Калькулятор покриття

Інтерактивний калькулятор роздільної здатності на місцевості (GSD), можливостей виявлення за рівнями NATO NIIRS, швидкості покриття та оцінки часу для дронових ISR-місій.

Interactive: Ground Coverage Calculator

Роздільна здатність на місцевості для військової ISR

Роздільна здатність на місцевості (GSD) — це фізичний розмір одного пікселя проєктованого на поверхню землі. Саме це значення визначає що камера здатна виявити, класифікувати та ідентифікувати. При 3 сантиметрах на піксель кожен піксель охоплює ділянку 3×3 см — достатньо для зчитування маркувань техніки та розрізнення конкретних моделей. При 50 сантиметрах на піксель кожен піксель охоплює пів квадратного метра — достатньо для виявлення техніки та особового складу але недостатньо щоб відрізнити Т-72 від Т-80. Формула: GSD = (висота × ширина сенсора) / (фокусна відстань × кількість пікселів).

Рівні виявлення NATO NIIRS

Шкала інтерпретації зображень NIIRS визначає дев'ять рівнів якості для розвідувальних цілей. NIIRS 3 дозволяє виявлення техніки — підтвердження наявності об'єкта розміром з транспортний засіб. NIIRS 5 дозволяє класифікацію — розрізнення танка від вантажівки від БМП. NIIRS 6 дозволяє ідентифікацію — визначення Т-72Б від Т-72Б3 від Т-80БВМ за конфігурацією реактивної броні. NIIRS 7 дозволяє розпізнавання діяльності особового складу. Кожен рівень NIIRS вимагає приблизно вдвічі кращу роздільну здатність ніж попередній.

Вибір камери для Fischer 26 та FPV-платформ

Калькулятор включає чотири конфігурації камер що використовуються на платформах FSG-A. Arducam IMX477 з об'єктивом 6 мм забезпечує 55,3° горизонтальне поле зору з 12,3 мегапікселями — стандартний вибір що балансує ширину покриття та роздільну здатність. Варіант 3,6 мм розширює поле зору до 82,1° для максимального покриття. Телеоб'єктив 16 мм звужує до 22,2° але забезпечує ідентифікаційну якість з більшої висоти. Тепловізор Infiray T2S+ працює в довгохвильовому інфрачервоному діапазоні з 256×192 пікселями і виявляє тепло двигунів незалежно від камуфляжу темряви чи погоди.

Швидкість покриття та планування зйомки

Швидкість покриття залежить від швидкості платформи, ширини смуги захоплення сенсора та необхідного перекриття зображень. Fischer 26 при 85 км/год з IMX477 6 мм покриває приблизно 515 гектарів на годину за один прохід — еквівалент зйомки ділянки 2×2 км за 48 хвилин паралельними смугами. FPV 5 дюймів при 40 км/год покриває близько 229 гектарів на годину але має лише 8 хвилин автономності що обмежує одну місію приблизно 31 гектаром.

Реалізація

# Ground Sampling Distance Calculator
# pip install --break-system-packages tabulate
import math

def calculate_gsd(altitude_m, focal_mm, sensor_w_mm, pixels_x):
    """GSD in cm/px at given altitude."""
    gsd_m = (altitude_m * sensor_w_mm) / (focal_mm * pixels_x)
    return round(gsd_m * 100, 2)  # cm/px

# IMX477 sensor: 6.287mm × 4.712mm, 4056×3040 pixels
cameras = [
    ("IMX477 6mm",   6.287, 4056, 6.0),
    ("IMX477 3.6mm", 6.287, 4056, 3.6),
    ("IMX477 16mm",  6.287, 4056, 16.0),
    ("T2S+ thermal", 4.608, 256,  6.8),
]
for name, sw, px, fl in cameras:
    gsd = calculate_gsd(120, fl, sw, px)
    niirs = "ID" if gsd <= 12 else "CLASS" if gsd <= 30 else "DETECT"
    print(f"{name:18s} @ 120m: {gsd:6.1f} cm/px → {niirs}")

Джерела

• ArduPilot — ardupilot.org
• Silvus Technologies — silvustechnologies.com
• Збройні сили Швеції — forsvarsmakten.se