Мультиспектральные дроны: DJI Mavic 3M против DJI Phantom 4M

DJI Mavic 3M Enterprise — это новый мультиспектральный квадрокоптер DJI для сельского хозяйства, управления земельными ресурсами и мониторинга окружающей среды. Здесь вы узнаете, чем он отличается от так же мультиспектрального DJI Phantom 4M и как ключевые нововведения Mavic 3M приводят к более эффективному и детальному сбору данных для максимизации урожайности, анализа сельскохозяйственных культур и мониторинга окружающей среды.

• DJI Mavic 3 Multispectral — это обновлённый и улучшенный дрон для сельского хозяйства в сравнении с DJI Phantom 4 Multispectral;
• Mavic 3M оснащен четырьмя мультиспектральными камерами с разрешением 5 Мп по сравнению с пятью мультиспектральными камерами с разрешением 2 Мп у Phantom 4M;
• Визуальная камера Mavic 3M имеет 20-мегапиксельную матрицу 4/3 CMOS: она превосходит 2-мегапиксельную матрицу 1/2,9″ на P4M;
• Визуальная камера Mavic 3M также оснащена дополнительным механическим затвором, а дрон обладает возможностями видеозахвата;
• Время полета Mavic 3M составляет 43 минуты, а у P4M всего лишь 27 минут;
• Mavic 3M компактный и складной дрон, что облегчает его транспортировку и хранение в отличии от полноразмерного Phantom 4M на жёсткой раме;
• Благодаря более длительному времени полета и расширенным возможностям камеры, Mavic 3M является более эффективным беспилотником, способным покрыть до 2 квадратных километров за один полет;
• Несмотря на все свои усовершенствования, Mavic 3M является более экономичным вариантом по сравнению с P4M, что делает Smart AG (Умное Сельское Хозяйство) более доступным для большего числа людей.

Mavic 3M — это новый мультиспектральный дрон DJI, разработанный для точного сбора данных в интересах точного земледелия, управления земельными ресурсами и мониторинга окружающей среды.

Он построен на надежной базе более старого мультиспектрального DJI Phantom 4, представленного в 2019 году, и, что особенно важно, оснащен некоторыми замечательными обновлениями, включая усовершенствованную систему обработки изображений и увеличенное время полёта: все это помогает Mavic 3M получать информацию более высокого качества и делать это более эффективно.

Основные усовершенствования Mavic 3M по сравнению с мультиспектральным Phantom 4 следующие:

Дрон

• Mavic 3M легче и имеет складную конструкцию, что облегчает его транспортировку и хранение,
• Mavic 3M обладает бОльшим временем полета: 43 минуты против 27 минут.

Мультиспектральная камера

• Увеличен размер мегапикселя с 2 МП до 5 МП,
• Увеличен диапазон коэффициентов усиления с 1x-8x до 1x-32x,
• Увеличен угол обзора с 62,7° до 73,91°.

RGB-камера

• Увеличен размер сенсора с 1/2.9″ до 4/3,
• Увеличен размер мегапикселя с 2 Мп до 20 МП,
• Добавлен механический затвор,
• Добавлена поддержка видео 4k, 1080p.

В этом материале мы подробно рассмотрим эти два мультиспектральных дрона и продемонстрируем, как Mavic 3M, который является частью серии Mavic 3 Enterprise, превосходит мультиспектральный Phantom 4 и является отличным дополнением к линейке сельскохозяйственных беспилотников DJI.

Мультиспектральный DJI Mavic 3M против DJI Phantom 4: основные технические характеристики

Таблица: Технические характеристики дронов.

Что у них с камерами

Оба дрона сочетают RGB-камеру с мультиспектральными камерами для сканирования и анализа роста урожая.

Действительно, Mavic 3M и P4M — это готовые решения, которые позволяют получать оптимизированные и эффективные сельскохозяйственные снимки. Однако Mavic 3M оснащен усовершенствованной системой обработки изображений, которая еще больше упрощает сбор данных и обеспечивает точную аэрофотосъемку и еще большую четкость изображения.

Мультиспектральная камера

Мультиспектральные снимки дают специалистам сельского хозяйства возможность увидеть невидимое и исключить догадки из повседневной работы.

Имея доступ к данным по определенным частям электромагнитного спектра, фермеры могут создавать более разумные рабочие процессы, которые снижают затраты, более эффективно используют ресурсы и, в конечном счете, максимизируют урожайность.

Mavic 3M и Phantom 4M имеют встроенную мультиспектральную матрицу датчиков, предназначенную для сбора данных на различных длинах волн.

Интересно, что P4M оснащен пятью мультиспектральными камерами — зеленой, красной, красного края спектра, синей и ближнего ИК спектра, в то время как Mavic 3M оснащен четырьмя камерами, без синего сенсора. Пока неясно, зачем DJI это сделала, но Mavic 3M — самая маленькая 4-полосная мультиспектральная камера в мире, и, как мы увидим, она предлагает более мощные возможности для сбора мультиспектральных данных.

Эти датчики поддерживают растительные индексы NDVI, GNDVI и NDRE, чтобы предоставлять фермерам жизненно важную информацию, как показано в таблице ниже.

В то время как P4M может получать данные в пяти мультиспектральных диапазонах длин волн, по сравнению с четырьмя у Mavic 3M, последний имеет некоторые существенные преимущества, такие как немного более крупные сенсоры с большим количеством мегапикселей, более широкое поле зрения, больший диапазон усиления и возможности видеосъемки. Mavic 3M также имеет увеличенное значение NIR с 840 нм ± 26 нм у P4M до 860 нм ± 26 нм для незначительного улучшения изображения растительности и почвы.

В качестве дополнительного преимущества пилоты дрона DJI Mavic 3M могут получать мультиспектральную информацию в режиме реального времени благодаря новой функции, которая отображает текущие показатели растительности на разделенном экране наряду с визуальной картинкой.

Напротив, мультиспектральный дрон DJI Phantom 4 действительно предлагает и вид с RGB камеры и мультиспектральные данных в реальном времени, но оператору нужно переключаться между этими моделями отображения данных и их нельзя вывести сразу оба на экрна одновременно.

Таблица: Сравнение мультиспектральных камер дронов.

RGB-камера

Проще говоря, RGB-камера Mavic 3M во всём превосходит мультиспектральную камеру Phantom 4. Она больше по размеру, имеет больше мегапикселей, регулируемую диафрагму и более широкий диапазон ISO, а также механический затвор для устранения размытости изображения. Она имеет дополнительные возможности видеозаписи.

Фактически, дрон DJI Mavic 3M оснащен той же камерой, что и очень впечатляющий, оптимальный для съемки Mavic 3 Enterprise, с интервалом съемки 0,7 секунды, увеличенным размером пикселя 3,3 мкм, механическим затвором и улучшенным программным обеспечением для работы при низкой освещенности, которое обеспечивает превосходную работу в таких тяжелых условиях съемки.

В сочетании с 43-минутным временем полета Mavic 3M может собирать данные на площади до 2 квадратных километров за один полет, что повышает эффективность съемки.

Таблица: Ключевые характеристики RGB камер на M3M и P4M.

Дизайн квадрокоптеров

Мультиспектральные дроны Mavic 3M и Phantom 4 кардинально отличаются друг от друга по своему дизайну. Принципиальное отличие заключается в том, что M3M складной, в то время как P4M имеет классическую жёсткую конструкцию от серии дронов Phantom. Это, в сочетании с меньшим весом Mavic 3, делает его более компактной платформой — дрон идеально помещается в рюкзак для удобства транспортировки с одного объекта на другой. И хранить такой дрон гораздо проще, меньше места занимает.

Конечно не надо записывать дрон Phantom 4M в монстры по размеру, но маленькие габариты M3M способствуют его портативности.

Оба беспилотника имеют фиксированную полезную нагрузку, но Mavic 3M выгодно отличается модульной конструкцией, которая означает, что различные аксессуары — модуль RTK (который поставляется вместе с дроном) или динамик (приобретается отдельно) — могут быть интегрированы через порт PSDK дрона на верхней части квадрокоптера.

В отличие от M3M, модуль RTK жёстко закреплен на P4M

Модуль RTK обеспечивает в режиме реального времени точное позиционирование на сантиметровом уровне. Система управления полетом, камера и модуль RTK быстро синхронизируются, чтобы точно зафиксировать местоположение центра обработки изображений каждой камеры. Особенно это касается Mavic 3M, модули RTK позволяют дрону выполнять высокоточную аэрофотосъемку без использования наземных пунктов управления.

Оба беспилотника совместимы с мобильной станцией D-RTK 2, что позволяет повысить точность определения местоположения RTK без подключения к Интернету. Эта базовая станция приобретается отдельно.

Мультиспектральные камеры Mavic 3M и Phantom 4 оснащены датчиком солнечного света, который фиксирует интенсивность солнечного излучения. Это обеспечивает максимальную точность и согласованность сбора данных в разное время суток и приводит к более точным результатам NDVI, а также к повышению точности и согласованности данных, полученных во времени.

Летные характеристики дронов

Лётные характеристик у обоих дронов достаточно хорошие, но расширенные возможности мультиспектрального Mavic 3 дают ему ряд преимуществ.

Например, он обладает более продолжительным временем полета, обеспечивая сбор бОльшего количества данных за один вылет. Он также более быстрый и маневренный, кроме того у него бОльшая дальностью полёта/связи благодаря совместимости Mavic 3M с модернизированной системой передачи данных DJI O3 Enterprise.

Таблица: Лётные характеристики дронов.

Интеллектуальное отслеживание местности

DJI Mavic 3M способен отслеживать своё окружение, позволяя операторам поддерживать равномерную высоту полета во время выполнения разведывательных полётов по пересеченной местности. Плавно подстраиваясь под рельеф он обеспечивает целостность данных во время их сбора, без необходимости учитывать какие-либо различия при последующей обработке.

В ситуациях, когда данные DSM или локальной высоты не могут быть импортированы перед полетом, датчики предотвращения столкновений Mavic 3M могут взять на себя управление, сканирую поверхность под собой и автоматически регулируя высоту полета соответствующим образом.

Интеллектуальная разведка в полевых условиях

Mavic 3M может выполнять автоматическую разведку в полевых условиях. Видео данные с полевых дронов-разведчиков могут быть загружены в режиме реального времени через сеть 4G на платформу DJI SmartFarm (поддержка ожидается во втором квартале 2023 года).

Этот дрон может своевременно выявлять сельхоз отклонения, такие как недостаточная всхожесть, давление сорняков и полегание урожая. Он также может проводить интеллектуальные анализы, такие как определение рассады хлопчатника и контроль за ростом риса. Он использует идентификацию с помощью искусственного интеллекта для обмена информацией о росте урожая в режиме реального времени, помогает руководить агрономическими мероприятиями и управлять 70 гектарами сельскохозяйственных угодий одним человеком.

Особенности систем безопасности дроном

Дроны DJI устанавливают высокие стандарты безопасности полетов. Мультиспектральный дрон Phantom 4 обладает некоторыми довольно продвинутыми функциями безопасности, но DJI Mavic 3M оснащен улучшенным комплексом систем безопасности для обеспечения дополнительной эффективности во время полета.

Например, P4M оснащен системой визуального контроля, основные компоненты которой расположены спереди, сзади и снизу дрона, в то время как система инфракрасного зондирования состоит из двух трехмерных инфракрасных модулей по обе стороны квадрокоптера.

Еще одно из его преимущества это функция Возврат Домой (RTH — Return To Home), включая RTH при низком заряде батареи и Smart RTH (дрон автоматически возвращается в последнюю записанную точку взлёта).

Однако Mavic 3M оснащен улучшенными функциями безопасности, использующими новейшие технологии и системы передачи данный от DJI для снижения риска инцидентов в воздухе.

Главным из новых функций безопасности является современная система распознавания препятствий и навигация, основанные на усовершенствованной системе DJI по помощи пилоту (APAS 5.0). Данные с шести датчиков обзора и двух широкоугольных датчиков, оцениваются в режиме реального времени для обнаружения препятствий во всех направлениях и — при использовании режима уклонения — соответствующего изменения траектории полета. APAS 5.0 также поддерживает расширенную функцию Возврата Домой Mavic 3M, которая оптимизирует траекторию полета для экономии заряда батареи и доставки вашего дрома назад к оператору в целости и сохранности одним нажатием кнопки.

Как и во всех новейших корпоративных платформах DJI, встроенная в Mavic 3M система AirSense обеспечивает раннее предупреждение о приближающихся пилотируемых летательных аппартов, передающих сигналы ADS-B.

Контроллер

В мультиспектральных Mavic 3M и Phantom 4 используются разные контроллеры.

Mavic 3M использует интеллектуальный контроллер DJI RC Pro Enterprise, который поставляется со встроенным дисплеем, в то время как Phantom 4 Multispectral управляется с помощью пульта дистанционного управления Phantom 4 RTK SDK, для которого требуется отдельное смарт устройство.

Одним из больших преимуществ наличия встроенного экрана является то, что он очень высокого качества и оптимизирован для работы при ярком освещении.

Mavic 3M поддерживает Mobile SDK 5 (MSDK5) готовый программный продукт с полностью открытым исходным кодом. MSDK5 позволяет разрабатывать собственные приложения  и сценарии для управления ващими дронами, что делает его более практичным и универсальным для конечного потребителя.

Напротив, пульт дистанционного управления Phantom 4 RTK SDK совместим с Mobile SDK, что означает, что пилоты, имеющие опыт использования сторонних приложений на дронах DJI, могут получить доступ к ведущей в мире экосистеме приложений для дронов.

Цена

Еще одним фактором, повышающим привлекательность Mavic 3M, является цена. Несмотря на то, что это новый компактный мультиспектральный беспилотник DJI, оснащенный отличными улучшениями, он является более дешевым вариантом, чем мультиспектральный Phantom 4.

На момент запуска Mavic 3M стоил 3926 фунтов стерлингов по сравнению с мультиспектральным Phantom 4, цена которого по-прежнему превышает 5000 фунтов стерлингов.

Цена в сочетании с ключевыми функциями Mavic 3 Multispectral делает эти дроны более доступными для большего числа людей, помогая им использовать самые современные технологии интеллектуального сельского хозяйства от DJI.

Комплект программного обеспечения

Мультиспектральные камеры DJI Mavic 3M и DJI Phantom 4 совместимы с DJI Terra для решения задач картографирования сельского хозяйства. Компания DJI подтвердила совместимость Mavic 3 с DJI SmartFarm, поддержка начнется во втором квартале 2023 года.

Платформа позволяет специалистам в области сельского хозяйства координировать любые собранные данные с операциями по поливу и внесению удобрений.

SmartFarm поставляется с рядом функций для оптимизации рабочих процессов, включая интуитивно понятное планирование полётных заданий, полный обзор парка ваших дронов, управление полями и сельхоз угодиями, оценку данных и простое взаимодействие между разными командами и подразделениями в вашей организации.