse P1
Sony RX1R II
En la siguiente tabla de calidad del sensor, podemos ver que la Sony RX1R II, aunque captura con una resolución MP ligeramente más baja, es un sensor superior para capturar datos que se utilizan con fines de fotogrametría. Específicamente, vemos que proporcionó una mayor cantidad de puntos clave que la Zenmuse P1 (24 546 frente a 20 655).
Un parámetro principal de la cámara, la distancia focal de la RX1R II es estable en comparación con la P1: la incertidumbre es mayor (2,56) que la de la RX1R II (0,27). La mediana de coincidencias por imagen calibrada también es mayor para la RX1R II (6982 frente a 6062), a pesar de que vuela con una superposición frontal más baja (70 frente a 80). Además, vemos que los parámetros de la cámara para la RX1R II son perfectos, con menos del 0,1 por ciento de diferencia entre la inicial y la optimizada. Para el P1, se requiere un ajuste del 0,2 por ciento.
Calidad del sensor
| DJI Matrix 300 | WingtraOne GEN II | |
|---|---|---|
| Carga útil | 45MP Zenmuse P1 | Sony RX1R II de 42 MP |
| Puntos clave por imagen (más es mejor) | 20655 | 24546 |
| Coincidencias por imagen (más es mejor) | 6062 | 6982 |
| Incertidumbre de longitud focal (sigma) (menos es mejor) | 2,56 píxeles | 0,27 píxeles |
| Optimización de cámara (diferencia entre parámetros iniciales y optimizados) (menos es mejor) | 0.2% | 0.06 % |
Aunque la RX1R II es un sensor de 42 MP y la P1 es un sensor de 45 MP, vemos más puntos clave y coincidencias por imagen con la RX1R II. Este es el resultado de la calidad del sensor.
Volamos ambos drones a una altura de 75 m (246 pies) AGL y capturamos siete puntos de control verificados, cada uno medido en 2×15 minutos con una estación GNSS estática.
Etiquetamos geográficamente los datos de WingtraOne GEN II en WingtraHub en una computadora portátil antes de procesarlos en Pix4Dmapper. La captura de datos de WingtraOne GEN II dio como resultado una precisión horizontal de 1,6/1,4 cm (0,63/0,55 pulgadas) y una precisión vertical de 1,5 cm (0,6 pulgadas). Esto es reproducible en base a pruebas repetidas.
Procesamos los datos RTK del M300 y descubrimos que la precisión vertical era significativamente peor. La conexión RTK para los vuelos M300 fue a una estación CORS diferente (y más remota) que la conexión GEN II PPK. Así que reprocesamos los datos del M300 a través de una herramienta PPK de terceros de pago con los mismos datos CORS y vimos que la precisión mejoraba. Las precisiones en general fueron comparables; sin embargo, no conocemos la reproducibilidad de los resultados del M300.
Precisión del punto de control
| (RTK) DJI M300 | (PPK) DJI M300 | (PPK) WingtraOne GEN II | |
|---|---|---|---|
| Error RMS X | 1,4 cm (0,6 pulgadas) | 0,9 cm (0,35 pulgadas) | 1,6 cm (0,63) |
| Error RMS Y | 2,6 cm (1 pulgada) | 2,3 cm (0,9 pulgadas) | 1,4 cm (0,6 pulgadas) |
| Error RMS Z | 6,1 cm (2,4 pulgadas) | 2,8 cm (1,1) | 1,5 cm (0,6 pulgadas) |
Salidas de procesamiento
Al analizar las salidas del WingtraOne GEN II y el DJI Matrice M300, podemos ver que ambos son de alta calidad. Las nubes de puntos están limpias y no requieren ningún procesamiento adicional para trabajar. Debido a las imágenes adicionales capturadas por el M300, la nube de puntos es un poco más densa y contiene muchos datos, pero ambas salidas incluyen toda la información.
Resultados de la nube de puntos
Resultados del ortomosaico
¿Por qué WingtraOne GEN II?
WingtraOne GEN II es un dron de mapeo dedicado que ofrece alta precisión en una variedad de áreas de manera rápida y confiable. Por diseño, reduce drásticamente el tiempo en el campo, no solo debido al vuelo y la captura eficientes, sino también a un flujo de trabajo optimizado de extremo a extremo para cualquier aplicación para la que esté diseñado. Así que es un dron que se paga solo en los primeros proyectos. Wingtra concentra un buen porcentaje de sus esfuerzos en investigación y desarrollo para mantener su WingtraOne a la vanguardia de lo que es posible para las soluciones profesionales de levantamiento topográfico y de cartografía.
