基于智能手机的无人机低空倾斜摄影测量系统及其应用研究

为了促进无人机低空倾斜摄影系统的低成本、轻小型和易用性,通过融合DJI Phantom 4四旋翼轻小型无人机低空飞行平台和Nokia 808 Pure View型智能手机构建了一套基于智能手机的无人机低空倾斜摄影测量系统。对其中的基于智能手机的多相机成像系统进行了相关功能的优化及模块化设计,包括相机成像质量改进措施、基于开源飞控研发的用于自动拍照控制的定位定向及飞行控制模块设计等,并给出了多相机成像系统作为任务载荷与飞行平台的集成模式并归纳了其工作流程。将构建的无人机低空倾斜摄影测量系统分别应用于不动产测量、城市建筑物三维重建、露天矿开采监测领域。经外业实测的检查点和目视评判结果表明,基于该系统获取的实景三维模型具有较好的纹理质量,相关数字测绘产品可达厘米级的定位精度。取得的成果对于无人机低空倾斜摄影系统的实用化发展具有借鉴意义。     

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。     

机载RTK定位精度对无人机测图精度的影响分析

机载RTK定位精度存在波动现象,进而会影响无人机测图精度。针对无人机航测中机载RTK定位精度的异常波动问题,详细分析了机载RTK定位精度对无人机测图精度的影响,以及机载RTK定位精度差异成因。通过铜陵长江公铁大桥大比例尺地形图航测项目实验结果表明,机载RTK定位精度对无人机测图精度具有显著影响。因此无人机航测时应选择精度稳定可靠的RTK定位模式,并在航飞作业过程中实时监控机载RTK的定位精度;当机载RTK精度较差时,通过自建单基站方式或者通过选择RTK定位精度较好的时段进行作业,以保证大比例尺地形测图的精度。该研究成果可为无人机免像控作业规范规程的制定提供参考。     

无人机系统在架空输电线路巡检业务中的应用

基于架空输电线路巡检业务需求,分析不同巡检业务对探测手段及载荷传感器类型的要求,根据载荷成像要求提出对飞行平台飞行指标的要求。从载荷能力等不同维度对不同的无人机平台进行系统对比,考虑载荷对飞行平台的要求,提出不同无人机平台可搭载任务载荷设备,进而形成不同的无人机巡检系统。结合不同无人机巡检系统的特点,实现架空输电线路巡检中对不同无人机系统的最优选择,达到提高巡检效率,降低运维成本。     

低空无人机航摄控制点布设及影像精度分析

低空无人机航空摄影技术是近年来兴起的一种新型测量技术,该技术具有高时效、低成本、低风险等优点,成为了传统航空摄影测量和卫星摄影测量的有力补充,并在低空摄影测量中得到广泛的应用。本文阐述了无人机航摄的控制点布设,并通过试验对不同控制点的影像定位精度进行对比分析,结果表明该方法在实际操作中,不仅实施方便,而且需要的控制点数量要少,大大减少了工作量,可为今后无人机航测系统应用推广提供依据。     

山区复杂地形的无人机大比例尺测图应用

基于无人机低空遥感技术和倾斜摄影技术,结合重庆某高速公路项目,对山区复杂地形条件下的无人机作业流程、质量检查及精度、定位精度影响因素进行分析,总结作业经验,为后续的航飞和生产提供了指导意义。     

无人机低空摄影构建影像点云的线路巡检方法

针对当前架空输电线路人工巡检方法存在的劳动强度大、条件艰苦、危险性高且效率低等问题,提出了一种基于无人机低空摄影构建影像点云的输电线路巡检方法。首先阐述了总体技术路线,研究了架空线路无人机影像拍摄方法、航线敷设方法及山区变高飞行航高设计方法,然后利用影像数据进行电力线量测及重建、线路通道场景三维重建以及架空线路障碍物探测,通过试验案例详细对本文方法进行精度分析。试验结果证明,该方法仅依靠低成本设备即可实现可靠的线路巡检,大大降低了现有输电线路的巡检成本,提升树障检测的质量和效率,能保证线路安全运维。     

基于小型无人机的近岸海域成果定位精度探讨

在无人机的空间分辨率达到0.05 m的情况下,它的定位精度就成了一个关键的因子,直接影响了成果的应用。而定位精度的高低直接与姿态航向测量系统、定位系统、控制点数量、分布有直接关系。目前,海南省海域管理无人机为小型无人机,其姿态航向测量系统仅由多个传感器组成。考虑到海南省近岸海域的特点,重点探讨了控制点的控制范围与定位误差的关系,无控制点情况下的定位精度分析,同时分析了各情况下误差特点,从而达到指导以后无人机作业,提高成果定位精度的目的。     

控制点布设对低空小型无人机高分影像精度的影响

针对低空无人机航测按照传统航测的布点方式,不仅需要较多的控制点,而且实施起来不便的缺点,提出了一种适合小区域、高精度的无人机航摄最优布点方案。通过对GNSS辅助免控制点、不同控制点分布和不同控制点密度分别进行影像定位精度对比试验,表明该方案精度较高,与传统航摄相比易于实施且需要的控制点数量较少。     

基于小型无人机的近岸海域成果定位精度探讨

在无人机的空间分辨率达到0.05 m的情况下,它的定位精度就成了一个关键的因子,直接影响了成果的应用。而定位精度的高低直接与姿态航向测量系统、定位系统、控制点数量、分布有直接关系。目前,海南省海域管理无人机为小型无人机,其姿态航向测量系统仅由多个传感器组成。考虑到海南省近岸海域的特点,重点探讨了控制点的控制范围与定位误差的关系,无控制点情况下的定位精度分析,同时分析了各情况下误差特点,从而达到指导以后无人机作业,提高成果定位精度的目的。     

无人机航空摄影在工业园区土石方测量的应用

近年来,低空无人机在测绘领域得到广泛应用,准确、快速地获得土石方量对工程建设具有重要意义。本文主要介绍了无人机航摄采集三维点云数据成图进行土石方量计算的方法,并以深江产业园建设过程中的土石方测量为实例进行试验。研究表明,利用无人机航摄成图比传统的全站仪、GPS测图有明显的优势;与传统方法相比,无人机航摄方法大大减少了人工工作量和劳动强度;在精度指标相同的情况下,无人机航摄方法单位面积数据量远超传统方法,工作效率大幅提升。     

基于六旋翼无人机平台的GNSS干扰源测向与定位系统设计与实现

目前,基于无人飞行器的导航干扰源探测方面的研究主要集中在理论研究与仿真实现阶段[1],文中设计了一种基于六旋翼无人机平台的全球卫星导航系统(GNSS)干扰源测向与定位系统, 并在某飞行场区进行了干扰源定位精度的测试. 该系统主要由六旋翼无人飞行器、干扰源监测测向载荷以及地面站组成. 系统试制完成后,选定开阔环境,通过设置干扰源发射不同的调制方式、不同发射功率的干扰信号,以此来验证干扰源的定位精度.      

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。     

无人机倾斜摄影测量土方计算及精度评定

无人机倾斜摄影技术的不断发展为土方测量中存在的受地形限制，费时耗力等问题提供了解决途径。本文详细阐述了结合PhotoScan软件进行无人机倾斜摄影土方计算的方法，介绍了点云分类方法与非地面点高程值修正方法。通过对地面控制点、点云分类方法和非地面点高程等因素进行分析，提出了地面控制点布设优化三原则，并利用RTK土方计算结果对无人机倾斜摄影测量土方计算结果进行精度分析。结果表明：利用无人机倾斜摄影技术进行土方计算，不仅能够简化内外业工作流程，降低生产成本，同时，通过对地面控制点布设、点云分类方法和非地面点高程改进方法等影响因素进行优化，还能够在一定程度上提高土方计算的精度。     

基于无人机序列影像的应急快速成图技术

小型无人机所拍摄的影像不经过处理或只经过简单拼接处理就可以使用,但存在着变形大、定位精度差、可用信息少等缺点,不能充分发挥无人机的作用。本文将无人机影像和地形图结合在一起,形成一种新的影像图产品——无人机应急影像图,并给出了无人机应急影像图制作的流程和关键技术的实现。     

面向Z-5无人直升机航测的测绘质量检查体系及实证

基于无人直升机开展应急测绘具有重要意义,但目前缺乏针对无人直升机航摄系统的测绘质量检查体系及量化指标。本文提出基于Z-5无人直升机及配套航摄系统的测绘质量检查体系,包含数字航空摄影成果检查、空三加密成果检查和数字正射影像成果检查,并明确重要指标的量化数据。通过实际飞行验证,结果表明,Z-5无人直升机航摄系统能够满足应急测绘精度要求,其中4项内容可以进一步提高量化指标阈值,满足更为精准的无人机测绘要求。     

小区域消费级无人机倾斜摄影像控点布设及建模精度研究

像控点布设是无人机倾斜摄影施测阶段的重要环节，直接决定后期三维实景模型的精度。本文面向校园等小区域环境，利用消费级单镜头多旋翼无人机航摄系统获取影像数据，重点设计了不同像控点布设方案，基于全自动数据处理系统进行空三加密及三维模型的构建，并对模型成果进行精度分析，为实际工作中小区域像控点的布设提供建议和指导。     

空地技术结合地形图测图方法研究

车载移动测量系统可以快速、高精度地对测区进行三维激光扫描,但是因地物遮挡、视角限制,使得点云数据存在缺失;无人机航测具有高效率、高灵活性和低成本等优势,但是稳定性差,受天气影像严重,易导致影像不清晰或精度低。无人机航测技术可以弥补车载移动测量技术的采集盲区,后者可以发挥高精度的优点,二者技术联合应用,将极大提高测绘精度及生产效率。本文以某小区为例,进行了相关方法实验,对建筑物顶部或植被茂密处等扫描盲区,采用无人机航测补测,通过高精度激光点云对航摄影像进行纠正匹配,综合利用激光点云与航摄影像进行大比例尺测图。     

基于无人飞行器的导航干扰源探测与定位系统设计与实现

全球卫星导航系统（GNSS）因具有覆盖范围广、使用成本低的特点而被广泛使用,但其多采用中、高轨道卫星,信号落地功率低,易受干扰,因此,为保证卫星导航系统的正常使用,需开展对导航干扰源的探测与定位研究.针对现有地面干扰源排查设备存在的定位精度低、机动性弱、定位时间长、干扰定位对测向环境依赖性高等问题.本文提出了一种基于无人飞行器的导航干扰源探测与定位系统设计与实现方法,通过在无人飞行器上搭载测向载荷,实现空中干扰源探测与定位,该系统具有作用距离远、覆盖区域大和机动性强等优点.      

基于GPS／BDS组合系统实现航测无人机动态定位

由于定位定向系统(POS)可直接获取航摄像片线元素与角元素,减少航测内外业工作量,提高航测作业的效率,无人机摄影测量已成为航空摄影测量的重要方式．常规实时动态(RTK)产品重量较大,难以应用于荷载有限的微小型无人机的POS系统．本文基于Doppler值修正伪距观测量,并联合平滑伪距与相位观测量实现无人机动态后处理定位(PPK)．实测数据结果表明,较之单系统,全球定位系统／北斗卫星导航系统(GPS／BDS)组合系统可充分满足无人机动态定位的精度需求,结合平滑伪距与相位观测量可改善PPK定位的精度与可靠性.