无人机简介讲义

无人机

应用简介

目录一、无人飞行器分类及特点二、无人机航测原理三、中冶武勘无人机航测技术应用四、我们正在解决的的几个问题

一、无人飞行器分类及特点无人飞行器遥感：无人飞行器遥感（UnmannedAerialVehicleRemoteSensing是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的一项高新技术，具有自动化、智能化、专用化等特点；是卫星遥感与有人机航空遥感的有力补充。

无人飞行器机分类及特点：

按照系统组成和飞行特点，无人飞行器可分为固定翼无人机、旋翼机、无人飞艇等种类。

1.固定翼型无人机通过动力系统和机翼的滑行实现起降和飞行，遥控飞行和程控飞行均容易实现，抗风能力也比较强，降落方式有滑行、伞降和撞网等。固定翼无人机是目前无人机航测主要机种，适合长航程、大面积作业。广泛应用于地形图测绘、应急监测、国土监测、环境监测、矿山资源监测等领域。

2.旋翼机主要分单旋翼机（直升机）和多旋翼机（四旋翼、六旋翼等）。

旋翼机的技术优势是能够定点起飞、降落，对起降场地的条件要求不高；但是直升机结构复杂，四旋翼载重量不够，所以目前还主要应用于突发事件的调查，如山体滑坡勘查、火灾环境的监测等领域。

3.无人飞艇由于其飞行速度慢、载重量大、安全性高、场地适应性好等也是一种重要的遥感搭载平台。无人飞艇同时也有众多缺点。飞艇的抗风性差、相对行高面窄、作业效率较低、作业成本较固定翼高、飞行保障维护繁琐。这些也使得飞艇在测绘领域装备不是普遍性，非有高附加值项目或高端遥感设备而无必要。目前主要应用于国土监测、电力架线、环境动态监测等领域。

二、无人机航测原理航外作业：航测外业主要是进行航飞规划、设计、像控点设计检查、飞行控制、数据获取、预判、补测等工作。航内处理：航测内业主要负责航空影像数据空三处理、立体测图、编绘成图、资料整理等工作无人机航测数据生产流程UAV飞行平台飞行前准备航线规划检校场相机检校UAV低空摄影影像预判读及工程文件的建立自由网空中三角测量GPS/姿态仪数据控制点误差方程野外控制测量光束法区域网平差微分纠正生成DOM影像匹配生成DEM利用航测仪器生产DLG外业流程：远程监控航空摄影检查

飞行控制数据预处理

航线设计航外作业的几个要点：

1.航线设计的合理性。根据测区的形状、风力风向、云层高度、起飞场地合理设计航线。

2.飞行可控性。超视距飞行时飞机不超出监控范围（一般不大于30公里），燃油及电力供应不超最过小短板（目前主要是私服舵机的供电）。

3.像控点布设的合理性。合理的基线设计，像控点清晰可辨、大小合理、无遮挡。

4.事后检查正确性，确保影像的可用性与POS数据的可用性，姿态角不超限，航线歪曲度不超限、影像色彩均匀清晰无重影。像控点

航空摄影质量检查系统数据处理转换GPS差分GPS天线改正姿态传感器高度传感器数字相机GPS接收机外方位元素内方位元素影像数据内业数据处理：

1.空三数据处理2.DOM\DEM\DSM生产3.DLG采集编辑飞行成果

数据产品：

无人机航测系统的优劣性

优势无人机遥感快速、高效、机动、灵活无人机遥感大尺度、高现势性、宏观性影像具有高分辨率、后期处理速度快系统集成性强

成本低廉劣势

像幅小、基高比小相同的重叠度情况下，需要更多的控制点、模型多；

姿态不稳定旋偏、俯仰、滚转，角度超限易导致模型连接有问题；

非专业相机光敏度、像点位移、镜头畸变较大、其它未知的系统误差。

三、中冶武勘无人机航测技术应用

中冶武勘无人飞行器遥感发展始于2009年，近几年先后完成了阿富汗、利比里亚、马达加斯加、新疆八一钢厂、和田皮山铁矿、武钢金山店铁矿、宝钢湛江钢铁基地等国内外多个项目。仅海外就完成了1:2000、1:5000、1:10000等各类型比例尺地形图1100余平方公里。现有WK-1和WK-2型无人机共6套。中冶武勘WK-1型无人机主要配置机体材质：航空玻璃钢飞行器规格：翼展2.7m；机长2.0m起飞重量：15kg有效载荷：5kg巡航速度：90～120KM/H最大飞行速度：150KM/H续航时间：3小时起降方式：滑跑起降、伞降传感器类型：单相机佳能450D、5D2、550D相机焦距：单镜头佳能24mm定焦、35mm定焦飞行可控半径：≥30公里飞行高度：≤5200M可用燃油：93#汽油机油：道达尔MCO2T（新加坡产）抗风能力：6级（小于13.8m/s）自驾仪：UP30、MP2028中冶武勘WK-2型无人机主要配置机体材质：航空玻璃钢、碳纤维飞行器规格：翼展2.9m；机长2.0m起飞重量：20kg有效载荷：7kg巡航速度：90～120KM/H最大飞行速度：170KM/H续航时间：4.5小时起降方式：滑跑起降、伞降传感器类型：单相机佳能450D、5D2、550D相机焦距：单镜头佳能24mm定焦、35mm定焦飞行可控半径：≥30公里飞行高度：≤4000M可用燃油：93#汽油机油：道达尔MCO2T抗风能力：6级（小于13.8m/s）自驾仪：UP30、MP2028四、我们正在解决的的几个问题

低空遥感技术已经达到实用的水平，但是在系统的稳定性、可靠性、传感器的多样性、高精度POS直接定向、数据处理软件的成熟度以及行业应用的针对性等方面还有很大的发展空间，还会随着相关技术的进步不断发展。目前我们正在解决以下两个问题：1、具有高可靠性、高野外适应性的、便