北斗短报文的无人机飞行监管技术与装备研究

针对我国现有以地面雷达为主要空管手段的监管体系中,轻小型无人机飞行目标存在的“看不到”“管不了”等难题。该文提出了基于北斗短报文通信技术的无人机系统飞行监管技术与方法,研究制定了无人机资源注册、任务注册机制,以及无人机飞行诸元传输协议;研究突破了无人机机载设备终端电磁兼容、北斗通信传输频次加密、多系统导航定位、FPGA优化集成等关键技术,研制了小型化、轻量级、高频次北斗短报文无人机飞行监管机载终端,开发了网络化无人机飞行监管综合运行管理平台。全套系统在国土测绘、海洋监测、灾害应急等领域开展5个节点应用示范,有效实现了无人机多架、协同、异地、同步在线超视距通信与监管。研究成果填补了我国无人机飞行安全管理的空白,进一步推动了无人机产业化发展,有力保障了我国低空空域开放政策的有序推进。     

多架无人机协同航摄研究与应用

本文针对单架无人机在执行应急测绘保障任务时无法快速获取单点或多点分布的大面积核心灾区影像的问题,以无人机航摄工作原理为基础,就如何开展多架无人机协同航摄作业进行了研究。研究成果充分利用了应急测绘保障任务中的人力与物力,显著提升了无人机应急航摄的工作效率。     

工业级无人机应急测绘系统研究

针对无人机应急测绘能力在满足应急响应时效性要求和获取能力方面仍存在较大差距,难以形成覆盖全国的协同作业能力的问题,该文以国家应急测绘保障能力建设项目为背景,以提升我国航空应急测绘装备能力和全国协同作业能力为目标,从传感器、无人机平台和处理软件3个方面总结了当前无人机航空应急测绘技术的发展趋势,并针对国家应急规划要求和无人机航空应急测绘获取需求,提出了国家航空应急测绘保障能力建设的总体思路,介绍了建设内容设计、系统组成与指标设计、建设数量与布局设计等技术设计方案,讨论了项目建设的预期效果和下一步工作,可为进一步构建应急测绘体系提供参考。     

崩滑流典型灾害无人机应急测绘系统分析

广东省是地质灾害发生较严重省份之一,崩滑流三种典型斜坡变形破坏自然灾害占比超过90%,对无人机应急测绘系统选型提出迫切要求。通过分析灾害发生特征,以及2010年以来广东省突发自然灾害应急测绘保障工作基础上,提出斜坡变形灾害不同灾种无人机应急测绘系统主要选型指标和关键技术要点。结果表明：(1)广东省中小型崩塌、滑坡灾害发生集中在山区坡脚,以旋翼无人机应急测绘系统为主。大中型泥石流以复合翼无人机应急测绘系统为主,搭载相机或激光雷达测量、评估受灾区域范围及流量土方,以满足应急测绘辅助决策基本保障。(2)选用不同无人机应急测绘平台载荷要综合考虑应急环境适应性、航飞安全性、传感器互换通用性及航摄成图效率等指标。     

便携式土地信息协同采集系统设计与实现

在当前智能终端、移动通信和云计算迅猛发展的背景下,数字化、自动化已成为土地调查发展的必然趋势。为弥补传统的土地资源调查方法流程繁琐、内外业分离、协同采集能力较差等缺点,本文提出了基于安卓智能终端的便携式土地资源协同采集系统的架构设计,实现了位置获取、地图显示、采样规划、信息采集、数据展示、报表生成、数据同步等系统核心功能模块。结合在内蒙古自治区及河北省的野外考察,验证了系统的可行性与正确性。与其他领域类似应用系统相比,该终端系统在采样规划设计、多源信息自动获取、规范化报表生成、多人及多终端同步共享等方面具有显著优势。     

中航时固定翼无人机在湖北省航空应急测绘系统建设中的应用

无人机航空应急测绘系统是国家应急测绘保障能力建设项目的任务之一。本文介绍了中航时固定翼无人机航空应急系统的组成和功能,阐明了系统的数据处理流程和可提供的应急测绘产品,探讨了项目建设的重大意义,对湖北省应急测绘保障工作具有一定的指导意义。     

国家应急测绘调度系统设计

通过分析应急测绘指挥调度的基本特点与实际需求,结合国家应急标准规范,采用基于多通道多协议的数据通信与传输技术、基于MPP架构的分布式数据库管理技术、基于UML模型化的任务规划技术,根据无人机、多功能方舱等应急装备实时回传的位置、状态和应急测绘地理信息,以及快速处理与共享系统等产生的数据成果与作业信息,设计完成了具有应急调度方案制定、指令快速下达、测绘装备动态调度与实时跟踪、测绘任务进度监控及应急任务演练等功能的应急测绘调度系统。     

基于无人机智能基站的空地协同低空无人机遥感网构建及应用

无人机可以灵活、高效地获取地表要素信息，近年来轻小型民用无人机广泛普及，无人机遥感与行业应用的结合不断深入。随着科技的进步，无人机载荷、通信、数据处理等技术取得了快速发展，同时，由于续航时间和覆盖范围有限，无人机在自然资源、生态环境、社会治理中的应用也面临着困难和挑战。本文针对低空无人机组网观测的关键问题，提出了智能无人机、无人机基站和运营系统组成的空地协同低空无人机遥感网系统，通过无人机智能基站实现无人机高频次观测，通过运营系统实现多无人机自主协同作业，通过智能无人机实现智能化监测。研究成果在佛山市丹灶镇开展示范应用，构建了由8台无人机智能基站组成的低空无人机遥感网，通过5G网联无人机组网，打破传统无人机作业在巡查频率、覆盖范围、响应时间的限制，为当地水务、环保、公安、应急、城管、国土等部门提供高频次、全天时、快速响应的无人机智能巡查服务。本文提出了一种空地协同的低空无人机遥感网系统，并成功应用于国土、交通、生态环境等领域，打造了无人机遥感网驱动的智慧城镇模式，未来将与地理空间智能、物联网等技术深度融合，构建立体化无人机遥感网和智能运营平台，并在全国开展低空无人机遥感网的示范应用。     

机载GPS无人机数据的应急处理框架试验研究

介绍了快速无人机拼图、机载GPS无人机自由网平差、机载GPS无人机附加参数(相机自检校)的光束法区域网平差、机载GPS无人机辅助数据的联合平差和大重叠度的无人机三维点云和三维数字地表模型(DSM)的制作等5种机载GPS无人机应急处理关键技术,通过试验效率和方法性能分析,提出基于机载GPS无人机数据应急处理框架,可为城市无人机应急体系建设提供参考。     

面向应急测绘的无人机航飞任务统一描述

在深入分析无人机应急测绘任务主要特点、工作模式和主要流程的基础上,提出了任务需求语义约束的任务模板设计方法,并设计了一种统一的无人机航飞任务模板,通过在省级应急测绘指挥平台中的实际应用验证了该任务模版的正确性和有效性。