无人飞行器低空摄影测量系统测试大纲.doc

基于低空无人飞行器的测绘遥感系统测试大纲（试行）国家测绘局科技与国际合作司2009年8月目 录1 总则12 标准与引用23 飞行器性能指标33.1 飞行器的类别33.2 飞行器适用航空摄影作业范围33.3 飞行性能指标34 飞行控制系统与数据链路64.1 导航与飞行控制方式64.2 数据通信链路65 传感器及辅助设备76 基础软件环境97 影像数据标准与质量108数据处理软件环境118.1 低空航测数据空中三角测量118.2 DEM快速生产能力118.3 DOM快速生产环境118.4 DLG采集配套软件129 系统集成度和工程化能力139.1 技术文档139.2 操作运行139.3 质量控制措施149.4 系统集成度和工程化能力14B1 总则1.1本测试大纲的制定是对民用无人飞行器为平台的低空无人测绘遥感系统各项性能指标和作业要求进行检测，以便对该类技术产品进行规范管理、技术认定、更好地引导其发展和为国民经济建设提供测绘技术服务。1.2本测试大纲所指的低空无人测绘遥感系统，是以无人驾驶飞行器为飞行平台，以小型摄影测量相机为核心传感器，以获取1：500、1：1000、1：2000成图比例尺数字正射影像图（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字表面模型（DSM）、数字线划图（DLG）为目的，兼顾部分工程测量、三维建模和遥感数据获取服务，考虑了无人飞行器航空摄影测量系统的技术发展现状以及自然条件的制约因素。1.3低空无人测绘遥感系统的技术指标和成果质量应满足本测试大纲的要求。未来拟作为是检验低空无人测绘遥感系统及其成果的主要技术依据。本大纲所涉及名词术语的解释请参照测绘学词汇。2 标准与引用1:500 1:1000 1:2000比例尺地形图航空摄影规范GB6962-86；1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规范GB7931-87；1:500 1:1000 1:2000地形图航空摄影测量内业规范GB7930-87；全球定位系统城市测量技术规程CJJ73-97；城市测量规范GJJ8-99；1:500 1:1000 1:2000地形图图式GB/T 20257.1-2007；基础地理信息要素分类与代码GB/T 13923-2006；数字测绘产品检查验收规定和质量评定GB/T18316-20013 飞行器性能指标3.1 飞行器的类别序号类别确认（打）开发单位/厂商1固定翼无人飞机类2无人飞艇类3无人直升机类4其他类别3.2 飞行器适用航空摄影作业范围项目最低要求范围确认（打）或填写数据值1最低飞行高度海拔高度相对高度2最高飞行高度海拔高度相对高度3正常作业航高海拔高度相对高度4适宜获取面积(单架次航飞面积)2平方公里25平方公里510平方公里1020平方公里2050平方公里50100平方公里5适宜成图比例尺及对应地面分辨率1:200020cm1:500或者更大（5cm）1：1000（812cm）1：2000（1525cm）1：5000（4060cm）1：10000（80120cm）3.3 飞行性能指标序号和项目最低要求范围确认（打）或填写数据值1外形尺寸长 宽 高2包装尺寸长 宽 高3起飞场地空间条件200米20米以下（直升机）20100米100200米4飞行速度范围150千米/小时80千米/小时以下80150千米/小时5传感器载荷5千克510千克1020千克20千克以上6飞行器总重量10千克1020千克20千克以上7续航时间1小时12小时 23小时 34小时 4小时以上8姿态稳定精度横滚（6）最大平均俯仰（6）最大平均旋偏（12）最大平均9航线控制精度偏航距（30米）最大平均航高差（50米）最大平均航迹向差（3）最大平均10最大像移最大1像素小于0.5像素0.51.0像素11起飞方式垂直起飞滑跑弹射手抛其他12回收方式垂直降落滑跑伞降抛绳撞网紧急着陆方式其他13飞行器材质聚酯纤维承压材料双向同性聚氨酯轻质木料玻璃钢碳纤维帆布其他14最大抗风能力4级45级56级6级以上15动力系统油动发动机电动发动机 4 飞行控制系统与数据链路4.1 导航与飞行控制方式序号类别确认（打）1飞行控制方式地面人员无线电遥控方式卫星导航系统、小型惯导系统与自动驾驶仪人员遥控与自动驾驶仪结合方式2应急控制3任务载荷控制项目相机触发曝光控制云台控制位置姿态参数记录4.2 数据通信链路序号和项目最低要求测试内容确认（打）或填写数据值1机载电台双向通讯功率数据传输距离码率bit/s通道数2工作频率范围3 控制距离5公里510公里1020公里20公里以上4地面监控站定向/全向天线姿态速度(空速/地速)位置高度5 传感器及辅助设备序号和项目最低要求确认（打）或填写数据值1 焦距单相机组合特宽角相机2 视场角50度3 光圈范围5.6-114 最高快门速度(机械部分)1/500秒5 有无快门开启触点信号闪光灯输出信号快门开启触点输出脉冲信号闪光灯输出信号6 镜头与机身紧固装置7 CCD面阵总数/像素分辨率单相机组合特宽角相机8 相当感光度ISO 1004009 数据类型10 电池连续工作时间2小时电压最大电流工作时间11 存储卡 4 G12 几何检校5微米检定主距5微米主点坐标0.1微米输出像素大小检校数学模型单位径向畸变差系数切向畸变差系数面阵正形畸变系数精度报告及结论13 外触发接口电子脉冲式机械式14 相机基高比(60%航向重叠度)15 稳定云台三轴二轴单轴独立测姿装置16 双频GPS精密单点定位系统17 相机位置姿态参数记录装置18 传感器安装方向CCD长边垂直飞行方向CCD短边垂直飞行方向可根据需要调换倾斜安装其他19 自检测功能20 传感器重量单相机组合特宽角相机6 基础软件环境序号和项目最低要求检测内容确认（打）或填写数据值1 测区规划功能影像判断摄区范围乡镇地名查询坐标查询功能距离分析功能道路等矢量专题信息2 精确航线设计功能航线设计输入坐标范围输入传感器参数重叠度航线编辑功能地面分辨率摄影比例尺飞行方向补飞措施统计和输出导航文件3导航与飞行控制功能曝光模式(等距/定点)读入导航文件飞控功能数据记录/导出功能4航摄数据质量检查功能影像成果质量检查报告数据整理功能自动索引图功能自动编号质量报表5航摄数据预处理功能格式转换畸变处理格式转换软件畸变差改正匀光匀色软件7 影像数据标准与质量序号和项目最低要求测试内容确认（打）或填写数据值1飞行质量立体覆盖无遗漏部分航向重叠度旁向重叠度旋偏角航高差航线弯曲度2 影像质量视觉上能看清所需要测量的地物/判断属性 曝光参数记录格式压缩动态范围(辐射分辨率)清晰度色彩饱和度一致性对比度云、烟、雾情况3检查报告索引图原始影像漏洞情况初始POS数据8数据处理软件环境8.1 低空航测数据空中三角测量1 POS等前期数据支持2支持的数据量大小3 支持的数据格式4相对定向相对定向的速度（每分钟处理模型数量）平均每个模型提取的特征点的数量定向点的最大视差定向点视差最大的中误差特征点提取的正确率5定向点质量分布检测定向点分布检测的正确程度定向点分布检测的效率6半自动/自动提取控制点半自动量测效率自动提取的效率7低精度POS空三精度要求区域网空三平差的精度剔出粗差的能力空三计算的效率8高精度POS空三精度要求区域网空三平差的精度剔出粗差的能力空三计算的效率8.2 DEM快速生产能力DEM内容要求确认（打）或填写数据值1自动化生成DEM程度2 过滤点云能力3 DEM生成的正确程度4 DEM生成的精度5 DEM支持的数据量大小6 DEM的数据格式8.3 DOM快速生产环境DOM内容要求确认（打）或填写数据值1自动化生成DOM2 DOM生成的正确程度3 DOM生成的精度4 DOM的数据格式Tif/bmp5 DOM支持的数据量大小6 DOM的匀光匀色处理8.4 DLG采集配套软件利用低空无人测绘遥感系统获取的数据数及通过加密获取的空三结果，DLG采集配套软件建议采用JX-4GDPW全数字摄影测量工作站、VirtuoZo数字摄影测量系统中进行。数据采集的原则及内容，外业的查、调、补的原则及内容，文图编辑的内容及原则，都暂遵循传统DLG生产的流程及方法。9 系统集成度和工程化能力9.1 技术文档序号和项目最低要求确认（打）或填写数据值1系统说明书、操作手册2任务合同书3系统设计方案、软件开发方案4技术总结文档5相机检校报告文档6工程化验证结果文档7附属设备检查、检修、维护记录8飞行设备检查、作业、检修、维护记录9.2 操作运行序号和项目最低要求测试内容确认（打）或填写数据值1运输保障前三项包装箱运输车维护保障工具备份系统备份零部件2起飞操纵性具备普通公路和操场起降能力直升起降普通公路操场起降特殊地区(青藏高原)3组装检测时间总计1.5小时内组装与充气时间发动机检测时间机载设备检测时间地面设备架设时间任务数据导入时间4起飞过程操作手遥控操作手遥控自主滑跑起飞弹射起飞5航空摄影实施过程有自动驾驶控制定点曝光控制自动转弯换航线6返航控制有任意时刻人工切换返航7降落过程滑跑和绳降绳降伞降自主滑跑撞网8数据导出时间（单架次）30分钟9数据质量检查确认时间（单架次）4小时10选择补飞功能有选航线部分无选曝光点补飞11撤场时间2小时9.3 质量控制措施序号和项目最低要求确认（打）或填写数据值1任务合同规定的技术指标2设计文件电子版以及纸质版以及设计人签字3飞行记录表以及签名4机载或者电台传输的飞行原始记录文件5数据质量检查结果报告6空三和测图精度报告7数据以及成果整理说明文档9.4 系统集成度和工程化能力序号和项目最低要求确认（打）或填写数据值1系统构成完整性2核心传感器与飞控系统连接集成度、坐标系统偏心参数