RTK and PPK: GNSS-Technologies for direct georeferencing of UAV image flights
Heinz-JürgenPRZYBILLA, Manfred BÄUMKER
SUMMARY The UAV DJI Phantom 4 (and predecessor) has been available on the market for more than 10 years and is equipped with a 2-frequency GNSS receiver in its current version "RTK". In combination with a reference station or alternatively, e.g. by using the German SAPOS correction service, precise positioning in Real-Time Kinematic (RTK) mode is possible. As the system also provides raw data in RINEX format, it is also possible to determine the position using PPK (Post-Processed Kinematic). This offers extended possibilities for georeferencing UAV image flights.This paper investigates the geometric accuracy of UAV image blocks flown with four DJI Phantom 4 RTK systems under defined conditions on the UAV test field "Zeche Zollern". The following evaluations were performed with identical parameterization by the software Agisoft Metashape. The present results show the partly strong variations in the quality of the measured RTK positions as well as their effects on the image orientation and involved parameters. A final comparison between the use of RTK measurements and those from post-processing (PPK) does not show a noticeable gain in accuracy for the investigated image blocks.ZUSAMMENFASSUNGDas UAV DJI Phantom 4 (und Vorläufer) ist seit mehr als 10 Jahren im Markt verfügbar und ist in seiner aktuellen Version „RTK“ mit einem 2-Frequenz GNSS-Empfänger ausgestattet. In Verbindung mit einer Referenzstation oder alternativ z.B. durch die Nutzung des deutschen SAPOS-Dienstes ist eine präzise Positionsbestimmung im Realtime Kinematic Modus möglich. Da das System auch Rohdaten im RINEX-Format zur Verfügung stellt, kann grundsätzlich auch eine Positionsbestimmung mittels PPK (Post-Processed Kinematic)durchgeführt werden. Hieraus ergeben sicherweiterte Möglichkeiten zur Georeferenzierung von UAV-Bildflügen.Im Beitrag erfolgen Untersuchungen zur geometrischen Genauigkeit von UAV-Bildverbänden, die mit vier DJI Phantom 4 RTK Systemen unter definierten Bedingungen auf dem UAV-Testfeld „Zeche Zollern“ geflogen wurden. Die Auswertungen erfolgten mit identischer Parametrisierung durch die Software Agisoft Metashape. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen die zum Teil starken Variationen in der Qualität der gemessenen RTK-Positionen sowie deren Auswirkungen auf die Bildorientierung und beteiligte Parameter. Ein abschließender Vergleich zwischen der Nutzung der RTK-Messungen und solchen aus einem Post-Processing (PPK) zeigt für die untersuchten Bildverbände keinenerkennbaren Genauigkeitsgewinn.
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