旋翼无人机林火点定位技术研究

无人机携带摄像系统在森林防火中应用,林火点的精准定位是该项技术推广应用的关键。本文提出一种基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法,通过在南京森林警察学院院内两块实验场地（林地、无林土丘）进行火烧除工作点火试验,以无人机和飞控系统为主要手段获取旋翼无人机现实飞行参数、无人机航空摄影林火数据,以地面精准监测林火实证数据为基础,结合三维地形数据信息,对基于GPS和微波测距的森林着火点定位方法精度进行检验。数据表明,该方法为一项有效的无人机林火点定位技术,且林火定位技术的真误差在10m以内,完全满足林火监测精度要求。该技术能够迅速、准确判断森林着火点位置,为森林防火提供决策性数据支持。     

基于无人机垂直观测的南京PM2.5污染个例研究

为了深入理解边界层内气温、相对湿度对PM2.5垂直分布和近地面污染的影响,本文使用搭载了多参数大气环境探测传感器的无人机对南京2017年12月3～4日和12月23～24日的PM2.5浓度、气温和相对湿度进行垂直观测,结合对气象数据的分析及HYSPLIT4（Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory version 4）轨迹计算模式的应用,对这两次PM2.5的垂直分布特征及污染过程的成因进行了分析。结果表明,PM2.5浓度和相对湿度呈明显的正相关关系,在12月23～24日的6次观测中相关系数均值达到0.96。逆温层下部,PM2.5浓度和相对湿度高且垂直差异较小;逆温层以上,PM2.5浓度和相对湿度随高度升高而迅速降低。由于大气扩散条件较差,导致PM2.5在华北平原南部不断累积,之后受到高压系统的影响分别向南和东南转移。这两次PM2.5污染过程都明显受到外部输送的影响,大气逆温对PM2.5和水汽的向上输送有明显的抑制作用,外部输送和局部逆温是导致这两次PM2.5污染的主要原因。     

旋翼无人机航摄系统在大比例尺地形图测绘中的应用

研究了旋翼无人机在大比例尺航测成图中的一些技术问题,通过生产实践中的探索,尝试着将大疆筋斗云S1000+八旋翼无人机与禅思云台和SONYα7R微单相机相结合,自主研发了一套适用于大比例尺航测成图的旋翼无人机摄影测量系统。结合试验数据,详细描述了该系统用于测绘大比例尺地形图的具体工作流程,研究分析了在相同旁向重叠和航向重叠情况下,不同航高对航测地形图成果平面精度和高程精度影响问题,为同类型旋翼无人机航摄系统测绘大比例尺地形图提供了可行性评价和生产实践经验。     

无人机倾斜摄影测量技术在南极三维建模中的关键问题探讨

无人机作为一种低空遥感平台的高新技术,以其灵巧、操作方便且能搭载各种负载而被各领域科研学者所推崇,在测绘科学领域已经广泛地应用于小区域地形调查和建筑物真实三维模型的建立.随着我国南极科学考察的深入,无人机也涵盖了南极科学考察的各个领域,但是南极恶劣的自然环境和极端的气候条件,使无人机在南极大陆上使用会遇到各种问题.本文就中国第32、33和34次南极科学考察无人机倾斜摄影测量工程实践经验,对无人机倾斜摄影测量技术在南极三维建模工程实践中的关键问题进行了探讨.     

用于航磁测量的多旋翼无人机磁干扰测试研究

在无人机航磁测量工作前期,全面评价无人机相关磁干扰源及其特征,可为后期磁力仪安装位置与方式的确定、数据降噪措施的选择等提供依据.本文以多旋翼无人机为例,分别进行了本底磁特征测试、异常部位不同状态下的噪声测试、电机干扰信号的时频分析、以及动态飞行时的干扰影响距离测试和研究.识别出电机、电流为主要干扰源;电流的产生和传输既会改变已有的静态干扰强度,又会产生新的动态震荡噪声;电机旋转所产生的震荡干扰信号是集合了与电机旋转速度、内部转子和定子数量等有函数关系的多频率复合信号;磁力仪所记录的干扰信号强度,随其与干扰源之间距离的增大而衰减.本文测试方法可作为无人机相关磁干扰测试的参考,测试结果可用于指导磁力仪安装和数据降噪.     

基于多旋翼单镜头无人机的城市实景三维重建及精度评估

目前业界倾斜摄影技术可以快速建立测量目标三维模型,但成本高昂,一般测量单位无法承担。为此,本文尝试将常规的多旋翼单镜头无人机应用于倾斜摄影,借助Smart3DCapture软件构建某试验区城市实景三维模型。通过实证分析,多旋翼单镜头无人机倾斜摄影能满足大比例尺航空摄影测量内业规范要求,其成果可用于新农村规划、数字城市建模、城市规划、城市管理等方面。     

回线源地-空瞬变电磁系统及其在滑坡探测中的应用

中国南方地区地质灾害频发,遭受经济损失巨大,其中滑坡灾害危害最为严重.目前对于复杂地区滑坡地下结构探测方面的研究还存在薄弱环节,还缺少快速可靠的探测地下结构的手段.常规地面地球物理方法在复杂地形条件下存在施工困难的问题.应用数值模拟对比分析了回线源和电性源发射条件下场的分布特征和变化规律,为仪器研制和野外采集方案提供参考.针对滑坡地质灾害调查研制了基于旋翼无人机的回线源地-空瞬变电磁系统.该系统使用旋翼无人机作为飞行平台,目前地面发射机功率为10 kW,最大电压为250 V,最大电流为40 A,发射时基4/10/20 ms可选,下降沿为线性沿,同步方式为晶体+GPS;机载接收机采样率250 kHz,在关断后采集二次场并自动组道叠加,连续点号采集,输入等效噪声0.5μV;空中接收线圈为空心线圈,频率为30 kHz,等效面积3100 m².利用新研发的基于旋翼无人机的回线源地-空瞬变电磁系统在贵州发耳典型滑坡体上开展试验研究.对野外试验中地-空与地面瞬变电磁的实测曲线进行了对比分析.试验结果表明,新研制的地-空瞬变电磁系统稳定可靠,能够快速获取复杂地形条件下小范围内的...     

低空旋翼无人机载LiDAR系统在海岛测绘中的应用

低空旋翼无人机载LiDAR系统通过无人机平台集成三维激光扫描仪、定位定姿系统(Positioning and Orientation System,POS)为快速获取海岛、海岸带等测区地理信息提供了一种新的解决方案。首先比较了旋翼无人机LiDAR系统与传统机载LiDAR系统的不同之处,然后在海岛测绘实例中分别使用中海达ARS-100机载LiDAR系统和华测AS-300H机载LiDAR系统进行了同一海岛地形测绘,期间使用GNSS RTK技术采集地面特征点三维坐标作为校核点,检验了两种国产旋翼无人机载LiDAR测量系统在海岛测绘中的定位精度,实验结果表明两种国产设备绝对精度均达到±10 cm以内,验证了旋翼无人机载LiDAR技术在海岛礁测绘中的可行性。     

四旋翼无人机影像获取及 DOM 生产研究简

利用四旋翼无人机系统对试验区进行了低空航拍,快速获取了试验区内满足航测处理的影像数据,并对其航飞质量及影像质量进行了客观评价;同时利用四旋翼无人机系统自带的GPS、方向及高度传感器装置及试验区内的历史资料,进行了基于POS 及历史资料2 种方式的空中三角测量,研究了利用四旋翼无人飞控系统获取正射影像的可行性,并对其DOM 成果精度进行了评价.