无人机航测系统的相关应用研究论文_刘春菊

无人机航测系统的相关应用研究论文_刘春菊

浙江省第一测绘院 杭州 310012

摘要:随着科技的高速发展,我国的航空驾驶技术以及相关航空工具都取得了突破性的进展。其中,无人驾驶飞机,通过利用新型的无线电遥控技术和设备以及其自身的设备装置操控程序,使人脱离驾驶。这一技术在很大程度上减少了人力对航空器的操纵。它利用先进的跟踪定位与遥控数字传输技术,在无限电的操控下,使其产生巨大的推动而发射升空,无人机航测系统的相关应用就尤为重要。本文根据当前的无人机航测系统,从无人机航测系统的起源及发展、在应急服务保障中的应用以及对公路带状地形的相关探测应用中加以探讨,展开论述。

关键词:无人机航测;系统;相关应用;研究

近年来,随着GPS导航科技的不断完善发展,其开发的一系列新的功能如自动导航驾驶技术得到了广泛的运用,无人机由于体积较小,机翼较轻,体态固定且灵活,在越来越多的领域开始崭露头角,继而获得广泛应用,其中,遥感监测技术对无人机技术及航测系统的操控研究和实际应用较为重要,遥感检测技术的日趋完善又进一步推动着无人机技术及其航测系统,使其获得长足的发展。

一、无人机航测系统的简介和发展历程

(一)无人机及其航测系统的简介

所谓“无人机”,就是没有驾驶员及驾驶仓位的小型航空器。它一般利用先进的无线电遥控设备相关技术,结合其自身携带的程序设备展开不载人的飞行模式。这一航测系统能够得以科学运动的平台就是无人驾驶器,一般由其自身所负载的高速数码相机进行相关的拍摄,再由航测数据软件进行处理。它的主要构成部分分别为:飞行平台及控制系统、通信与遥控设施、影响获取处理器以及与地面相连接的信息处理器。

(二)无人机航测系统在国内外的发展历程

无人机的航测系统及其技术的发展已历经几十年,在高新科技的影响下,它的功能日趋完善,质量与性能也得到进一步的提高。伴随着GPS、微电子、新型航天技术、计算机大数据、遥感通信技术以及传感器的发展,无人机技术及其航测系统也由之前的研发阶段逐步过渡到实际运用的阶段,对各行各业甚至各个领域产生了积极的作用,是我国航空器未来发展趋势中的“领先成员”之一。无人机起源于18世纪初,靶机是其最早期的研究应用方向和趋势,一般只用于军事方面。后来应用范围有所扩大,但一般用于作战、侦察以及民用飞机遥感飞行平台。伴随着1980年的科技革命,无人机的发展获得了长足的进步,在科学技术的影响下,计算机通信技术、数字化。探测精度较高的新型传感器逐步出现,这些技术和零件构造的升级,使无人驾驶飞机的系统和技术不断提高,性能的强化使其运用范围和领域得到不断的拓展。

(三)无人机航测系统的组成和应用模式

在无人机航测系统中,其飞行控制系统、航空飞行摄影系统及数据的处理系统尤为重要,其航飞系统主要有:飞行姿势稳定器——垂直陀螺、能够随时准确获取位置的GPS天线接收器以及自控飞行处理器等,与其相应的地面设备为:影像接收器与数据接收终端,高清摄像处理器以及飞行起降遥控设备。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在航空摄影系统与数据处理中,尤为重要的是摄影软件测量系统,它的主要功能包括:数据的预先处理、影像的匹配、自动空三以及地面数字化模型,正射影像生成等,新一代的高效摄影系统在处理传统胶片、数字匡符式及推扫式相机时较为全面,一方面处理无人机的数码相机,另一方面对倾斜以及近景摄影的数据测量,起到了较为显著的支持作用。

二、无人机航测系统在应急服务保障中的应用

在无人机航测系统中,它的遥感技术和摄影测量新方法,使人们认识世界获得了一个崭新的视角。使人们在认识神秘宇宙与世界万物时又获得了宏观又多样的方法和手段。其中,该项航测系统中最为重要的是绘测行业,它对绘测行业的发展起到了推动和评测作用,在一定程度上保障着绘测业的成果。只有解决了社会各个行业对绘测成果的迫切需求,才能提高绘测在应急服务保障中的作用,从而构建数字社会、数字城市和数字中国。随着无人机航摄系统的完善和推广,优化与提高,测绘技术在应急服务保障中不断的提升,成为无人飞机航测系统的重要优势。

无人机航测系统具有一系列显著特点与优势。在低空航测中具体表现为:高效灵活、机动快速、作业精准以及成本较低,它的高分辨率影响技术能够快速的获得区域狭窄及飞行困难的相关区域的信息资料,有着较为显著的优势,在农村建设,较为重大的工程项目和抢险救灾等方面发挥着重要影响,提供了重要的支持和保障。

无人机航测系统对于应急服务保障中的作用,大部分体现在有关地址灾害的快速勘探侦察作用。航空遥感技术进行分析研究数据后,它的航拍数据能够尽快的对地质灾害进行解译翻录和信息传输,利用遥感分类进行人工交互式的信息提取,对生成的数字影像进行分解,进而结合无人机的低空航测飞行,将所拍的分辨率较高的影像资料快速的进行镶嵌并打印成实际图像资料。当地质灾害发生时,不再考虑图像的具体来源,利用影像拼接的技术,获得大面积的灾后图像资料,直接快速的掌握灾情信息。

三、无人机航测系统对公路带状地形的相关探测的应用

(一)公路带状地形的相关探测的简介

就目前的形势进行分析,公路带状地形图的探测一般有以下几种方法:全站仪器测量方法、GNSS PTKd的测量方法以及传统的航空测量法。其中,第一种和第二种方法都需要投入大量的人力和物力,同时,地形中建筑的密度和支离破碎程度也影响着测量进度。相比较而言,传统航空测量方法技术相对成熟,应用较为广泛,但是其对天气与机场的依赖度较大,成本相对高一些,进而影响拍摄周期,不能在公路带状地形测量中发挥积极作用。

随着无人机技术的快速发展,无人机的航空摄影平台得到长足的利用,航空摄影技术较为优越,由于其具有成本低、结构相对简单的优势,非常适合于危险区域与快速监测。无人机航测系统中,拍摄平台所拍照片具有分辨率高、比例尺大的优势,操作极为方便。

(二)无人机航测系统在公路带状地形中的具体运用

无人机航测系统中的航空摄影以无人机为摄影平台,在空中对其进行操控。在获取低空高分辨率照片时,一般采用焦距为350.52mm的单反相机,然后将拍摄的照片通过计算机软件进行分析处理,最后绘制成精确的地形图。它的具体作业方法一般有以下几个方面:1、控制相关测量;2、无人机的航空摄影;3、有关相片控制点的布置设计和测量方法;4、采用空三加密计算;5、进行业内测图;6、采用外业调绘并对精确程度进行检查。通过实验检测,上述方法针对公路带状地形的应用情况及相关问题,提供了新的解决方法。

结语:

无人机航测系统作为一种新型的以遥感和摄影平台为依据的科学技术成果,它所具有的灵活性和便捷性,在一定程度上节约了飞行成本,其数字检测系统较具科学和新颖性,从而有利于数据的测绘,它的相关技术,比如飞行平台和影像处理平台等技术,对于应急服务保障中的应用以及对公路带状地形的相关探测中的应用产生了积极的作用,进而促进着它们的发展。

参考文献:

[1]刘刚,许宏健,马海涛,朱敏. 无人机航测系统在应急服务保障中的应用与前景[J]. 测绘与空间地理信息,2011,04:177-179.

[2]史华林. 无人机航测系统在公路带状地形测量中的应用[J]. 测绘通报,2014,06:60-62.

[3]郭忠磊,翟京生,张靓,辛宪会,闸旋. 无人机航测系统的海岛礁测绘应用研究[J]. 海洋测绘,2014,04:55-57+61.

[4]罗伟国. 关于无人机航测系统外业像控的探讨[J]. 矿山测量,2012,05:56-58+93.

论文作者:刘春菊

论文发表刊物:《基层建设》2016年15期

论文发表时间:2016/11/8

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