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一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究_谢建春

一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究_谢建春
一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究_谢建春

引文格式:谢建春,孙丙玉,李文清,等.一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究[J ]

.测绘通报,2015(10):85-87.DOI :10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0320

一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究

谢建春1,孙丙玉1,李文清2,王海红

3

(1.山东省地质测绘院,山东济南250002;2.北京畅想天地科技有限公司,北京100039;3.济南市土地储备交易中心,山东济南250117)

Research on Application of Key Technology of Low-altitude UAV Aerial Photography System

XIE Jianchun ,SUN Bingyu ,LI Wenqing ,WANG Haihong

摘要:在普通无人机航摄系统的基础上,通过采用GPS 实时动态差分技术、高精度的测时技术、数据处理技术,实现了利用低空无

人机航摄系统制作1?500比例尺的DOM 、DEM ;经试验后对DOM 、DEM 精度检查表明,该系统制作的DOM 平面精度、DEM 高程精度均符合相关测量规范要求。该无人机航摄系统突破了传统航空摄影测量模式,无须外业像片控制测量,提高了工作效率,节省了大量成本;其数字处理可实现计算机自动生产。

关键词:无人机;航摄系统;遥感;GPS ;DOM 中图分类号:P23

文献标识码:B

文章编号:0494-

0911(2015)10-0085-03收稿日期:2015-01-08;修回日期:2015-05-19作者简介:谢建春(1973—),男,硕士,

研究员,主要从事航空摄影与遥感、工程测量等方面的研究。E-mail :sdxjc85729@126.com 一、前言

随着低空飞行器制造技术及电子技术的进步,低

空遥感系统中的容量存储、安全飞控、精密导航定位、遥测遥控、通信及数据处理等关键技术逐渐成熟,低空遥感技术在我国得到广泛应用,但由于各种原因,该技术应用于1?500比例尺的DOM 、

DEM 却很少,一个重要原因是精度不能满足要求[1]

。无人机低空遥感系统是以获取低空高分辨率遥感数据为目的,集

成了无人机、遥感、GPS 导航定位及数据处理等高科技技术,建立起来的一种高机动性、低成本和小型化、专

用化的遥感系统。无人机低空遥感系统以高分辨率轻型数字遥感设备为机载传感器、以数据快速处理系统为技术支撑,具有对地快速实时调查监测能力,可广泛用于土地利用动态监测、矿产资源勘探、地质环境与灾害勘查、海洋资源与环境监测、地形图更新、林业草场监测及农业、水利、电力、交通、公安、军事等领域。

目前,多数无人机航摄系统都需要外业布设像片控制点,本文研究的无人机航摄系统通过对其关键技术进行创新研究,实现免像片控制测量工序,这也是多年来航空摄影测量人的梦想。

二、低空无人机航摄系统结构及原理

该系统由无人机飞行平台、遥感传感器系统、飞

行控制系统、

通信系统、GPS 实时动态差分定位系统、数据后处理系统组成

[2]

。地面部分包括航线设

计系统、

无人机地面控制子系统及数据通信显示子系统。该无人机摄影系统能够按照项目要求进行航线设计,并能按照设计航线进行自动航空摄影,对遥

感数据进行预处理、空三加密、

DEM 和DOM 制作。需要强调的是该系统无须外业像片控制测量。

1.飞行平台该飞行平台为手抛式无人机,生产材料为Ela-por 泡沫,翼展长163cm ,机长120cm ,起飞重量为2.7kg ,动力为锂聚合物电池(18.5V ,5300mAh )。适宜飞行高度为59 750m ,抗风能力平均风速50km /h ,适合温度为-20? 45?,最大续航时间为50min ,巡航速度为65km /h 。单次飞行覆盖面积见表1。

表1

无人机系统单次飞行覆盖面积地面分辨率

/cm

行高/m 旁向重叠65%、航向重叠85%航摄面积/km

2旁向重叠20%、航向重叠80%

航摄面积/km 2

1.659.40.71.622.696.51.132.653.21191.423.205.01862.255.1210.03714.549.9720.0

743

8.67

18.20

2.航线设计与数据通信系统

该系统能够将航线航点数据在飞行平台和地面

5

82015年第10期谢建春,等:一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究

监控平台之间进行通信。航线设计时,对于覆盖需要多次飞行的区域,飞行计划能自动对任务进行最佳切割并在后处理中予以合并。对于大型飞行任务,这可以节省30%的飞行时间。

地面站根据航摄任务需求设计好航线,并上传至飞行平台的飞控系统,飞控系统根据设计航线控制无人飞机飞行,并控制机载传感器曝光,记录曝光时刻的GPS数据及姿态数据,航线飞行完成后通过航点下载系统将航点数据下载到地面监控计算机,姿态传感器获取的数据待飞机落地后再传出。

3.飞行控制系统

飞行控制系统由地面遥控和机载自主控制两大部分组成。飞机的升空过程控制和回收过程控制由地面人员通过地面控制中心进行遥控(人控方式),飞机到达预定高度后的定点控制通过机载自主控制系统进行控制(自驾方式),并可以在上述两种控制方式之间进行切换。

地面遥控系统主要有无线电遥控收发装置、地面控制平台(计算机)。无线电遥控系统传送无人飞机和遥感设备的状态参数及地面指令,同时通过地面控制平台实时显示飞机姿态、高度、速度、航向、方位、距离及机上电源等相关参数。

4.遥感传感器

传感器为普通相机松下GX1,焦距为14mm,定焦,1600万像素。该相机重318g,内存卡32GB,快门速度的静态模式为60 1/4000s、闪光同步速度为1/160s;动态模式为1/30 1/6000s、1/25 1/6000s。

5.GPS实时动态差分系统

该系统采用GPS实时动态差分技术,即无人机上装有GPS接收机,地面上有架设在已知坐标点上的GPS基站,通过二者所接受的GPS卫星发出的地位信息数据,实时联合解算出无人机上动态GPS空间坐标。该系统由无人机上的GPS接收机、地面上GPS基站、地面基站GPS数据发射器、GPS数据差分处理器组成。GPS接收机采用双频双系统(GPS/ GLONASS)技术,大大提高了定位精度[3]。

6.数据处理系统

该系统软件为Agisoft Photoscan Professional,它是一款基于影像自动生成高质量三维模型的优秀软件,且无须设置初始值,无须相机检校。它根据最新的多视图三维重建技术,可以对任意照片进行处理,无须控制点;也可以通过给予的控制点生成真实坐标的三维模型。照片的拍摄位置是任意的,无论是航摄像片还是高分辨率数码相机拍摄的影像都可以使用。整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化的。

Photoscan Pro可生成高分辨率真实坐标的正射影像(使用控制点可达5cm精度)及带有详细彩色纹理的DEM模型。完全自动化的工作流程,即使是非专业人员也可以在一台电脑上处理成百上千张航空影像,生成各种专业级别的摄影测量数据。

该软件允许生成高分辨率的正射影像和极其细节的DEM/纹理多边形模型,完全自动化作业。其功能包括空中三角测量、生成点云(稀疏/密集)、坐标系统设置、生成带地理参考的DEM、生成带地理参考的真正射影像、使用飞行记录文件或GCP作地理参考、多光谱影像处理、动态场景的4D重建[4]。

三、试验

1.试验区情况

本试验区选在济南市长清区老屯村。该村地处长清城区北部,黄河东岸,地形较为平坦,交通便利。村庄建筑面积约为0.1km2,建筑密集,以平顶房为主。最高建筑物为移动信号塔,高约60m。

2.试验情况

(1)航摄情况

试验时间为2014年12月24日,晴,无雾霾,微风,气温为-3? 5?,上午9:40开始准备,10点开始航摄,航摄完成历时8min,航摄面积约为0.25km2,设计南北方向航线为8条,航线总长约为4.0km;共拍摄像片257张,有效像片为228张;设计地面分辨率为3cm,航高为110m,航向重叠度为85%,旁向重叠度为65%;相机类型为松下GX1,单像片大小为4500像素?3500像素,相机焦距为14mm。

(2)数据处理

数据处理采用Agisoft Photoscan Professional软件,该软件利用高精度GPS测定的传感器位置,应用共线方程精确计算出像点物方的空间坐标,生成高分辨率的DOM及精细的DEM[5]。数据处理过程主要有:建立工程文件—添加影像文件—影像配准—生成点云—构建三角网及编辑—DEM、DOM生成。生产过程为计算机自动化处理,本项目使用普通航测工作站处理,共耗时4h。

(3)外业检核点测量

利用SDCORS网络RTK技术,在GPS信号正常,固定解状态下测量[6]。对每个检核点测量两次,比较两种方法下测量的成果,点位较差小于3cm 的取其平均值作为最终成果;点位较差大于3cm 的,应检查原因并重新测量。平面检核点点位选取

68测绘通报2015年第10期

一般为较明显、

易于判断的地点,如平顶房的房角、无遮挡的院子的墙角等。高程检核点一般选在硬化道路、街道中心、道路交叉口、平坦的耕地内。

(4)精度统计外业共测量平面检核点27个,高程检核点47个,按照1?500比例尺DOM 、DEM 精度要求比较[7]

。高程精度统计情况见表2,DOM 精度统计情况见表3。

四、结论与展望

1)通过试验分析,证明了该无人机航测系统完

全能够实现大比例尺高精度的DEM 、

DOM 制作。该系统突破了传统航空摄影测量的作业模式,无须

外业进行像片控制测量,大大提高了工作效率,节约了大量成本。同时,无须对相机进行定期或不定期的鉴定,节省了大量时间和成本。但是这些优势仅可用于DEM 、DOM 的生产,对于应用较为普遍的DLG 的生产还需要第三方软件,且没有尝试过,需要尽快研究并推广应用。

2)随着国家经济的快速发展,国家启动了国情普查、数字城市、天地图建设等重大项目;多地正在进行大比例尺地形图测绘、数字矿山、数字交通、数字电力、各种灾害治理工程、土地调查等项目。该无人机航测系统在上述项目会得到很好的利用,相信无人机航测系统会有更广阔的应用前景。

表2

DEM 精度检查统计m 点号高程较差ΔΔΔ点号高程较差ΔΔΔ备注

1-0.070.0025-0.050.022-0.11-0.0426-0.13-0.063-0.030.0427-0.070.004-0.060.01280.010.085-0.12-0.0529-0.020.056-0.070.0030-0.050.027-0.08-0.0131-0.16-0.098-0.050.0232-0.010.069-0.070.0033-0.10-0.03100.000.0734-0.050.02110.000.07350.280.35120.020.0936-0.060.0113-0.12-0.05370.000.0714-0.12-0.0538-0.060.0115-0.08-0.0139-0.060.01160.050.1240-0.09-0.02170.030.1041-0.09-0.0218-0.040.0342-0.30-0.2319-0.08-0.0143-0.060.0120-0.12-0.0544-0.14-0.0721-0.070.0045-0.070.0022-0.10-0.0346-0.13-0.0623-0.060.0147

0.000.0724

0.01

0.08

合计

0.4437

允许中误差?0.35试验中误差?0.098

表3

DOM 精度检查统计

m

点号ΔX ΔY ΔS 点号ΔX ΔY ΔS 1-0.055-0.0460.072150.0190.0330.03820.0110.0250.027160.0220.0110.0253-0.0850.0110.08617-0.0380.0440.05840.041-0.0150.044180.031-0.0410.0515-0.0040.0130.014190.0120.0670.0686-0.024-0.0050.02520-0.0390.0180.0437-0.075-0.0360.083210.046-0.0580.0748-0.049-0.0630.080220.071-0.0330.07890.046-0.0810.093230.0920.0230.095100.034-0.040.052240.045-0.0520.069110.080.0030.08025-0.0160.0320.036120.0390.0040.039260.036-0.0710.08013-0.022-0.0030.02227

0.043

-0.037

0.057

14

0.034

0.026

0.043

试验平均误差0.058允许中误差

?0.25

(下转第125页)

7

82015年第10期谢建春,等:一种低空无人机航摄系统关键技术的试验研究

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(上接第87页)

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HxGN LIVE 海克斯康新产品新技术发布暨用户大会将于11月在香港举办

[本刊讯]HxGN LIVE 是海克斯康集团举办的全球性大会,在美国拉斯维加斯已连续举办了五届。2015年11月17日至21日,HxGN LIVE 首次跨越全球来到亚洲,以智慧技术与行业解决方案为聚焦,汇聚全球业界精英,为亚洲各个国家的同行、用户提供探索领悟、分享交流前沿趋势的难得良机。

徕卡测量作为此次大会的焦点,将围绕“新产品·新技术·新方案·新应用”的主题,聚焦于测绘、监测、地铁隧道、高铁、建筑等9大重点、热点行业,奉上由国内外的测绘权威专家以及业内测绘精英带来的精

彩纷呈的近百场专业演讲。大会还将特设精彩的“香港重点工程项目技术观摩之旅”,参观青马大桥自动监测系统、昂船洲大桥自动监测系统等11项著名的建筑工程项目。

(本刊编辑部)

5

212015年第10期周卫,等:地理信息的安全特征综述

无人机——航空摄影技术新革命

无人机——航空摄影技术新革命 发表时间:2018-07-23T15:30:40.670Z 来源:《科技新时代》2018年5期作者:罗伟[导读] 在实际应用无人机进行航空摄影过程中,一定要结合其优势,提升其使用价值。 云南广播电视台 摘要:运用航空设计技术进行航拍,能够获得较为理想的视频影像,其应用领域也比较广泛,最新型的无人机是运用无线电遥控设备以及机载计算机程控制系统进行控制的,对于无人航拍来说意义重大,该技术主要有四个方面的特点:成本低廉、安全高效、应用广泛、技术革新。因此在实际应用无人机进行航空摄影过程中,一定要结合其优势,提升其使用价值。 关键词:无人机;航空摄影;技术特点 所谓的航空摄影也可以简称为航拍,通常是指从空中拍摄地貌景观,获得俯瞰的视角效果的影像。直升飞机、无人机、热气球、三角翼、滑翔伞甚至是卫星、太空飞船等等都可以成为航拍的平台。航空摄影始于19世纪50年代,纳达尔是首位实现航拍的摄影师和气球驾驶者,于1858年在法国巴黎上空进行了拍摄,遗憾的是他拍摄的影像并没有流传下来。直到1909年美国的莱特(W.Wright)第一次从飞机上对地面拍摄,他当时不仅航拍了照片,还带了一个人上了飞机,俯拍了意大利西恩多西利地区军事基地的动态画面。此后,随着飞机和飞行技术,以及摄影机和感光材料等的飞速发展,航空摄影像片的质量有了很大提高,用途日益广泛。航拍的军事用途于第一次世界大战期间由飞行员得到了发展,新沙佩勒战役是其中著名的战役之一,留下了不少至今还令人震撼的战争画面;上世纪末,随着科学技术的进步,直升飞机装载陀螺仪代表了航拍的最高水准,但是军用技术高昂的代价使得航拍令普通人望而却步;随之出现了燃油航模加载摄影器材进行拍摄,但是画面抖动、画质粗糙,飞行器难以控制等因素困扰了很长时间;直到近些年电控专业航拍无人机的出现,才让这一领域有了质的飞跃。新型无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。多旋翼无人机结构简单、使用成本低,不但能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适用于有人飞机不宜执行的任务。无人机航拍摄影,是以无人驾驶飞机为空中平台,其搭载高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪等,获取图像信息,通过计算机对图像信息的处理,按照一定精度规则制作出符合要求的图像(引自:UTC教程) 。无人机广泛应用于航拍,无疑是人类影像学的一大里程碑。这场技术革新大致有以下几个特点: ? (一)成本低廉,过去我们只有在BBC或好莱坞大片里才能看到平滑如水的航拍影像,上世纪90年代要使用一次直升飞机进行航拍的话,一个小时大约需要20万元人民币的费用,这个费用对于影片的中小投资者来说,只能是望尘莫及的,想要几个航拍镜头真的比登天还难。现在新型无人机的问世和批量生产,机载的无人机镜头更是达到了4至8K的超高清晰度,而市场价格一台业务级无人机才万把块钱,高端机型也在十万以内,每一次航拍的成本也是低廉到了过去不敢想象的,以至于每家电视台或者影视公司几乎都配有专业飞手,从事专业影像摄制的人都可以享受到科技革命带来的巨大福利。 ???? (二)安全高效,原来的航拍基本都是载人航空器才能完成,事故率也比较高,随便查阅一下资料都可以找到各种航拍失事的案例,2015年9月13日13:10左右,重庆通用航空有限公司B-7702号贝尔407GX直升机执行万州至梁平航拍任务过程中,与地面失去联系。直升机上载有4人,包括正驾驶、副驾驶和2名摄影师,随后证实全部人员遇难,其损失和造成的社会影响是不可估量的。而且利用直升飞机航拍,整个申请流程差不多需要一周以上,有时候申请批下来了又没有了飞行的天气条件。滑翔伞、三角翼的载人航拍同样也存在着巨大的风险,上世纪九十年代末,云南丽江就发生了一起使用三角翼在玉龙大道航拍坠机,造成2人死亡的严重事故。现在多旋翼的无人机设计精良,便于携带,续航能力强,起飞场地要求低,而且操控十分灵活,一个飞手在经过短期培训后就可以上岗,安全系数大幅度提高。????? (三)应用广泛,由于使用成本的降低和操作流程的简化,大大提高了无人机航拍的应用范围。例如影视拍摄、测绘、工程监测、灾区搜救、赛事直播、警察执法等,广泛存在于我们日常生活中。拿过去“高大上”影视拍摄来说,我们现在通常可以看到的影视作品基本都有航拍的画面,电影、电视剧、纪录片、形象片、音乐电视、大型赛事直播、电视栏目、还有不少新闻现场都时常出现航拍的画面,它的特点就是视角宽广、几乎没有太多受限,令人震撼,充分满足了观众的窥探欲望。如《鸟瞰地球》、《航拍中国》等绝大多数镜头都是无人机完成的。再比如,由于搭载了热成像摄影机,无人机在救援搜救,警务侦查方面有了很大的用途,2018年春,云南省普洱市野象进入了市区,为了确保人民群众生命财产安全,当地森林公安部门在夜间果断采取了热成像仪航空拍摄、监控野象的活动,及时疏散周围群众,确保了群众和野象的冲突。2017年5月10日上午9时10分,云南省公安厅A级通缉犯犯、“5?02”案件脱逃罪犯张林苍在嵩明县小街镇李官村委会大月字本村小药灵山被警方抓获。此次抓捕工作,昆明警方邀请协作方共出动了包含4名专业飞手,3架无人机,耗时5天5夜。起落百余次,总搜索里程200余公里,成功搜索到逃犯藏匿地点。锁定目标的是大疆 M600 pro搭载集成先进的DJI云台和FLIR高分辨率热成像禅思XT相机,突破光线和空间的局限,协助抓捕单位成功搜寻到清晰、精准的逃犯藏匿地点(引自:搜狐网)。这比过去的人海战术,"拉网式"排查不但提高了效率,还降低了安全风险。 ????? (四)技术革新,现在的多旋翼航拍器更行换代真的叫日新月异,以DJI为例的民用无人机已经跃居世界第一品牌。2014-2017年,大疆科技的专利申请数一直位居行业首位,2016年大疆科技专利申请数量为874项,而当年的专利公开数量达到605项。2017年公司的专利申请数虽有一定的下降,但是在上年专利申请的积累下,公司的专利公开数达到916项,2018年截止至4月中旬专利公开数也达到288项,大疆科技如此高的专利申请和公开数,在体现大疆科技作为新时期创新公司对专利重视之外,更表现出公司研发实力的雄厚和对无人机技术高水平的创新能力。(引自:大疆官网)。核心技术的掌控和批量生产打造了世界民用无人机市场的领头羊,过去普通百姓想都不敢想,而现在不少人都买来当作旅游神器。在飞行控制技术方面,大疆还通过APP下载不断完善禁飞区规划,用科技控制合法飞行。 ??????? 总之无人机用途广泛,成本低,效费比好;无人员伤亡风险;生存能力强,机动性能好,使用方便,在现代战争中有极其重要的作用,在民用领域更有广阔的前景。随着通用航空和无人机相关政策的出台,无人机行业更是获得了巨大的发展机遇,智能化、隐身化、集成化、民用化趋势凸显。 参考文献: [1] 刘锐.无人机航空摄影的困境与出路[J].地理空间信息,2018(4):112-114. [2] 周长军.无人机航空摄影测量在地形测绘中的应用[J].商品与质量,2015(45):218-220.

无人机航空摄影正射影像及地形图制作项目技术方案精编版

无人机航空摄影正射影像及地形图制作项目技 术方案精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

无人机大比例尺地形图航空摄影、正射影 像制作项目技术方案 1、概述 根据项目需求对项目区进行彩色数码航空摄影,获取真彩数码航片,并制作正射影像 及地形图。 作业范围 呼伦贝尔市北部区域约400平方公里。如下图:

飞行区域(红色) 作业内容 对甲方指定的范围进行1:2000航空摄影,获取高分辨率的彩色影像。 行政隶属 任务区范围隶属于呼伦贝尔市。 作业区自然地理概况和已有资料情况 作业区自然地理概况 (1)地理位置 呼伦贝尔市地处东经115°31′~126°04′、北纬47°05′~ 53°20′。东西630公里、南北700公里,总面积万平方公里?[2]??,占自治区面积的%,相当于山东省与江苏省两省面积之和。南部与相连,东部以为界与为邻,北和西北部以为界与接壤,西和西南部同交界。边境线总长公里,其中中俄边界公里,中蒙边界公里。 (2)地形概况 呼伦贝尔市西部位于内蒙古高原东北部,北部与南部被大兴安岭南北直贯境内。东部为大兴安岭东麓,东北平原——边缘。地形总体特点为:西高东低。地势分布呈由西到东地势缓慢过渡。 (3)气候状况 呼伦贝尔地处温带北部,大陆性气候显着。以与额尔古纳河交汇处为北起点,向南大致沿120°E经线划界:以西为中温带大陆性草原气候;以东的大兴安岭山区为中温带季风性混交林气候,低山丘陵和平原地区为中温带季风性森林草原气候,“乌玛-奇乾-根河-图里河-新帐房-加格达奇-125°E蒙黑界”以北属于寒温带季风性针叶林气候。 已有资料情况 甲方提供的航飞范围。 2、作业依据 (1)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T18314-2009; (2)全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》CH/T2009-2010; (3)《低空数字航空摄影规范》CH/Z3005-2010; (4)《低空数字航空摄影测量外业规范》CH/Z3004-2010; (5)《航空摄影技术设计规范》GB/T19294-2003; (6)《摄影测量航空摄影仪技术要求》MH/T1005-1996; (7)《航空摄影仪检测规范》MH/T1006-1996;

无人机关键技术

旋翼飞行器控制到底有哪些关键技术难点 (1)机体优化设计问题。对于四旋翼飞行器机体设计时,主要考虑飞行器的质量、能耗及体积等因素。飞行器的质量与能耗及体积之间相互影响,因此首先需要确定飞行器机体参数,然后选择合适的直流无刷电机、螺旋桨及电池等材料。 (2)难以建立精确的四旋翼飞行器模型。建立精确的飞行器模型是研究飞行器控制算法的基础和前提,但由于四旋翼飞行器是一个强耦合、多变量的非线性复杂系统,同时在飞行过程中很难获得准确的空气动力学参数,且飞行器容易受到空气阻力和风速的影响,因此很难建立精确的四旋翼飞行器模型。 (3)飞行器所使用的传感器采集到的姿态数据存在误差。例如:陀螺仪采集角速度时存在零漂误差和温漂误差;加速度计采集角加速度时存在振动误差和零漂误差;当飞行器处于低空飞行情况下,采用气压高度计采集高度信息存在较大的误差。这些因素都会对飞行器姿态信息和位置信息的测量产生影响,进而影响飞行器的控制性能。 (4)飞行器控制算法设计。目前针对四旋翼飞行器控制算法的研究有很多,主要有经典PID控制算法、H¥控制算法、反步法等等。飞行器算法性能主要是从响应速度、稳定性及超调量等方面进行衡量,但响应速度、稳定性及超调量这三者之间相互影响、相互制约。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 飞行原理就不多讲了,飞行器的飞行姿态多种多样,有花式摇摆,大雁南归,飞流直下等多种方式;

《无人机数字航空摄影测量与遥感外业技术规范》标准文本-终版

ICS 07.040 A 75 GDEIL B 广东省高端新型电子信息联盟标准 GDEILB007—2014 无人机数字航空摄影测量 与遥感外业技术规范 Technical specifications for digital aerophotogrammetry and remote sensing of unmanned aerial vehicle 2014-12-10发布2015-01-10实施广东省高端新型电子信息产业技术标准联盟发布

GDEILB 007—2014 目次 前言................................................................................ II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 外业技术流程 (2) 5 前期资料搜集要求 (3) 6 现场勘踏要求 (3) 7 技术设计书编写要求 (3) 8 航拍实施要求 (3) 9 控制点测量要求 (4) I

GDEILB 007—2014 II 前言 本联盟标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本联盟标准由广州地理研究所提出。 本联盟标准由广东省高端新型电子信息产业技术标准联盟归口。 本联盟标准起草单位:广州地理研究所、广州云图信息科技有限公司、广州星唯信息科技有限公 司、广州市浩图信息科技有限公司、广州绘宇智能勘测科技有限公司。 本联盟标准主要起草人:李勇、杨骥、周霞、龙维宇、周捍东、李明、杨之波、范海林、谭军辉、王大成、蒋小春、肖卫华、夏青。 本联盟标准为首次发布。

无人机航空摄影正射影像及地形图制作项目技术方案设计

无人机大比例尺地形图航空摄影、正射影像制作项目技术方案

1、概述 根据项目需求对项目区进行彩色数码航空摄影,获取真彩数码航片,并制作正射影像及地形图。 1.1作业范围 呼伦贝尔市北部区域约400平方公里。如下图:

飞行区域(红色) 1.2作业内容 对甲方指定的范围进行1:2000航空摄影,获取高分辨率的彩色影像。 1.3行政隶属 任务区范围隶属于呼伦贝尔市。 1.4作业区自然地理概况和已有资料情况 1.5 作业区自然地理概况 (1)地理位置 呼伦贝尔市地处东经115°31′~126°04′、北纬47°05′~53°20′。东西630公里、南北700公里,总面积26.2万平方公里[2] ,占自治区面积的21.4%,相当于山东省与江苏省两省面积之和。南部与兴安盟相连,东部以嫩江为界与黑龙江省大兴安岭地区为邻,北和西北部以额尔古纳河为界与俄罗斯接壤,西和西南部同蒙古国交界。边境线总长1733.32公里,其中中俄边界1051.08公里,中蒙边界682.24公里。 (2)地形概况 呼伦贝尔市西部位于内蒙古高原东北部,北部与南部被大兴安岭南北直贯境内。东部为大兴安岭东麓,东北平原——松嫩平原边缘。地形总体特点为:西高东低。地势分布呈由西到东地势缓慢过渡。 (3)气候状况 呼伦贝尔地处温带北部,大陆性气候显著。以根河与额尔古纳河交汇处为北起点,向南大致沿120°E经线划界:以西为中温带大陆性草原气候;以东的大兴安岭山区为中温带季风性混交林气候,低山丘陵和平原地区为中温带季风性森林草原气候,“乌玛-奇乾-根河-图里河-新帐房-加格达奇-125°E蒙黑界”以北属于寒温带季风性针叶林气候。 1.6已有资料情况 甲方提供的航飞范围。 2、作业依据 (1)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-2009; (2)全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规范》CH/T2009-2010; (3)《低空数字航空摄影规范》CH/Z3005-2010; (4)《低空数字航空摄影测量外业规范》CH/Z3004-2010;

无人机设计手册及主要技术

无人机设计手册及主要技术 内容简介 独家《无人机设计手册》分上、下两册共十二章。 上册包括无人机系统总体设计,气动、强度、结构设计,动力装置,发射与回收系统,飞行控制与管理系统。 下册包括机载电气系统,指挥控制与任务规划,测控与信息传输,有人机改装无人机,综合保障设计,可靠性、维修性、安全性和环境适应性以及无人机飞行试验等。有关无人机任务设备、卫星中继通信的设计以及正在发展的无人机技术等内容,有待手册再版时编入,使无人机设计手册不断成熟和丰富。 适用人群 本手册是国内第一部较全面系统阐述无人机设计技术的工具书,不仅可作为无人机的设计参考,也可以作为院校无人机教学、无人机行业的工程技术人员和管理人员的参考书,并可供无人机部队试验人员使用。希望本手册的出版能对我国无人机研制工作的技术支持有所裨益。 作者简介 祝小平,现任西北工业大学无人机所总工程师,主要从事无人机总体设计、飞行控制与制导系统设计等研究工作。主持了工程型号、国防预研等国家重点项目多项,获国家和部级科学技术奖9项,其中国家科技进步一等奖1项,国防科技进步一等奖4项,获技术发明专利10项,荣立“国防科技工业武器装备型号研制”个人一等功,发表论著150多篇。先后入选国家级“新世纪百千万人

才工程”、国防科技工业“511人才工程”和教育部“新世纪优秀人才支持计划”,获得“ 国防科技工业百名优秀博士、硕士”、“国防科技工业有突出贡献的中青年专家”、“陕西省有突出贡献专家”和“科学中国人(2009)年度人物”等荣誉称号。 无人机相关GJB标准-融融网 gjb 8265-2014 无人机机载电子测量设备通用规范 gjb 4108-2000 军用小型无人机系统部队试验规程 gjb 5190-2004 无人机载有源雷达假目标通用规范 gjb 7201-2011 舰载无人机雷达对抗载荷自动测试设备通用规范 gjb 5433-2005 无人机系统通用要求 gjb 2347-1995 无人机通用规范 gjb 6724-2009 通信干扰无人机通用规范 gjb 6703-2009 无人机测控系统通用要求 gjb 2018-1994 无人机发射系统通用要求 无人机主要技术 一、动力技术 续航能力是目前制约无人机发展的重大障碍,业内人士也普遍认为消费级多旋翼续航时间基本维持在20min左右,很是鸡肋。逼得用户外出飞行不得不携带多块电池备用,造成使用操作的诸多不便,为此有诸多企业在2016年里做出了新的尝试。

无人机飞行控制方法概述

2017-10-08 GaryLiu 于四川绵阳 无人机的飞行控制是无人机研究领域主要问题之一。在飞行过程中会受到各种干扰,如传感器的噪音与漂移、强风与乱气流、载重量变化及倾角过大引起的模型变动等等。这些都会严重影响飞行器的飞行品质,因此无人机的控制技术便显得尤为重要。传统的控制方法主要集中于姿态和高度的控制,除此之外还有一些用来控制速度、位置、航向、3D轨迹跟踪控制。多旋翼无人机的控制方法可以总结为以下三个主要的方面。 1.线性飞行控制方法 常规的飞行器控制方法以及早期的对飞行器控制的尝试都是建立在线性飞行控制理论上的,这其中就有诸如PID、H∞、LQR以及增益调度法。 1)PID PID控制属于传统控制方法,是目前最成功、用的最广泛的控制方法之一。其控制方法简单,无需前期建模工作,参数物理意义明确,适用于飞行精度要求不高的控制。 2)H∞ H∞属于鲁棒控制的方法。经典的控制理论并不要求被控对象的精确数学模型来解决多输入多输出非线性系统问题。现代控制理论可以定量地解决多输入多输出非线性系统问题,但完全依赖于描述被控对象的动态特性的数学模型。鲁棒控制可以很好解决因干扰等因素引起的建模误差问题,但它的计算量非常大,依赖于高性能的处理器,同时,由于是频域设计方法,调参也相对困难。 3)LQR LQR是被运用来控制无人机的比较成功的方法之一,其对象是能用状态空间表达式表示的线性系统,目标函数是状态变量或控制变量的二次函数的积分。而且Matlab软件的使用为LQR的控制方法提供了良好的仿真条件,更为工程实现提供了便利。 4)增益调度法 增益调度(Gain scheduling)即在系统运行时,调度变量的变化导致控制器的参数随着改变,根据调度变量使系统以不同的控制规律在不同的区域内运行,以解决系统非线性的问题。该算法由两大部分组成,第一部分主要完成事件驱动,实现参数调整。如果系统的运行情况改变,则可通过该部分来识别并切换模态;第二部分为误差驱动,其控制功能由选定的模态来实现。该控制方法在旋翼无人机的垂直起降、定点悬停及路径跟踪等控制上有着优异的性能。 2.基于学习的飞行控制方法 基于学习的飞行控制方法的特点就是无需了解飞行器的动力学模型,只要一些飞行试验和飞行数据。其中研究最热门的有模糊控制方法、基于人体学习的方法以及神经网络法。 1)模糊控制方法(Fuzzy logic) 模糊控制是解决模型不确定性的方法之一,在模型未知的情况下来实现对无人机的控制。 2)基于人体学习的方法(Human-based learning) 美国MIT的科研人员为了寻找能更好地控制小型无人飞行器的控制方法,从参加军事演习进行特技飞行的飞机中采集数据,分析飞行员对不同情况下飞机的操作,从而更好地理解无人机的输入序列和反馈机制。这种方法已经被运用到小型无人机的自主飞行中。 3)神经网络法(Neural networks)

航测无人机飞行技术方案

无人机航空摄影专业技术设计书 二○一五年九月

无人机航空摄影专业技术设计书 批准单位: 申报单位: 审批意见: 技术负责人: 2015年9月18日审批人: 主要设计人: 年月日 2015年9月18日

目录 1. 任务概述.............................................. 错误!未定义书签。2.作业区自然地理概况与已有资料情况...................... 错误!未定义书签。 3. 引用文件.............................................. 错误!未定义书签。 4. 成果主要技术指标和规格................................ 错误!未定义书签。 5. 生产作业方法、流程和软、硬件环境...................... 错误!未定义书签。 6. 无人机航空摄影........................................ 错误!未定义书签。 7. 像控测量.............................................. 错误!未定义书签。 8. 空中三角测量.......................................... 错误!未定义书签。 9. 数字线划图外业调绘和编辑基本要求...................... 错误!未定义书签。 10.质量控制.............................................. 错误!未定义书签。 11.上交成果.............................................. 错误!未定义书签。

无人机反制项目立项报告

XX市信息化建设项目可行性研究报告第一章项目概述 1.项目名称 无人机监管与执法平台 2.项目建设单位及负责人,项目责任人 项目建设单位:xx科技有限公司 项目负责人:xxxx科技有限公司经理 项目责任人:xxxxxx警务队 3.可行性研究报告编制单位 可行性研究报告编制单位:xx科技有限公司 4.项目总投资及资金来源 总投资:xxx万人民币 明细: 无人机管理平台:xx万 内外网后台硬件设备与服务器建设:xx万 无人机侦听器设备:xx万 无人机无线信号干扰器:xxx套=xx万 雷达+光电识别系统:xx万

资金来源: 客户补充 5.主要结论与建议 随着无人机产业的发展,民用无人机设备数量井喷式增长。引导民众安全合法地使用无人机,并对无人机违法行为监管、取证和执法,对于保护人民群众生命财产安全,维护社会正常生活和生产秩序,具有重大意义。 该方案采用信息化技术和手段,解决了非法使用无人机的取证难,执法定位难的问题。并通过设立禁飞区的方式,有效预防了无人机在敏感区域作业带来的各类安全隐患。该方案技术成熟,考虑周详,使用简单方便,具有较强的可操作性,建议实施并推广。第二章项目建设单位概况 1.项目建设单位与职能 项目建设单位:xxxx警务队 职能:(1)项目经费筹集 (2)项目相关组织机构资源与设备协调 (3)为项目实施部署提供部署环境 2.项目实施机构与职责 实施机构:xxx科技有限公司 职责:(1)开发符合建设单位要求的无人机监管与执法平台 (2)提供平台使用技能培训 (3)平台使用的运维与保养服务 第三章必要性

1.项目建设依据 (1)2013年11月,国家民航局发布《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂时规定》。将无人机驾驶员的管理分为三个部分:一是无需证照的管理;二是由行业协会实施管理;三是由局方实施管理。(根据第二个部分,中国AOPA向国家民航局递交了管理备案申请。经过民航局审定,中国AOPA最终获得了此项管理资质。) 一、重量小于等于7公斤的微型无人机,飞行范围在视距内半径500米、相对高度低于120米范围内的,无须证照管理; 二、在视距内运行的空机重量大于7公斤的无人机、在隔离空域内超视距运行的所有无人机,以及在融合空域内运行的重量小于等于116公斤的无人机都须纳入行业管理; 三、在融合空域运行的大于116公斤的无人机则必须全部纳入民航局管理。在融合空域运行的大于116公斤的无人机则必须全部纳入民航局管理。 (2)2017年5月16日,国家民航局发布《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》,要求最大起飞重量为250克以上的民用无人机拥有者须进行实名登记。 (3)2017年5月17日,国家民航局针对多起无人机干扰航班正常运行的事件,发布了《关于公布民用机场障碍物限制面保护范围的公告》。该公告整理并公布了大陆地区多个机场的限制面保护范围,规定“各类飞行活动应当遵守国家相关法律法规和民航规章,未经特殊批准不得进入限制面保护范围”。 (4)各地区也陆续开始发布通告,设立禁飞区域,限制危害公共安全的无人机操控行为。如:《关于将昆明机场净空保护区域确定为无人驾驶航空器禁飞区域的通告》,《江西省公安厅关于加强民用无人驾驶航空器飞行管理的通告》等 2.现状、存在问题和差距

无人机技术知识要点

民用无人机知识要点 一、民用无人机主要分类 1、固定翼无人机: 优点:续航时间长、航程远、飞行速度快、飞行高度高、负载能力强缺点:起降受场地限制、不能在空中悬停 2、直升机无人机 优点:载荷较大、可垂直起降、空中悬停、灵活性强 缺点:结构复杂、故障率高、维修成本高、续航时间短 3、多旋翼无人机 优点:操作灵活、结构简单、成本低、起降方便、可在空中悬停 缺点:续航时间短、负载能力弱、飞行速度慢

二、无人机主要硬件部分发展状况 ; 图像传输系统:保障图像传输的实时性和清晰度; 云台:保证相机稳定,避免飞行过程中颤抖引起的画面模糊。 无人机关键芯片产业分析和展望 在现有的无人机上,主流厂商使用的是ARM架构MCU芯片,例如意法半导体的STM32系列(大疆精灵系列无人机采用),Atmel的Mega2560 系列等芯片,这类芯片的特点是:主频低(STM32主频在200M Hz左右,Atmel的MCU低至20M Hz),计算能力较差,往往只能支持飞行控制功能,并不能提供无人机智能化所需要的高速计算和并行计算能力。 目前芯片业界三大巨头:高通、Intel、Nvidia都纷纷挺进无人机产业,推出以自己的移动芯片或图形计算芯片为核心的无人机参考设计或套件;此外中国芯片设计厂商联芯科技也

与中国无人机厂商零度智控联合开发了用于智能无人机的方案。 对于Intel/高通/Nvidia/联芯四家方案的性能参数和特性见下表,这四家的方案在无人机应用上各有特色: 高通传统优势在于其深厚的无线通讯技术和移动低功耗计算芯片的积累;其方案的CPU 主频是最高的;其方案也是所有厂商中尺寸最小的;虽然其GPU计算性能与Nvidia方案还存在一定差距,但已能够满足双目视觉计算需求,且与NV同样支持4K拍摄,因此可以判定其GPU 并行计算能力满足现有智能无人机需求; Intel传统优势领域为桌面计算和高性能计算,目前其优势在无人机领域体现并不明显,在表11中多项指标都处于劣势。但其可以和自有环境传感器RealSense技术配合,在环境感知和测量方面存在精度优势。 Nvidia是全球两大GPU厂商之一,其在图形运算和并行计算上有较深积累。其推出的无人机方案具备四方案中最强的浮点并行处理能力,能够胜任各类图像图形识别和高级人工智能任务。NV劣势在于其移动计算和无线通信上积累较浅。 联芯LC1860的无人机方案具备双目视觉功能,在一些参数上略逊于高通/NV方案,但性价比会比较高。

无人机飞行路线控制系统设计

无人机飞行路线控制系统设计 由于无人机是通过无线遥控的方式完成自动飞行和执行各种任务,具有安全零伤亡、低能耗、重复利用率高、控制方便等优点,因此得到了各个国家、各行各业的高度重视和广泛应用。尤其以美国为代表,无论是在军事、民用、环境保护还是科学研究中,都将无人机的使用发挥到淋漓尽致,其拥有全球最先进的“捕食者”和“全球鹰”战斗无人机、监测鸟类的“大乌鸦”无人机、民用用途的“伊哈纳”无人机等等。我国在无人机研制方面也取得了一定的成就,拥有技术卓越的“翔龙”和“暗箭”高空高速无人侦查机、多用途的“黔中”无人机、探测海洋的“天骄”无人机、中继通讯的“蜜蜂”无人机等等。在未来,随着现代化工业技术、信息技术、自动化技术、航天技术等高新技术的迅速发展,无人机技术将日趋成熟,性能日益完善,为此将拥有更为广阔的应用前景。为确保无人机能够有效地完成各种飞行任务,研发者开发了各种技术方式的飞行控制系统,完成对无人机的起飞、飞行控制、着陆以及相应目标任务等操作的控制。飞行路线控制是飞行控制系统中最基础也是最核心的功能控制部分,其它所有的飞行任务控制都是飞行路线控制的基础之上实现。目前对于无人机飞行路线的控制已有各种各样方式的系统,但大多数系统都存在一定缺陷,如有些系统操作过于繁杂,不够智能化;有些系统只能在视距范围遥 控无人机,严重限制了无人机的使用;有些系统过于专用化,不能适用于大多数类型的无人机;有些比较完善的系统,造价又过于昂贵,等等一系列问题。针对以上存在的这些问题,本课题提出了一种成本低、

遥控距离远、智能化、高效化、适用性广的无人机飞行路线控制系统设计方案。该系统方案包括两大部分,一部分是操作人员所处的地面监控系统,一部分是无人机端的受控系统,实现的机制主要是无人机不断地将自身的定位信息实时地传送给地面控制系统,地面控制系统将无人机位置信息通过电子地图可视化显示给操作人员,操作人员结合本次飞行任务,采用灵活的鼠标绘制方式在地图上绘制预定的飞行路线,地面控制系统对绘制路线进行自动处理生成可用的路线控制信息帧并发送给无人机受控系统,无人机受控系统接收到位置控制信息帧,不断结合实时的方位信息得到飞行控制信息,从而遥控无人机按照预定路线飞行。此外,为方便用户以后对历史数据的查看,以分析总结得到一些有价值的信息,地面监控系统还包含了对预定路线和无人机历史飞行路线的存储、查询和在地图中回放功能。基于GIS技术的地面监控系统的具体实现是在Windows操作系统上,采用Visual Basic作为系统开发环境并结合MSComm串口通信技术、Mapx二次开发组件技术、Winsock网络接口技术以及Access数据库技术完成软件设计,实现与无人机受控系统的无线通信、GIS系统操作和监控、历史数据存储和重现等,其中实验区域的电子地图采用Mapinfo Professional开发软件绘制完成,并创新性地设计并绘制了画面简洁的带高层信息的二点三维矢量地图,而对于绘制路线的优化和提取处理采用了垂距比值法和最小R值法。无人机端使用BDS-2/GPS双卫星系统对无人机实时位置进行高精度的定位,采用双串口单片机进行运算控制处理,实时的飞行控制信息采用了几何空间算法得到,另外采

无人机航空摄影正射影像及地形图制作项目技术方案

无人机大比例尺地形图航空摄影、正射影像制作项目技术案

1、概述 根据项目需求对项目区进行彩色数码航空摄影,获取真彩数码航片,并制作正射影像及地形图。 1.1作业围 呼伦贝尔市北部区域约400平公里。如下图:

飞行区域(红色) 1.2作业容 对甲指定的围进行1:2000航空摄影,获取高分辨率的彩色影像。 1.3行政隶属 任务区围隶属于呼伦贝尔市。 1.4作业区自然地理概况和已有资料情况 1.5 作业区自然地理概况 (1)地理位置 呼伦贝尔市地处东经115°31′~126°04′、北纬47°05′~53°20′。东西630公里、南北700公里,总面积26.2万平公里[2],占自治区面积的21.4%,相当于省与省两省面积之和。南部与兴安盟相连,东部以嫩江为界与省大兴安岭地区为邻,北和西北部以额尔古纳河为界与俄罗斯接壤,西和西南部同蒙古国交界。边境线总长1733.32公里,其中中俄边界1051.08公里,中蒙边界682.24公里。 (2)地形概况 呼伦贝尔市西部位于高原东北部,北部与南部被大兴安岭南北直贯境。东部为大兴安岭东麓,东北平原——松嫩平原边缘。地形总体特点为:西高东低。地势分布呈由西到东地势缓慢过渡。 (3)气候状况 呼伦贝尔地处温带北部,大陆性气候显著。以根河与额尔古纳河交汇处为北起点,向南大致沿120°E经线划界:以西为中温带大陆性草原气候;以东的大兴安岭山区为中温带季风性混交林气候,低山丘陵和平原地区为中温带季

风性森林草原气候,“乌玛-奇乾-根河-图里河-新帐房-加格达奇-125°E蒙黑界”以北属于寒温带季风性针叶林气候。 1.6已有资料情况 甲提供的航飞围。 2、作业依据 (1)《全球定位系统(GPS)测量规》GB/T 18314-2009; (2)全球定位系统实时动态测量(RTK)技术规》CH/T2009-2010; (3)《低空数字航空摄影规》CH/Z3005-2010; (4)《低空数字航空摄影测量外业规》CH/Z3004-2010; (5)《航空摄影技术设计规》GB/T 19294-2003; (6)《摄影测量航空摄影仪技术要求》MH/T 1005-1996; (7)《航空摄影仪检测规》MH/T 1006-1996; (8)《航空摄影产品的注记与包装》GB/T 16176-1996; (9)《基础航空摄影产品检查验收和质量评定实施细则》测绘局; (10)《基础航空摄影补充技术规定》测绘局; (11)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影规》GB/T 6962-2005; (12)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量外业规》GBT 7931-2008; (13)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量业规》GBT 7930-2008; (14)《1∶500、1∶1000、1∶2000地形图航空摄影测量数字化测图规》GB 15967-1995;

无人机及其反制技术在爆破现场安全监管中的应用

Mine Engineering 矿山工程, 2020, 8(3), 355-360 Published Online July 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/754191205.html,/journal/me https://https://www.wendangku.net/doc/754191205.html,/10.12677/me.2020.83045 The Application of UAV and Countering Technology on Safety Supervision of the Explosion Site Gaowen Cai1, Xuming Wang1, Hao Shan1, Fei Li2, Yun Gu2, Yuanzheng Sun3 1Suzhou Public Security Bureau, Suzhou Jiangsu 2Nuclear Industry Nanjing Construction Group Co., Ltd., Nanjing Jiangsu 3Shanghai Second Military Representative Office, Nanjing Military Representative Office of the Ministry of Army Equipment, Shanghai Received: Jun. 24th, 2020; accepted: Jul. 9th, 2020; published: Jul. 16th, 2020 Abstract In recent years, UVA has the characteristics of fast field of high-altitude field of vision, wide moni-toring range, wide and flexible perspective, widely used in civilian areas. By using electronic im-aging, face recognition, automatic tracking, data link transmission and other technologies, the ef-ficiency of blasting construction and blasting warning safety management has been improved to avoid the occurrence of safety accidents. The new idea is extended for the application of UAV on blasting construction. In order to deal with the unpredictable risks brought by various “black fly-ing” events, the application of UAV detection and counter measure technology are used success-fully on sensitive and high-risk areas. It promotes the innovation and progress of safety supervi-sion concept and method. Keywords UAV, Detection Technology, Countering Technology, Explosion Site, Safety Supervision 无人机及其反制技术在爆破现场安全监管中的应用 蔡高文1,王旭鸣1,单浩1,李飞2,顾云2,孙远征3 1苏州市公安局,江苏苏州 2核工业南京建设集团有限公司,江苏南京 3陆装南京军代局驻上海地区第二军代室,上海

反无人机系统技术盘点及应用举例

反无人机系统技术盘点及应用举例 无人机的普及让很多行业受益,但同时也带来了不小的麻烦。自去年以来,无人机不仅数次在机场附近干扰飞机,更曾在高度戒备地区如白宫和日本首相官邸附近出现,甚至一度影响到加利福尼亚的火灾救援工作。 无人机带来的种种困扰导致反无人机系统日益兴起。各国科研人员根据不同的技术原理研发了复杂多样的反无人机系统,比如电磁技术、激光技术和声波技术等。下面宇辰网就为大家介绍几种已经投入使用或者正在研发中的反无人机系统。 听觉技术 位于华盛顿的无人机防护公司(DroneShield)利用听觉技术研发了一种防护罩。该防护罩内置Raspberry Pi、信号处理器、分析软件、无人机声音特性的数据库,可以通过监听周围环境和声音对比侦察到137m远的无人机。一旦无人机接近禁飞区,防护罩就会通过邮件或者短信向监控人员发出警报。 今年的波士顿马拉松就使用了该防护罩。事实证明,即使在这样的嘈杂环境中,防护罩依然可以发挥作用。

恶意后门程序 然而并不是所有的反无人机系统都会像防护罩那么有礼貌,印度安全工程师Rahul Sasi就发明了AR drone ARM Linux系统的后门程序——Maldrone。在测试中,Maldrone就成功地控制了Parrot公司生产的四轴无人机AR Drone。 据宇辰网了解,无人机受到Maldrone感染后,会发起反向的TCP连接。连接一旦建立,Maldrone即可直接与无人机上的传感器或驱动交互,最终会关闭无人机的自动驾驶系统,致使其坠落。

电磁技术 俄罗斯卫星网报道称,俄罗斯国有防务公司研发的超高频微波炮,能够摧毁10公里远的无人机,且能360度发射。 据了解,这种巨型微波炮配有高功率相对论性发生器、镜像天线、监控系统,以及安装在BUK地对空导弹系统底盘的传输系统。它在有利的地理位置中能够360度维护周边安全。 这种反无人机微波炮可以摧毁无人机的无线电电子设备,令其无法定位,也能破坏无人机精密制导系统,甚至还可以干扰低空飞行器的电子设备,甚至攻击地面交通工具。

浅析无人机航空摄影测量系统及应用

浅析无人机航空摄影测量系统及应用 发表时间:2017-10-26T19:53:11.473Z 来源:《建筑科技》2017年9期作者:舒永国 [导读] 发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要,是做好应急救急工作的迫切需要,是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此,本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 北京市自来水集团禹通市政工程有限公司北京 100089 摘要:测绘测量技术系统是应对自然灾害、有效处置突发事件、构建完善保障系统与加强防灾减灾工作建设的重要组成部分,也是目前的一个重要战略问题。发展低空无人飞行器航测遥感系统是提高测绘现势性的迫切需要,是做好应急救急工作的迫切需要,是构建数字中国、数字城市建设的迫切需要。基于此,本文主要对无人机航空摄影测量系统及应用进行分析探讨。 关键词:无人机;航空摄影;测量系统;应用 1、前言 航空数字摄影测量是基础地理信息采集的最有效手段之一。随着计算机技术的发展和微处理机的广泛应用,政府各部门对测绘资料的需求越来越大,对资料现势性要求越来越高,对资料所能包涵的信息容量越来越多。无人机航空摄影测量作为一种新型的测量方式不断呈现在大家的面前,伴随着高科技技术环境下测绘技术与测绘装备的快速发展,融合了无人机技术、航空摄影技术、移动测量技术、数字通信技术等一系列新兴技术形态的无人机航空摄影测量系统成为防灾减灾的重要手段,它建立起一整套综合应急测绘保障服务系统。 2、无人机航空摄影测量系统 目前,国内已经投入使用的无人机航空摄影测量系统有“华鹰”、“飞象”、“QuickEye”等。无人机航空摄影测量系统主要由硬件系统和软件系统组成。硬件系统包括机载系统和地面监控系统;软件系统则涵盖了航线设计、飞行控制、远程监控、航摄检查、数据预处理等五个主要的系统。 2.1硬件系统 2.1.1无人机机载系统 在整个无人机航空摄影测量系统构成中,无人机作为主要的系统搭载平台,是整个系统集成与融合的重要基础。这一硬件系统主要由无人机、数字摄影系统、导航与飞行控制系统、通信系统等部分构成。在该系统工作的过程中,整个系统会按照预先设定的航线进行相应的自主飞行,并且完成预先设定的航空摄影测量任务,同时实时地把飞机的速度、高度、飞行状态、气象状况等参数传输给地面控制系统。 2.1.2地面飞行监控系统 这一分支系统是影响飞行平台运行的重要因素,主要有电子计算机、飞行控制软件、电子通信控制介质和电台等设备。在飞行平台的运行过程中,地面飞行控制系统可以据无人机飞行控制系统发回的飞行参数信息,实时在地图上精确标定飞机的位置、飞行路线、轨迹、速度、高度和飞行姿态,使地面操作人员更容易掌握无人机的飞行状况。 2.2软件系统 2.2.1航线设计软件 航线设计在无人机航空摄影测量系统中扮演着十分重要的角色,其直接决定了整个系统工作的方向和精准度。这一分支系统作为信息采集的关键步骤,需要对于系统运行经过的作业范围、地形地貌特点、属性精度要求、摄影测量参数以及摄影测量的结果进行综合设定。航线设计软件需要对相关的工作参数进行综合设定,诸如计算行高、重叠度和地面分辨率等飞行参数,进而获得飞行所需的曝光点坐标、基线长度等参数。此外,航线设计软件还有一个十分重要的功能,那就是对于设计好的航线进行检查,诸如:航线走向、摄影基面、行高、地面分辨率和像片重叠度等。 2.2.2数据接受与预处理系统 这是无人机系统中最为重要的软件系统,也是无人机航空摄影测量系统室外作业的最后一步,直接影响到后续的图像数据处理质量。一般情况下,无人机航空摄影测量系统在影像获取过程中,由于受外界和内部因素的影响,可能降低获取的原始图像的质量。为避免原始图像后续处理的质量问题,在影像配准、拼接之前,必须对原始影像进行预处理。这一预处理的过程,先后涵盖了图像校正、图像增强等方面。 3、项目应用实践 3.1工程概况 井山水库位于抚河流域东乡河南港支流黎圩水上游,地处江西省抚州市东乡县黎圩镇内,坝址位于南港支流东乡县黎圩镇井山村上游河段1.0km狭谷段,坝址区距黎圩镇约5km,距东乡县县城约25km,控制流域面积25.2km2,正常蓄水位83.00m(黄海高程,下同),总库容2250×104m3,是一座灌溉、供水等综合效益的中型水利枢纽工程。 3.2外业测量 3.2.1航摄 航摄仪采用Sonya7R,焦距35mm,相幅大小为:7360×4192,像元分辨率为4.88um。本次无人机航摄分两个架次进行,由GPS领航数据计算相对飞行高度为724m,地面分辨率为0.09m,航摄面积约10km2。两个架次飞行质量和影像良好,影像清晰度较高,且照片色彩均匀,饱和度良好,能够表达真实的地物信息,可以满足1:2000成图要求。本次飞行航向重叠度为75%,旁向重叠度为50%。 3.2.2像控测量 像控点的布设应能够有效控制成图的范围,测区的四周及中心位置必须布设控制点,根据测区的情况,每个测区布设控制点20多个,且都设置为平高点。 3.2.3空中三角测量 本项目采用SVS软件进行空三加密,根据航空飞行及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,保证在2/3个像素以内。加入外业像控点对本

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