Порівняльна оцінка застосування RTK та non-RTK технологій безпілотних літальних апаратів у маркшейдерській практиці, з контролем точності на основі геодезичної мережі опорних точок

Abstract

У роботі представлено результати комплексного порівняльного аналізу застосування RTK та non-RTK безпілотних літальних апаратів (БПЛА) для маркшейдерського моніторингу відкритих гірничих робіт. Дослідження базується на повнофакторному експерименті з трьома сценаріями: RTK із використанням наземних опорних точок, non-RTK із аналогічною мережею та RTK без наземного геодезичного забезпечення. Мережу з 12 контрольних точок закладено методом статичних GNSS-спостережень із точністю ±5 мм, що забезпечило незалежну перевірку результатів. Обробка даних, виконана у спеціалізованому програмному забезпеченні із стандартизованими параметрами, дозволила виключити вплив варіацій алгоритмів на точність. Отримані результати показали, що RTK-технологія забезпечує стабільну точність позиціонування з RMS-похибками 4–5 см, що у 5–6 разів краще порівняно з non-RTK-системами. Найбільш суттєве поліпшення спостерігається для висотної компоненти (до 13,7 раза). Важливим науковим результатом є доведена можливість відмови від наземних опорних точок: різниця між RTK-зйомками з GCP та без них становить менше 1 см, що не перевищує допустимих меж для маркшейдерських робіт. Аналіз параметрів калібрування камери підтвердив вищу стабільність RTK-систем (у 12,5 раза менші стандартні відхилення фокусної відстані), а багатофакторний ANOVA (p < 0,001) статистично підтвердив значущий вплив технології позиціонування на точність усіх координатних компонент. Практична цінність полягає у можливості скорочення витрат на польові роботи до 84 % при одночасному підвищенні точності у 3–6 разів. Представлена методика дозволяє оптимізувати вибір технологій позиціонування залежно від класу завдання та підтверджує перспективність RTK-БПЛА для повної або часткової відмови від традиційних наземних опорних мереж.