基于等高线构建无人机航线的新型仿地飞行策略

建筑物墙面、悬崖或危岩等目标物的立面信息对于地物精细化建模、地灾调查、分析、评估及防治等具有非常重要的作用。传统倾斜摄影测量获取影像的方式缺乏对地物立面信息的详细描述，在地形落差较大的地区也存在因影像重叠率不同而建模失败的情况。仿地飞行策略在一定程度上解决了上述问题，但其对于突然的高度变化，不能满足精细化建模的要求。本文提出了一种基于等高线构建无人机航线的新型仿地飞行策略，该方法基于目标区域的DSM生成等高线，经等高线简化、偏移等处理完成无人机航线的设计。通过试验将该方法构建的模型成果与传统仿地飞行方法建模成果相比较。结果表明，本文提出的方法可将悬崖上的危岩等刻画得更加真实，且相对于传统仿地飞行垂直于高度变化方向的航线设计为平行于等高线的航飞路线，避免了频繁的高度变化，有益于延长无人机执行飞行任务的时间，因此是一种有效、实用的航飞路线设计方法。     

无人机仿地倾斜摄影建模精度浅析

无人机倾斜摄影测量通过搭载多种传感器对地多视角拍摄扫描,快速获取基础测绘数据而被广泛应用。然而,传统恒高航摄像片因中心投影成像原理在地形高差明显的地区产生像点差异,严重影响了建模精度和模型纹理特征的表达和显示。随着测绘科学技术发展,无人机仿地飞行技术改善了大高差引起的位移差异,为精细化建模提供重要技术支撑。本文在贵州省毕节市某水利枢纽项目采用D2000无人机搭载5镜头的D-OP3000倾斜摄影模块仿地飞行,获取倾斜航摄数据,分析建模精度。实验结果表明,该方法符合精细化建模精度要求,为获得实景三维模型提供可靠的数据基础。     

基于测绘型无人机航线优化设计应用研究

为了配合无人机的高机动性和快速作业能力,根据无人机的飞行任务和摄影测量要求,开发航线自动化生成软件,高效快速生成无人机飞行参数和航程路线。在柳河县执行实际航摄作业过程中,大大缩短了航线设计的时间,提高了作业效率。     

固定翼无人机的航摄工艺及要点分析

无人机航摄是一种新兴的航空摄影技术,它利用小型无人飞行平台搭载摄影器材,可低空小范围高效地获取航摄影像数据。据此,对固定翼无人机的性能和特点进行分析,总结日常作业经验,讨论无人机航摄工艺及其技术要点,对提高其在日常航摄和应急快速响应中的效率具有一定指导意义。     

无人机摄影测量与RTK在水运工程中应用研究

无人机摄影测量技术具有快速灵活、实时高效等特点,逐渐成为空间信息获取的重要技术手段。本文设计了实用的水运工程空间数据无人机作业流程,并将RTK辅助于无人机飞行过程提高数据获取精度,通过航摄影像快速处理提高其获取效率。通过在水运工程中的实验和应用,验证了该技术方法的可行性,为水运工程提供新的空间数据获取技术方法和手段。     

无人机航摄方案计算机辅助设计研究

随着科技发展,无人机航空摄影测量以其实时性高、机动灵活、数据获取精度高的优势逐渐成为现代测绘技术的重要手段,在测绘领域发挥着越来越重要的作用.然而,当前无人机航摄方案设计书的制定主要依赖人工,未通过系统设备进行辅助完成,需要耗费大量的精力,难以满足无人机航摄的具体工作要求.针对上述问题,提出了利用计算机辅助设计无人机航空摄影测量方案的技术方法,在无人机航飞之前根据航区设计及相关参数制定一份方案设计书,方便工作人员对无人机飞行作业的可行性及安全性进行理论验证,提升了航摄方案设计的自动化过程,提高了工作效率,同时为开展摄影测量工作提供技术和安全保障.      

测绘型多旋翼无人机系统常见问题及维护优化方法

测绘型多旋翼无人机系统总体稳定可靠,具有飞行准备时间短、形成作业实力快、需要作业人员少、易于维护保养、成果多样等优点。在测绘型多旋翼无人机的实飞过程中,会遇到一些常见的问题和故障,本文针对这些问题提出合适的维修维护和优化方法,以便多旋翼无人机能够更好地完成航摄飞行作业。     

旋翼无人机测算风速风向技术研究

目前大部分民用无人机没有准确测量风速、风向和预警风场的功能，然而森林火灾扑救等多种场景需要无人机可以提供准确的风速。本文提出了一种基于旋翼无人机坐标数据测算风速风向的技术，通过无人机主机RTK坐标信息及方位角、倾角数据精准获取螺旋桨点相对坐标信息，选择不同负载条件下无人机以1~16 m/s的不同速度分别飞行30 s以上，根据螺旋桨坐标信息变化数值，结合风洞测试数据及风场动力学原理，研究风速与旋翼无人机倾角关系，并通过风洞试验检验该方法精度；并可根据无人机RTK推算出的螺旋桨坐标变化信息判断风向。结果表明，无人机风速与旋翼无人机倾角呈正相关关系；无人机负载加重时，对应受风速干扰的倾角会相对减小；无人机飞行受阵风干扰出现噪点的概率，高海拔区域大于低海拔区域；并建立六旋翼无人机飞行倾角的风速估算模型y=－1.043 5+1.150 1x，该模型测算风速的中误差值为0.966，绝对值小于1，满足应急指挥现场对无人机测量风速精度要求。该方法得到风速测算精度高，可以为旋翼无人机实时获取风速风向提供一种可行方法，具有一定的实用价值。     

无人机航摄影像重叠度和旋角的自动检查方法

无人机（UAV）航摄数据质量评价是无人机航摄工作的重要一环,传统的人工手动检查方式工作量大、效率低。为提高无人机航摄数据质量评价的快速作业能力,本文通过开展自动化无人机航摄质检技术调研,基于Visual Studio 2008开发平台,利用C#语言编程,开发了无人机航摄影像重叠度和旋角的自动质检软件,极大地提高了无人机航摄飞行质检的工作效率。     

无人机航摄质量控制与分析

分析了无人机航摄的特点,从航摄飞行、像控布设及空三加密的实施过程,详细阐述了无人机航摄主要环节质量控制的关键技术,为无人机航摄实际生产提供参考。     

无人机低空航摄技术在川东北山区滑坡调查中的应用

近年来,国内外山区滑坡地质灾害频发,传统调查手段受客观条件影响而作用有限。本文介绍了无人机低空航摄技术的基本原理,总结了利用无人机航摄技术进行山区滑坡灾害调查的基础流程,以川东北某石膏矿矿区为例开展了山区无人机航摄调查应用分析,结果表明无人机低空航摄技术在保障地灾调查精度的基础上极大地提高了工作效率,弥补了传统地面调查方法易"重局部、轻整体"的缺陷。     

消费级无人机在大比例尺测图中应用与精度评价

以分别搭载大视场角普通相机和鱼眼相机的消费级无人机为例,在对相机的高精度标定基础上,选取典型丘陵和山地实验区分别对两种消费级无人机大比例尺测图能力进行实验和精度评价,结果证明消费级无人机在合理的航测方式下,其测图结果的空三精度、分辨率及高程精度均可满足国家1∶500大比例尺地形测图的精度要求,可以推广应用到小范围大比例尺测图和修测任务中。     

轻小型无人机测绘遥感系统研究进展

地球空间信息是人工智能、大数据时代的重要数据基础,轻小型无人机测绘遥感技术作为中国当前和未来获取厘米级分辨率、实时响应遥感数据的主要手段,必将发挥更加重要的作用。本文首先介绍了固定翼、多旋翼、无人直升机以及飞行控制系统、地面监控系统和遥控遥测链路的发展现状和潜在发展趋势;其次重点研究了数码相机、视频摄像机、倾斜相机、激光雷达、合成孔径雷达和定姿定位系统的利用现状和发展趋势;然后总结分析了当前无人机测绘遥感面临的系统检测、大范围实时遥感和遥感大数据精准解译方面的问题和挑战;最后面向人工智能、大数据、物联网、云计算等技术背景给出了轻小型无人机测绘遥感技术在飞行控制智能化、测绘遥感作业智能化和实时、实景无人机遥感技术应用模式创新等方面的发展趋势。     

一种基于无人机位姿信息的航拍图像拼接方法

针对现有航拍图像拼接方法处理速度较慢的问题,提出一种基于无人机位姿信息的快速拼接方法。首先从机载GPS和惯性导航单元获得无人机航拍时的坐标和姿态角,根据每一幅航拍图像对应的无人机坐标和姿态角计算它们之间的单应变换矩阵,实现航拍图像之间的快速配准。然后通过单应变换矩阵的运算得到拼接图像之间的配准,最后完成多幅图像的拼接得到整个区域的全景图。试验结果证明该方法快速有效。     

倾斜航空影像的城市建筑物三维模型构建研究

针对当前城市建筑物三维模型构建的需要,本文提出一套利用无人飞艇载四组合特宽角相机同时实现高精度空中三角测量和建筑物景观三维建模的技术路线。一方面通过基于四相机重叠影像自动匹配的自检校,达到设备轻小型化条件下的精密等效中心投影构像,用以支持高精度空中三角测量;另一方面,通过自检校的4个方向倾斜的相机,达到一次飞行同时获得四方向建筑物侧面影像的目的,为城市景观的三维表达、精细建模和可视化提供一种新的、快捷的技术方案。     

一种基于拼接线的无人机序列影像拼接方法

通过无人机低空摄影获取的地面高分辨率影像具有成本低、方便快捷等优点,但由于超低空飞行拍摄的影像覆盖范围较小,所以需要通过影像拼接来获取更大范围的影像数据。研究了一种基于拼接线的影像拼接方法,对原有检测方法进行了改进,并通过实验说明了改进后的方法可以获得更好的拼接结果。     

大载荷长航时无人机航空应急测绘系统设计与实现

无人机航空摄影是应急测绘保障的重要手段。近年来，大载荷长航时无人机已逐步进入民用领域。以往关于航空应急测绘系统的研究主要是针对轻小型无人机和有人机，缺少适用于大载荷长航时无人机性能和特点的系统设计方法。本文首先分析了不同固定翼无人机产品的性能差异，从无人机平台、任务传感器、遥感数据处理软件等的集成关系入手，提出了基于航测控制器的多载荷一体化集成的设计方案，以及涵盖航摄规划、视频实时处理、影像高精度处理的软件系统集成方案。采用该设计方案研制实现了CH-4航空应急测绘系统，并在四川广元某区域进行了试验，结果表明该系统不仅可以同时获取视频、光学影像和SAR数据，而且数据获取质量能够满足大比例尺测图的要求。     

低矮植被的无人机激光雷达测高精度分析

针对无人机激光雷达估测低矮植被高度的精度大小,本文以3m以下低矮树木为研究对象,通过数值模拟方法得到不同航高、不同扫描角情况下激光脚点坐标和点云估测单一树木高度的最大测量误差值;对比实测树高,分析了激光点云估测树高的精度。结果表明,在航高为30m、扫描范围为(-50°,5°)的情况下,无人机激光雷达获取的激光脚点坐标误差和由激光点云估测低矮树高(3m以下)的误差均可以达到cm级;激光点云估测单一树木高度与实测高度的决定系数为0.977,均方根差为5cm,标准均方根差为4%。因此,应用无人机激光雷达数据可以快速、精确获取低矮植被高度信息,进而为反演植被生物量和植被长势信息监测提供重要依据。     

Low-altitude geophysical magnetic prospecting based on multirotor UAV as a promising replacement for traditional ground survey

Abstract

The prospects for expanding the mineral resource base in many countries are linked with the exploration of stranded sites localized at unexplored areas with complex natural and landscape conditions that make any ground survey, including magnetic prospecting, difficult and expensive. The current level of geology requires high-precision and large-scale data at the first stages of geological exploration. Since 2012, technologies of aeromagnetic surveying with unmanned aircraft vehicles (UAV) enter the market, but most of them are based on big fixed-wing UAV and do not allow to substantially increase the level of survey granularity compared with traditional aerial methods. To increase the scale of survey, it is necessary to reduce the altitude and speed of flight, for which the authors develop the methodical and technical solutions described in this article. To obtain data at altitudes of 5 m above the terrain even in a rugged relief, we created heavy multirotor UAVs that are stable in flight and may be used in a wide range of environmental conditions (even a moderate snowfall), and develop a special software to generate flight missions on the basis of digital elevation models. A UAV has special design to reduce magnetic interference of the flight platform; the magnetic sensor is hung below the aircraft. This technology was conducted in a considerable amount of magnetic surveys in the mountainous regions of East Siberia between 2014 and 2016. The results of the comparison between airborne and ground surveys are presented, which show that the sensitivity of the developed system in conjunction with low-altitude measurements can cover any geologically significant anomalies of the magnetic field. An unmanned survey is cheaper and more productive; the multirotor-based technologies may largely replace traditional ground magnetic exploration in scales of 1:10,000?1:1000.     

陆基增强系统在无人机进近着陆中的性能分析

针对大型无人机与民用客机在同一空域环境中运行,使用传统的单点定位方法,定位精度低,可靠性差,不能满足大型无人机进近着陆需求的问题,提出了一种提高大型无人机进近着陆过程中的定位精度的方法。利用陆基增强系统,为传统的伪距观测提供差分修正,使大型无人机在进近着陆过程中获得更精确的高程信息。实验结果表明,相比于传统的单点定位方法,利用陆基增强系统进行无人机进近下降着陆,在很大程度上提高了无人机的高程定位精度,确保了无人机在进近着陆过程中的运行安全。研究结果为无人机与民用客机的联合运行以及未来"空管一体化"标准的制定提供了重要理论支撑。