Drony geodezyjne DJI Matrice 4T i 4E: Poznaj 2 nowe modele

1. Specyfikacja techniczna i architektura platformy

Seria DJI Matrice 4 została zaprojektowana z myślą o najbardziej wymagających zastosowaniach profesjonalnych, w szczególności dla branży geodezyjnej i inżynieryjnej. Kluczowym elementem platformy jest lekka, a zarazem wysoce wytrzymała konstrukcja wykonana z włókna węglowego oraz stopów magnezu, która zapewnia doskonałą odporność na wibracje i warunki atmosferyczne. Maksymalny czas lotu wynoszący 49 minut przy użyciu standardowych śmigieł (46 minut przy śmigłach niskoszumowych) umożliwia przeprowadzenie rozległych misji pomiarowych bez konieczności częstych powrotów na punkt ładowania DJI Officialdrone-works.com. Platforma utrzymuje stabilny pułap operacyjny do 6000 m nad poziomem morza, natomiast maksymalna wysokość operacyjna z załadowaną aparaturą to 4000 m Clifton Camerasdrone-works.com, co pozwala na pracę w terenie górzystym czy przy ekstremalnych projektach inżynieryjnych.

Na pokładzie Matrice 4 znajduje się nowoczesny kontroler lotu z procesorem ARM Cortex-A53 oraz moduł transmisji O4 Enterprise, gwarantujący niezawodny zasięg do 15 km w paśmie licencjonowanym i automatyczne przełączanie pomiędzy czterema systemami GNSS (GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo) w celu uzyskania precyzji pomiarowej na poziomie centymetra. Całość zasilana jest przez wymienialne baterie TB65 (96 Wh), które—w połączeniu z inteligentnym systemem zarządzania energią—zapewniają bezawaryjną pracę i ochronę przed przeładowaniem czy głębokim rozładowaniem.

Modułowa budowa platformy umożliwia błyskawiczną wymianę sensorów oraz kamer. Standardowo Matrice 4T wyposażony jest w termografia opartą na matrycy VOx o rozdzielczości 640 × 512 px z 12 µm pikselem (częstotliwość 30 Hz), umożliwiającą pomiar temperatur w zakresie od –20 °C do 550 °C z dokładnością ±2 °C w trybie wysokiej czułości DJI. Wersja Matrice 4E z kolei oferuje fotogrametrię opartą na aparacie szerokokątnym 1/1.3″ CMOS 48 MP (f/1.7, 24 mm), teleobiektywie 3× (48 MP, f/2.8, 70 mm) oraz tele 7× (48 MP, f/2.8, 168 mm); wszystkie z mechaniczną migawką eliminującą efekt rolling shutter, co jest kluczowe dla zachowania geometrycznej dokładności ortofotomap i modeli 3D Globe-Flight.

Wszystkie sensory montowane są na 3-osiowym gimbalu, oferującym pełen zakres ruchów: przechył –140° ÷ 113°, obroty –52° ÷ 52° i panoramowanie –65° ÷ 65°. Platforma obsługuje dodatkowe moduły, takie jak laserowy dalmierz o zasięgu do 1800 m i dokładności 0,2 m + 0,005 × odległość (m), co pozwala na precyzyjne pomiary odległości i wprowadzanie danych do systemów GIS/BIM. Dzięki temu architektura Matrice 4 jest wyjątkowo elastyczna i skalowalna, pozwalając geodetom dostosować zestaw do specyfiki projektu, od monitoringu mostów po inwentaryzację sieci energetycznych.

2. Porównanie termowizji (4T) i fotogrametrii z mechaniczną migawką (4E)

Wersja Matrice 4T posiada zintegrowany moduł termowizyjny, co czyni ją idealnym narzędziem do diagnostyki infrastruktury, detekcji mostów cieplnych, analizy izolacji termicznej budynków oraz monitoringu sieci ciepłowniczych. Kamera termowizyjna o czułości ≤ 50 mk i DFOV 45° zapewnia wysoką rozdzielczość obrazu, a tryb wysokiej i niskiej czułości pozwala na pomiary w przedziale od –20 °C do 550 °C, co pozwala na identyfikację problemów niewidocznych w świetle widzialnym. Przykładowo, w projektach inwentaryzacji komór silosów czy konstrukcji stalowych termografia umożliwia wykrycie miejsc utraty ciepła i korozji ukrytej pod powłokami malarskimi.

Z kolei Matrice 4E, dzięki zestawowi trzech kamer z mechaniczną migawką, gwarantuje ortofotogrametryczną dokładność na poziomie ±3 cm przy wysokości nalotu 120 m oraz GSD (Ground Sampling Distance) rzędu 1–2 cm/px. Mechaniczna migawka eliminuje zniekształcenia spowodowane ruchem platformy podczas ekspozycji, co jest kluczowe przy tworzeniu modeli cyfrowych terenu (DTM), chmur punktów i ortofotomap. Fotogrametria w 4E sprawdza się doskonale w pomiarach objętości hałd, analizie zmian wysokościowych terenów budowlanych oraz precyzyjnym wyznaczaniu konturów budynków.

W praktyce wybór między 4T a 4E zależy od specyfiki zadania: dla diagnostyki termicznej i prac inspekcyjnych lepsza będzie 4T, natomiast dla zadań kartograficznych, objętościowych i tworzenia operatów geodezyjnych – 4E. Różnica cenowa: Matrice 4T z pakietem Care Enterprise Plus kosztuje około 7 849 USD, a Matrice 4E – około 6 999 USD Drone Nerds. Warto podkreślić, że dostępne są również zestawy z dodatkowymi modułami, które podnoszą funkcjonalność kosztem wzrostu ceny o 10–30 %.

3. Workflow pomiarowy: od planowania misji do przetwarzania danych

Prawidłowy workflow geodezyjny z użyciem Matrice 4 rozpoczyna się od szczegółowego planowania misji w oprogramowaniu DJI Terra lub alternatywnie Pix4D Capture. Planowanie obejmuje definiowanie obszaru nalotu, wysokości (np. 120–150 m dla ortofotomap) oraz procentu zachodzenia zdjęć (70–80 %). Next, uwzględnia się parametry meteorologiczne, takie jak prędkość wiatru (maks. 12 m/s), i uzyskuje niezbędne pozwolenia od ULC i GUGiK. W przypadku wymaganych pomiarów RTK/PPK warto rozważyć zastosowanie stacji referencyjnej D-RTK 3 lub zewnętrznej sieci GNSS w celu georeferencji zdjęć z dokładnością centymetrową.

Po wykonaniu lotu operator pobiera dane na stację roboczą. Kolejny krok to kalibracja radiometryczna (dla termowizji) oraz korekta aberracji soczewkowych (dla fotogrametrii). W DJI Terra proces ten jest w dużym stopniu zautomatyzowany: oprogramowanie umożliwia wczytanie zdjęć, dodanie GCP (Ground Control Points), wykonanie block adjustment i wygenerowanie produktów: ortofotomapy (.tiff), chmury punktów (.las), modeli 3D (.obj/.ply) oraz raportów jakości. Alternatywnie można skorzystać z Pix4D Mapper, oferującego zaawansowane opcje filtracji chmur punktów i skalowania niskich pokryć terenu DJI.

Ostatni etap to eksport danych do formatu kompatybilnego z GIS (GeoTIFF, Shapefile) lub BIM (IFC, LandXML). Warto zastosować skrypty Python lub narzędzia ETL (np. FME) do automatyzacji procesu, co skraca czas przygotowania operatu geodezyjnego z godzin do kilkunastu minut. Efektywne zarządzanie danymi umożliwia szybsze raportowanie i udostępnianie wyników inwestorom.

4. Integracja z oprogramowaniem geodezyjnym i GIS/BIM

Dane uzyskane z Matrice 4E (ortofotomapy, DTM, chmury punktów) można bezproblemowo importować do ArcGIS Pro, wykorzystując narzędzia ortomappingu do korekcji geometrycznej, tworzenia mozaik oraz generowania DTM/DSM ArcGIS Pro. Dzięki zaawansowanej obsłudze GeoTIFF i CRF możliwe jest udostępnienie wyników jako dynamicznych usług mapowych w środowisku ArcGIS Enterprise.

W środowisku Autodesk Civil 3D standardowy import GeoTIFF (.tif) oraz plików .las lub .dxf pozwala na tworzenie powierzchni TIN i analizy konturów terenu. Rozbudowane narzędzia stylizacji ułatwiają przygotowanie dokumentacji wykonawczej, a dodatek Dynamo umożliwia skryptowe generowanie przekrojów i zestawień objętościowych help.dronedeploy.com.

Natomiast w procesach BIM – w Autodesk Revit czy Bentley ContextCapture – chmury punktów można zamienić w modele siatkowe, które stanowią podstawę do as-built documentation. Zintegrowane workflow z modułami FME lub Dynamo for Revit pozwala na szybkie tworzenie modeli 3D uznawanych za charakterystyczny element inwestycji. Taka automatyzacja przyspiesza czas przygotowania dokumentacji i redukuje ryzyko błędów ludzkich.

5. Aspekty prawne, bezpieczeństwo operacji i ROI

Wytyczne GUGiK z 7 maja 2025 r. precyzują wymagania formalne dla pomiarów geodezyjnych z użyciem BSP. Dokument określa trzy zalecane metody pomiarów fotogrametrycznych oraz szczegółowe wymagania techniczne dla nalotu, zestawu sensorów i przygotowania danych operatowych Drony dla FirmyGov.pl. Operator musi posiadać świadectwo kompetencji UAV oraz ubezpieczenie OC pokrywające minimum 500 000 zł. Przed lotem należy przeprowadzić ocenę ryzyka (RAM) i uwzględnić strefy zakazu lotów (CTR, strefy ochrony zabytków, obszary przy lotniskach).

Analiza kosztów inwestycji obejmuje zakup platformy (~6 999–7 849 USD), stacji RTK, oprogramowania (DJI Terra od 3 900 €; Pix4D od 5 700 € licencja wieczysta) oraz szkolenia personelu. Średnie ROI dla firm geodezyjnych wynosi 2–3 misje terenowe, po których oszczędności na kosztach pracy tradycyjnej ekipy (3–4 osoby na 3 dni, ~3 500 zł dziennie) rekompensują nakłady sprzętowe DARTdrones. Dłuższy horyzont ROI wzrasta przy wykorzystaniu modułów LiDAR, gdzie inwestycja (90 000–280 000 USD) zwraca się przy dużych projektach inżynieryjnych i górniczych.

Drony DJI Matrice 4T i 4E

Poniżej prezentacja dwóch flagowych modeli serii Matrice 4, które stanowią podstawę opisanego wyżej workflow i specyfikacji technicznej.

DJI Matrice 4T

Matrice 4T to platforma dedykowana pomiarom termowizyjnym. Matryca VOx o wysokiej czułości pozwala na wykrycie subtelnych różnic temperatur w infrastrukturze, co jest kluczowe przy inspekcji mostów, sieci ciepłowniczych czy ocenie stanu izolacji budynków. Tryb pracy wysokiej czułości umożliwia pomiar z dokładnością ±2 °C, co w praktyce oznacza detekcję odwzorowującą anomalie termiczne niedostrzegalne gołym okiem. Dodatkowo, wbudowany 3-osiowy gimbal stabilizuje obraz nawet przy silnym wietrze, a wymienne baterie TB65 gwarantują do 49 minut lotu.

DJI Matrice 4E

Matrice 4E jest zoptymalizowana pod kątem fotogrametrii z mechaniczną migawką. Trzy aparaty 48 MP (szerokokątny, 3× oraz 7×) eliminują zniekształcenia rolling shutter, co pozwala na generowanie ortofotomap i chmur punktów o GSD rzędu 1–2 cm/px z dokładnością ±3 cm. To rozwiązanie sprawdza się przy inwentaryzacji obiektów budowlanych, obliczeniach objętości hałd czy tworzeniu numerycznych modeli terenu. Stabilne połączenie O4 Enterprise i modułowa konstrukcja dają pełną kontrolę nad misją i szybką wymianę sensorów.

Oba modele wykorzystują ten sam kontroler lotu i transmisję O4 Enterprise, dlatego zaprojektowano je tak, by geodeta mógł w kilka chwil przełączyć sprzęt między zadaniami termicznymi i kartograficznymi, minimalizując czas przestojów na placu budowy.