无人机测绘技术-徐军-课件4-6：第4章 无人机航空摄影安全作业与操控-第6章 无人机倾斜摄影测量

无人机测绘技术自然资源与测绘学院徐军TelQ:932014714.1无人机航空摄影安全作业及基本要求4.2无人机模拟器及训练4.3固定翼无人机操控4.4多旋翼无人机操控第4章无人机航空摄影安全作业与操控第4章无人机航空摄影安全作业与操控4.1无人机航空摄影安全作业及基本要求4.1.1飞行安全的定义4.1.2安全作业的重要4.1.3技术准备4.1.4设备器材选用4.1.5场地选取4.1.6飞行流程4.1.1飞行安全的定义飞行安全——指航空器在运行过程中，不出现由于运行失当或外来原因造成航空器上的人员或航空器损坏的事件。环境恶劣的天气条件飞鸟撞击飞机链路干扰磁干扰GNSS干扰飞机机械故障飞控BUG人飞行员操作失误地面指挥及勤务保障过失暴力劫持飞机4.1.1飞行安全的定义必须执行国家相关管理规定——航空管制协调与申报无人机高使用风险性——不规范使用会危机国家和公共安全。4.1.2安全作业的重要性4.1.2安全作业的重要性“无人机安全飞行必看！“4张图为你解读管理新规4.1.2安全作业的重要性“无人机安全飞行必看！“4张图为你解读管理新规4.1.2安全作业的重要性1.资料收集图件与影像资料地形地貌气候条件机场重要设施2.技术设计飞行高度应高于摄区和航路上最高点100m以上总航程应小于无人机能达到的最远航程根据地面分辨率、航摄范围的要求，设计航摄时间、航线设计、影像重叠度、分区等4.1无人机航空摄影安全作业及基本要求资料收集目的：①确定是否适应摄区环境②判断是否具备空域条件③用于航摄技术设计④制定详细的项目实施方案4.1.3技术准备

根据航摄任务性质和工作内容，

选择所需飞行设备器材。

（1）规格型号传感器摄区面积工期要求起降场地气候地形地貌（2）数量摄区面积工期要求（3）技术性能指标影像分辨率续航时间飞机升限检查调试4.1.4设备器材选用（1）常规航摄作业的起降场地要求矩军用、商用机场须在10km以外起降场地相对平坦，通视良好远离人口密集区，半径200m范围内不能有高压线、高大建筑物、重要设施等。地面应无明显凸起的岩石快、土坎、树桩、水塘、大沟渠等附近无正在使用的雷达站、微波中继站、无线通信等干扰源，在不能确定的情况下，应测试信号的频率和强度，如对系统设备有干扰，须改变起降场地采用滑跑起飞和滑行降落的，路面应满足要求保证安全飞行的前提下，起降场地要求适当放宽。（2）应急航摄作业的起降场地要求4.1.5场地选取飞行器手动飞行保证飞行器工作正常架设地面站确保电台通信正常地面测试飞控系统（1）开启设备，测试通信（2）进行认真测试飞行任务地面检测无误后，进行飞行任务，参考步骤如下：开机定位

解算姿态

规划航线并上传

设定飞行高度

飞行任务检查

起飞

进入自动巡航

执行任务

返航回收地面保障检测飞行器状态，准备第二次起落4.1.6飞行流程第4章无人机安全操控4.3固定翼无人机操控4.3.1飞行前准备4.3.2飞行操控4.3固定翼无人机操控1.电磁干扰源测试城市区路由器数量大，难免会干扰遥控器的无线操控地面基站发射功率大，无人机靠近时，直接影响飞行控制正常工作部分较大无线电设备直接影响飞行4.3.1飞行前准备2.气象资料收集

风速建议风速4级以下，遇到楼房建筑或峡谷应注意突风现象雨雪多数无人机无防水功能，机械结构部分进水易锈蚀。大雾影响操纵人员视线和画面质量，难以判断安全距离空气密度空气密度过低会降低无人机升限，导致无人机转速增加，减少续航时间大气温度环境温度过高，不利于无人机散热，环境温度过低电池电量损失加快。4.3.1飞行前准备3.飞行前检查

1.无人机的检查部件衔接部分是否牢靠布线是否安全机载设备是否工作正常2.遥控器的检查操控模式信号连接情况电量是否充足各键位是否复位天线位置3.地面的检查地面通信地面站工作是否正常4.环境的检查周围环境是否适合作业起降场地是否合理4.3.1飞行前准备无人机的检查：

1.外观机械部分检查相关零部件外观和螺旋桨电机安装是否紧固机架是否牢固、螺丝有无松动飞行器电池安装是否正确安装是否紧固飞行器重心位置是否正确2.电子部分检查各个接头是否松动电线外皮是否完好电子设备是否安装牢固电子罗盘指向是否正确电池是否有破损、鼓包胀气、漏液地面站是否可通信3.上电后的检查地面站与无人机配对电池接插方法是否正确配对后电机是否旋转正常电调指示音是否正确各电子设备有无异常磁罗盘校准……测试飞行起飞前确认GPS卫星达到6或6颗以上4.3.1飞行前准备4.航线规划、航线控制与航线修正

（1）航线规划在特定的约束条件下，寻找运动体从初始点到目标点预定性能指标最优的飞行航线。步骤：①从任务说明书种了解本次任务，包括上级部署的航线、飞行参数、动作要求；②给出航线规划的任务区域，确定地形信息、威胁源分布状况及无人机性能参数等限制条件；③对航线进行优化，满足无人机的最小转弯半径、飞行高度、飞行速度等约束条件；④根据任务说明书的内容，以及上级指定的航线，在电子地图上画出整个飞行路线。4.3.1飞行前准备（2）航线控制（见右图）（3）航线修正根据需要适时局部调整和修正参考航线。4.3.1飞行前准备1.起飞操控

（1）无人机的常用起飞方法

①滑跑起飞将无人机航向对准跑道中心线，启动发动机，从起飞线开始滑跑加速，在滑跑过程中逐渐抬起前轮。达到离地速度时，开始离地爬升，直至达到安全高度。4.3.2飞行操控1.起飞操控

（1）无人机的常用起飞方法

②母机投放让有人驾驶的飞机把无人机带上填，在适当位置投放起飞。4.3.2飞行操控（1）无人机的常用起飞方法

③火箭助推发射时，火箭助推器点火，无人机的发动机同时启动，无人机加速从导轨后端滑至前端。离轨后，火箭助推器继续帮助无人机加速，直到舵面上产生的空气动力能够稳定控制无人机时，火箭助推器自动脱离。无人机依靠自己的发动机维持飞行。4.3.2飞行操控（1）无人机的常用起飞方法④车载起飞将无人机装在一辆起飞跑车上，然后驱动并操纵起飞跑车在跑道上迅速滑跑，随着速度增大，作用在无人机上的升力也增大，当升力达到足够大时，无人机便可以腾空而起。4.3.2飞行操控（2）滑跑与拉起①滑跑起飞：滑跑过程中，中速油门，拉10°升降舵，缓慢平和将油门加到最大，等待无人机达到一定速度。②起飞：包括起飞和转弯。

起飞：无人机达到一定速度，自动离地。离地瞬间，将升降舵平稳回中，机翼保持水平飞行，等待无人机到达一定速度。

转弯：无人机爬升到安全高度时，进行第一个转弯，将油门收到中位，然后水平转弯。调制油门，让无人机保持水平飞行，进入航线。4.3.2飞行操控（3）进入水平飞行状态①控制飞行轨迹：对油门进行细致的调制，以保持无人机水平飞行。②开始水平飞行：从转弯改出后，进入顺风边飞行。此时不急于调整油门，只有在操纵无人机飞行一段时间后，发现无人机一直持续爬升或下降，才需要进行油门的调整。4.3.2飞行操控2.飞行航线操控

起飞和降落阶段采用手动操控；作业阶段采用地面站操控。（1）手动操控无人机的遥控器有两个操作杆，每个杆控制两个动作。油门（THR）：控制飞行器的上下飞行和离地高度。方向舵(RUD)：控制飞行器的偏航（绕立轴旋转）副翼(AIL)：控制飞行起的左右平移，机头不偏转（绕纵轴旋转）升降舵(ELE)：控制飞行起的前后平移，机头会俯仰（绕横轴旋转）4.3.2飞行操控遥控器操作杆功能的常见组合有：美国手、日本手、中国手。美国手日本手（多旋翼航拍、玩具直升机、玩具潜艇）（航模）4.3.2飞行操控4.3.2飞行操控（1）手动操控①直线飞行与航线调整细微的航线调整及维持直线飞行时通过“点碰”（轻触）副翼的动作来进行。②转弯与盘旋a.转弯操控：压坡度、回中、转弯、回中、改出、回中b.180°水平转弯c.360°盘旋③高度控制与改出a.通过油门控制高度b.改出4.3.2飞行操控（2）地面站操纵A.地面站软件主界面4.3.2飞行操控（2）地面站操纵B.地面站常用功能操作方法①参数设置高度空速安全设置②拍照拍照模式启动拍照停止自动拍照③捕获捕捉各个舵机的关键位置（中立位、最大油门位、最小油门位、停车位）4.3.2飞行操控（2）地面站操纵B.地面站常用功能操作方法④地图操作建立地图视图操作测量距离添加标志⑤航线操作新增航点编辑航点上传下载航点自动生成航线⑥飞行记录回放记录回放4.3.2飞行操控C.地面站航线飞行操作流程①安装并连接地面站。②安装机载设备，连接电源，连接空速管。③飞控开机工作5~10分钟。④打开地面站软件，参照飞行前检查表，对各个项目逐一检查。4.3.2飞行操控⑤起飞后，如果无人机没有进行调整并记录中立位置，则须先进行调整；如果已经调整过，则在爬升到安全高度后，切入航线飞行。⑥当无人机飞出遥控器有效控制距离后，通过地面站关闭接收机，以防止干扰或同频遥控器操作。⑦在滑翔空速框中输入停车后的滑翔空速，以便在无人机发动机停车时能够及时单击“启动滑翔空速”⑧飞行完成后，无人机回到起飞点盘旋，如果高度过高，不便于观察，可以在地面站降低起飞点高度，并上传。⑨遥控无人机进行滑跑降落，或者遥控到合适的位置进行开伞降落。4.3.2飞行操控飞机起飞包括起飞滑跑和爬升两个各主要阶段。4.3.2飞行操控3.进场与降落操控

（1）进场操控A.进场方式：五边进近程序。

①一边（逆风飞行）：起飞、爬升，收起落架，保持对准跑道中心线。

②二边（侧风飞行）：爬升转弯，与跑道成大约90°。

③三边（顺风飞行）：收油门，维持正确的高度，并判断与跑道的相对位置是否正确。

④四边（底边飞行）：对正跑道，维持正确的速度和下降速率。

⑤五边（最后的进场边）：做最后调整，保持正确的角度和速率下降、进场、着陆。B.正风进场C.侧风进场4.3.2飞行操控（2）降落操控A.无人机常用降落方式

①脱壳而落

②网捕而回

③乘伞而降

④气垫着陆

⑤冒险迫降

⑥滑跑降落4.3.2飞行操控（2）降落操控B.滑跑降落操控

①降落场地选择：a.提前观察好理想的降落场地。

b.本着“靠近公路，便于回收”的原则。c.尽量避免降落在刚收割的庄稼地里。d.降落前认真观察拟降场地有无电线杆，看清电线杆走向，特别对高压线避而远之。

②降落操纵方法：a.收小油门，根据飞行速度来确定进入对头降落航线的距离。b.进入对头降落航线后，将油门放到比怠速稍高一点，判断降落的速度，确定是否要复飞，根据降落地点的距离，对飞行高度进行适当调整c.在对准航线、离降落点不远的地方将油门放到怠速，在即将触地的时候，稍拉杆，让无人机保持仰角着陆。4.3.2飞行操控飞机的着陆过程包括：（着陆距离包括着陆下滑和着陆滑跑距离组成）下滑拉平平飞减速飘落触地滑跑着陆4.3.2飞行操控飞机在起飞和着陆贴近地面时，由于流过飞机的气流受地面的影响，使飞机的空气动力和力矩发生变化。地面效应4.3.2飞行操控1.上下翼面压差增加，从而使升力系数增加。2.地面阻碍使下洗流减小，使诱导阻力减小，阻力系数减小。

飞机脱离地面效应区飞机处于地面效应区地面效应的效果4.3.2飞行操控C.伞降操控

①伞降系统的工作过程

回收速度较小的无人机：直接打开主伞减速

回收速度较大的无人机：首先打开减速伞，无人机减速和稳定姿态；当减小到一定速度再打开主伞，让无人机以规定的速度和较好的姿态着陆。②伞降系统的组成：引导伞、减速伞、主伞、伞包、连接带和吊带、分离接头、控制系统、机械系统.4.3.2飞行操控C.伞降操控③无人机伞降操作流程：a.进入回收航线：调整飞行轨迹及航向，让无人机按预定航线进入回收场地。b.无动力飞行阶段：减速到预定速度，发出停车指令关闭发动机，无人机无动力滑翔。c.开伞减速阶段：发出开伞指令，开舱门，带出引导伞，由引导伞拉出主伞包，充气张满。d.飘移段：无人机以稳定速度匀速降落。4.3.2飞行操控D.复飞操纵复飞——指无人机在即将触地着陆前，将机头拉起，重新起飞的动作。

①导致复飞的因素天气因素设备与地面因素操纵人员因素其他因素②复飞的三个阶段复飞的起始阶段复飞的中间阶段复飞的最后阶段③复飞的操作步骤向拉杆的方向点碰一下升降舵，以防无人机触地。加大油门，使无人机恢复爬升，并重飞一圈着陆航线。④复飞的操作要点先点碰一下升降舵以确保无人机不再下降离地较近时，拉升降舵之前首先确保机翼水平，以防无人机转弯刚开始进入复飞的时候，油门只需要加到1/4即可。4.3.2飞行操控4.飞行后的检查与维护

（1）检查项目油量电气、电子系统机体机械系统发动机（2）维护项目电气机体发动机4.3.2飞行操控第4章无人机安全操控4.4多旋翼无人机操控4.4.1安装飞行器4.4.2飞行前准备4.4.3飞行操控4.4多旋翼无人机操控1.解锁云台扣

无人机起飞前要先解除云台锁扣。4.4.1安装飞行器2.安装螺旋桨

印有黑圈的螺旋桨安装到带有黑点的电机桨座印有银圈的螺旋桨安装到没有黑点的电机桨座4.4.1安装飞行器3.安装智能飞行电池

将电池推入电池仓，直到听到“咔”的一声，以确保电池卡紧在电池仓内。4.4.1安装飞行器4.准备遥控器

（1）展开遥控器上的移动设备支架或显示设备，并调整天线位置；（2）按下移动设备支架侧边的按键以伸展支架，放置移动设备，调整支架确保夹紧移动设备；（3）使用移动设备数据线将移动设备与遥控器USB接口连接。4.4.1安装飞行器5.无人机与遥控器部件说明

4.4.1安装飞行器5.无人机与遥控器部件说明

4.4.1安装飞行器4.4.1安装飞行器4.4.1安装飞行器1.飞行前检查（1）检查项目遥控器、智能飞行电池及移动设备是否是否电量充足云台卡扣是否已解除，摄像头及TOF模块保护玻璃片是否清洁螺旋桨是否正确安装确保已插入MircoSD卡电源开启后相机和云台是否正常工作开机后电机是否能正常启动

4.4.2飞行前准备1.飞行前检查（1）飞行环境要求恶劣天起下请勿飞行，如大风（5级及以上）、下雪、下雨、有雾天；，选择开阔、周围无高大建筑物的场所作为飞行场地（影响指南针工作站，遮挡GPS信号）；飞行时，请保持在视线内控制，远离障碍物、人群及水面；请勿在有高压线、通信基站或发射塔等区域飞行，以免遥控器收到干扰；在海拔6000m以上飞行，环境因素会导致飞行器电池及动力系统性能下降，影响飞行性能，需谨慎飞行。

4.4.2飞行前准备（3）禁飞区包括机场限制飞行区域及特殊飞行限制区域。

禁飞区：禁止飞行的区域限飞区：限制飞行高度的区域（飞行高度限制在120m以下）八边形禁飞区4.4.2飞行前准备4.4.2飞行前准备2.指南针校准

需要重新校准的情况：1.长时间未使用的无人机或长距离运输的无人机2.指南针数据异常，机尾LED飞行指示灯红黄交替闪烁3.飞行器机械结构有变化4.飞行时漂移比较严重，或者不能直线飞行4.4.2飞行前准备4.4.2飞行前准备1.飞行模式

P模式（定位）：也称GPS模式，适合新手，使用最频繁S模式（运动）：也称S模式，熟练飞手体验竞速A模式（姿态）：不用或不装GPS，考验飞手对于无人机的操控性手动模式：无人机所有动作都需要飞手遥控器控制，多为玩穿越机的老司机4.4.3飞行操控P模式（定位）GPS信号好时，利用GPS可精确定位GPS信号欠佳，光照条件满足视觉系统需求时，利用视觉系统定位GPS信号欠佳，光照条件不满足视觉系统需求时，飞行器不能精确悬停，仅提供姿态增稳，且不支持智能飞行。4.4.3飞行操控S模式（运动）使用GPS模块与下视视觉系统可实现精确悬停，该模式下飞行器感度值被适当提高，务必格外谨慎飞行。感度：物理输出与逻辑输出的关系，如俯仰设为70%，遥控打满杆（物理输出），飞控只发出70%的逻辑输出。4.4.3飞行操控A模式（姿态）不使用GPS模块与视觉系统进行定位，仅提供姿态增稳，若GPS卫星信号良好可实现返航姿态模式下，飞行容易受外界干扰，飞行器操控难度将大大增加。4.4.3飞行操控4.4.3飞行操控2.开关机

电池和遥控器的开关方式相同，短按1次电源键后，长按设备电源2s，即可实现开关机。无人机开启时，先开遥控器，后开飞行器；关闭时，先关飞行器，后关遥控器。4.4.3飞行操控（1）启动电机

执行掰杆动作可以启动电机，电机起转后，马上松开摇杆。4.4.3飞行操控电机停机方式

方法一：飞行器着地后，先将油门杆推至位置①，然后执行掰杆动作②，电机将立即停转，停转后松开摇杆。方法二：飞行器着地后，将油门杆推到最底的位置并保持，3s后电机停转。4.4.3飞行操控（2）空中停机

向内拨动左摇杆的同时按下“返航”按键。空中停机会导致飞行器坠毁，仅用于特殊情况需要紧急停止电机，以最大程度减少伤害。4.4.3飞行操控（3）操控飞行器

遥控操控方式分为：美国手、日本手、中国手目前以美国手最为流行，一般遥控器出厂默认美国手。A.一般操控动作美国手4.4.3飞行操控B.智能返航长按“智能返航”按键直至蜂鸣器发出“嘀嘀”音，激活智能返航。返航指示灯白灯长亮表示飞行器正在进入返航模式返航过程中，用户仍然可以通过遥控器控制飞机。。短按一次“智能返航”键，重新获得控制权。4.4.3飞行操控C.基础飞行把飞行器放置在平整开阔地面上，用户面朝机尾；开启遥控器和智能飞行电池；连接移动设备与Phantom4Pro/Pro+，选择“开始飞行”，进入相机界面；等待飞行器状态指示灯绿灯慢闪，进入可安全飞行状态。执行掰杆动作，启动电机；往上缓慢推动油门杆，让飞行器平稳起飞；需要下降时，缓慢下拉油门杆，使飞行器缓慢下降于平整地面；落地后，将油门杆拉到最低的位置并保持3s以上，直至电机停转。4.4.3飞行操控（4）遥控信号的最佳通道范围

操控飞行器时，务必是飞行器处于最佳通信范围内。4.4.3飞行操控4.4无人机航摄工作及操纵技巧一、无人机航摄工作流程

4.4无人机航摄工作及操纵技巧二、数码相机在低空摄影中的参数设定1.相关参数说明（1）摄影基线和旁向间距的计算（2）数码相机的焦距与航高（3）摄影比例尺与地面分辨率（4）数码相机的高程精度（5）数码相机检校4.4无人机航摄工作及操纵技巧二、数码相机在低空摄影中的参数设定2.相机参数设定（1）感光度（2）光圈（3）快门（4）景深4.4无人机航摄工作及操纵技巧二、数码相机在低空摄影中的参数设定3.影响相机参数设置的因素（1）光源（2）测光4.4无人机航摄工作及操纵技巧三、无人机操控技巧1.风速较快时的操控方式2.起飞滑跑时发生意外的应付3.操作失误时的应付（1）光源（2）测光三、飞行器操控4.2固定翼无人机操控2.开关机

P模式（定位）S模式（运动）A模式（姿态）3.7多旋翼无人机结构与飞行原理一、多旋翼无人机概述多旋翼无人机——由三个或三个以上旋翼共同构成的垂直起降型飞行器，也叫多轴飞行器。优点：构造精简，易于维护，操作简便，稳定性高，携带方便缺点：续航能力相对较弱，任务载荷小三轴四轴六轴八轴3.7多旋翼无人机结构与飞行原理二、多旋翼无人机系统的组成1.机架——飞行载体，使用高强度、重量轻的材料。机架顶部3.7多旋翼无人机结构与飞行原理二、多旋翼无人机系统的组成2.电机——提供动力，使由电动机主体和驱动器组成。3.7多旋翼无人机结构与飞行原理二、多旋翼无人机系统的组成4.电调——提供驱动电机的指令，控制电机完成规定的速度和动作。3.7多旋翼无人机结构与飞行原理二、多旋翼无人机系统的组成5.桨叶——将电机转动功率转为动力按材质一般可分为尼龙桨、碳纤维桨和木浆3.7多旋翼无人机结构与飞行原理二、多旋翼无人机系统的组成6.电池——将化学能转化为电能一般采用普通锂电池和智能锂电池3.7多旋翼无人机结构与飞行原理二、多旋翼无人机系统的组成7.遥控系统——无线控制终端，一般由遥控器和接收机组成。3.7多旋翼无人机结构与飞行原理二、多旋翼无人机系统的组成8.飞行控制系统——无高精度感应器元器件由陀螺仪、加速计、角速度计、气压计、GPS、指南针及控制电路组成。陀螺仪3.7多旋翼无人机结构与飞行原理三、多旋翼无人机飞行原理飞行原理：通过调节多个电机来改变螺旋桨转速，实现升力的变化，进而达到飞行姿态控制的目的。以四旋翼飞行器为例，电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转；这种旋转方式，可以平衡旋翼对机身的反扭矩；飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应全被抵消。3.7多旋翼无人机结构与飞行原理一般情况下，多旋翼飞行器可以通过调节不同电机的转速来实现4个方向上的运动，分别为：垂直、俯仰、横滚和偏航。

五、无人机飞行控制系统垂直运动，即升降控制在图（a）中，两对电机转向相反，可以平衡其对机身的反扭矩，当同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。

俯仰运动，即前后控制在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降，电机2、电机4的转速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变，旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转（方向如图所示），同理，当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。

五、无人机飞行控制系统横滚运动，即左右控制与图（b）的原理相同，在图（c）中，改变电机2和电机4的转速，保持电机1和电机3的转速不变，便可以使机身绕x轴方向旋转，从而实现飞行器横滚运动。

五、无人机飞行控制系统偏航运动，即旋转控制四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的各个旋翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速有关，当四个电机转速相同时，四个旋翼产生的反扭矩相互平衡，四旋翼飞行器不发生转动；当四个电机转速不完全相同时，不平衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在图（d）中，当电机1和电机3的转速上升，电机2和电机4的转速下降时，旋翼1和旋翼3对机身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭矩，机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转动，从而实现飞行器的偏航运动。

五、无人机飞行控制系统思考题1. 简述飞行安全的定义。2. 简述无人机飞行作业流程。3. 简述无人机模拟器的构成。4. 简述遥控器常用操作方式。5. 简述固定翼无人机飞行操控过程。6. 简述多旋翼无人机飞行操控过程。

无人机测绘技术自然资源与测绘学院徐军TelQ:932014715.1 无人机航空摄影5.2 像片控制测量5.3 无人机解析空中三角测量5.4 无人机影像DOM生产5.5 无人机影像DEM生产5.6 无人机影像DLG生产第5章无人机摄影测量第5章无人机摄影测量5.1无人机航空摄影5.1.1航空摄影概念5.1.2无人机航摄传感器5.1.3无人机航空摄影5.1.4航空摄影质量检查5.1.1航空摄影概念利用安装在航摄飞机上的航摄仪从空中以一定角度对地面进行摄影航空摄影：利用航空摄影机从飞机或其他航空器上获取指定范围内地面或空中目标的图像信息，利用影像生成对应区域的测绘产品，为国民经济建设、国防建设和科学研究提供基础数据支持的技术。5.1.2无人机航摄传感器1.光学传感器佳能5DMarkIV尼康D800索尼ILCE6000（1）非量测型相机——单反5.1.2无人机航摄传感器1.光学传感器DMC数字航摄仪ADS40数字航摄仪SWDC-4数字航摄仪（1）数字量测型相机——面阵5.1.2无人机航摄传感器2.倾斜摄影相机疆图科技倾斜相机天津天成华海倾斜相机华测导航睿铂DG3倾斜摄影相机5.1.2无人机航摄传感器3.机载激光雷达华测AS-300HL多平台激光雷达测量系统5.1.2无人机航摄传感器4.红外传感器热成像系统辐射计搜索和跟踪系统红外测距和通信系统5.1.2无人机航摄传感器5.视频摄像机CCD摄像机CMOS摄像机（SONYPXW-Z1504K）5.1.3无人机航空摄影航空摄影全过程流程5.1.3无人机航空摄影航测航行图1.提出航空摄影技术要求——范围、比例尺、航摄仪、重叠度、时间、资料名称和数量2.签订技术合同3.空域申请——申请报告、航摄区域略图4.航空摄影准备工作——耗材、仪器、图件、人员5.航空摄影实施——航测航行图6.送审——安全保密检查5.1.4航空摄影质量检查1.无人机航空摄影飞行质量检查（1）像片重叠度（2）像片倾斜角（3）像片旋偏角（4）航高《低空数字航空摄影规范》（CH/Z3005-2010）5.1.4航空摄影质量检查1.无人机航空摄影飞行质量检查（1）像片重叠度航线重叠：60%-80%，旁向重叠：15%-60%5.1.4航空摄影质量检查（2）像片倾斜角

主光轴与铅垂线的夹角。像片倾斜角一般不大于5°主光轴铅垂线5.1.4航空摄影质量检查（3）像片旋偏角

相邻两张像片的像主点连线与像幅沿航线方向的两框标连线间的夹角。像片旋偏角一般小于15°像主点连线框标连线5.1.4航空摄影质量检查（4）航高

摄影飞机在摄影瞬间相对某一水准面的高度，从该水准面起算向上为正号。相对航高：指摄影机物镜中心相对于某一基准面的高度，常称为摄影航高。绝对航高：摄影机物镜中心相对于大地水准面的高度。航高焦距H=f×GSD/a式中，H为相对航高，f为摄影镜头的焦距，GSD为影像的地面分辨率，a为像元尺寸的大小。那么假设一个相机像素为2000万，焦距为20mm，感光元件尺寸大小为6mm×4mm，分辨率为4000×3000，现在如果要求地面分辨率达到20cm，航高最高能到多少？计算步骤：1.首先计算象元尺寸a：可以通过6mm/4000或4mm/3000得到为1.5um。

2.然后带入公式反算航高:H=20mm×20cm/1.5μm=2666.7m。以大疆精灵Phantom4RTK为例，像元大小为2.41微米，相机焦距为8.8mm，代入公式得H≈36.5*GSD。那客户A需要的GSD为5cm/pixel的数据，通过计算得到的飞行高度约为182米。考虑到飞行时的环境影响，我们一般会低于计算得到的飞行高度去作业，我们可以选取150米的飞行高度来确保得到的数据满足客户要求。5.1.4航空摄影质量检查以精灵4RTK为例，相机型号FC6310R，焦距8.8mm，1英寸CMOS，传感器尺寸13.2mmx8.8mm（非标准），照片最大分辨率5472x3648（3:2）。则感光原件的像元大小为（13.2/5472）x（8.8/3648），2.4μmx2.4μm。5.1.4航空摄影质量检查2.无人机影像质量检查（1）影像应清晰，反差始终，色调柔和，应能认出与地面分辨率相适应的细小地物影像，能够建立清晰的立体模型。（2）影像上不应有云影、烟、大面积反光、污点等缺陷。（3）确保因飞机速度的影像，在曝光瞬间造成的像点位移一般不应大于1个像素，最大不应大于1.5个像素。（4）拼接影像应无明显模糊、重影和错位现象。5.1.4航空摄影质量检查3.摄区边界覆盖检查（1）航向覆盖超出摄区边界线应不少于两条基线。（2）旁向覆盖超出摄区边界线一般应不少于像幅的50%。（3）在便于施测像片控制点及不影响内业正常加密时，旁向覆盖超出摄区边界线应不少于像幅的30%。考虑到测区的高差等情况，可以按照下事计算航线外扩的宽度：L=H1+tanθ

+H2-H3+L1式中，L为外扩距离，H1为相对航高，θ为像片倾斜角，H2为摄影基准面高度，H3为测区边缘最低点高度，L1为半个像幅对应的水平距离。第5章无人机摄影测量5.2像片控制测量5.2.1像片控制点的概念与分类5.2.2像片控制点布设的一般原则5.2.3无人机航摄像片控制点的布设方案5.2.4像片控制测量的流程5.2.1像片控制点的概念与分类像片控制点：简称像控点，是指符合航测成图各项要求的测量控制点，是航空摄影空中三角测量和测图的基础，其点位的选择、点的密度和坐标、高程的测定精度直接影响摄影测量数据后处理的精度。像控点分类：

像片平面控制点（平面点）：野外只需联测平面坐标点

像片高程控制点（高程点）：野外只需联测高程点

像片平高控制点（平高点）：野外需同时联测平面坐标和高程5.2.2像片控制点布设的一般原则（1）像控点一般按航线全区统一布设，像控点在测区内构成一定的几何强度。像控点布设要在整个测区均匀分布，选点要尽量选择固定、平整、清晰易识别、无阴影、无遮挡区域。如斑马线角点、如房屋顶角点，方便内业数据处理人员查找（如无明显地标可人工喷油漆或撒白灰的方式设置地标）。

如果是大面积规整区域，像控可按照“品”字形布点。如果面积很大区域，且精度要求较低时，可适当抽稀测区内部像控。如果是带状测区，布点需要在带状的左右侧布点，可以按照“S”或“Z”字型路线布点。5.2.2像片控制点布设的一般原则（2）像控点需选择较为尖锐的标志物，尽量选择平坦地方，避免树下、房角等容易被遮挡的地方，如果没有的话可以人工打点，人工像控点应该选择能够持久存在的东西，如果喷漆宽度不得低于30CM，并且棱角分明。（3）像控点标志物尺寸应大于70CM，并且不易出现方向性错误，明显显示是标志物的哪一部分。5.2.2像片控制点布设的一般原则（4）像控点和周边的色彩需要形成鲜明对比，如果周边是深色，则标志以浅色为主，如果地面周边以白色为主，则可喷红色油漆为主。（5）如果选择地物作为特征点，应该选择比较大的地物，并且提供现场照片2-4张说明像控点的位置，至少包含一张点的近景位置和一张周边景物位置。5.2.2像片控制点布设的一般原则（6）像控点布设的密度，像控点布设首先要考虑测区地形和精度要求。如地形起伏较大，地貌复杂，需增加像控点的布设数量（10%~20%）。很多飞机有RTK或者PPK后差分系统，理论上可以减少地面控制点的数量，可以根据项目测试经验自行调整。5.2.2像片控制点布设的一般原则适合用作像控点的有：影像清晰、目标明显的点A.路上的车实线以及斑马线的角B.目标清晰的道路交角5.2.2像片控制点布设的一般原则适合用作像控点的有：影像清晰、目标明显的点C.篮球场上的实线D.草地角5.2.2像片控制点布设的一般原则不适合用作像控点的有：目标程序不清晰、与周围环境色差小、与地面有明显高差的目标，会引起空三内业的刺点误差的点都不能用作像控点。与水面有高差，不能作为像控点颜色相近，航片上不易辨认，不能作为像控点5.2.2像片控制点布设的一般原则不适合用作像控点的有：目标程序不清晰、与周围环境色差小、与地面有明显高差的目标，会引起空三内业的刺点误差的点都不能用作像控点。与地面有高差，不能作为像控点5.2.2像片控制点布设的一般原则像控点标志：在航摄区域没有合适的像控点时，为提高刺点精度，保证成图精度，应在航摄前采用用油漆刷成“十”字型或“L”型的方式提前布置像控点标志。布置成“十”型时，应在十字中心加喷直径为5cm的圆点，以提高刺点精度。“十”字型布点“L”型布点5.2.2像片控制点布设的一般原则其他形式的像控点标志：5.2.3无人机航摄像片控制点的布设方案1.低空无人机与传统航摄的区别（1）无人机影像像幅小，基高比小，航线间距小，影像分辨率高，数据量大，加大了内业、外业工作量及数据处理难度。（2）航迹不规则，无人机容易受到气流剧烈变化影响，易导致影像倾角过大，影像倾斜方向不规律；偏离预设航线飞行，造成航向重叠度和旁向重叠度不规则，对连接点的提取和布设增加了难度，使得影像匹配难度大，精度低。5.2.3无人机航摄像片控制点的布设方案2.全野外布点方案是指正射投影作业、内业测图定向和纠正作业所需要的全部控制点均由外业测定的布点方案。按成图方法不同，分综合法全野外布点和立测法全野外布点方案。（1）全野外布点方案使用情况常用于特殊要求或特殊地形，或小面积测图时；航摄像片比例尺较小，而成图比例尺较大，内业加密无法保证成图精度；用图部门对成图精度要求高，采用内业加密不能满足用图部门需要时；由于时间紧迫，而航测外业在人物力、时间等方面又具有较快提供用图条件时；由于设备限制，航测内业暂时无法进行加密工作时。5.2.3无人机航摄像片控制点的布设方案（2）用于像片纠正的布点方案B.邻片纠正布点：在测绘面积的四角各布设一个高程点。（3）用于立体测图仪的布点方案D.双模型测图：在两个立体像对测绘面积的四角各布设一个平高点。C.单模型测图：隔号像片测绘面积的四角各布设一个平高点。A.隔片纠正布点：隔号像片测绘面积的四角各布设一个平面点。5.2.3无人机航摄像片控制点的布设方案3.非全野外布点方案是指正射投影作业、内业测图定向和纠正作业所需要的所需控制点主要由内业采用空三加密所得，野外只测少量的控制点作为内业加密的基础。加密：指在控制点稀少，不能满足测图定向和纠正的情况下，内业采用某些仪器和计算手段，通过对立体模型的测量，精确地测定另一部分控制点，以满足测图定向和纠正的需要。按成图方法不同，分航线网布点和区域网布点方案。目前加密的方法主要是解析空中三角测量，又称电算加密。5.2.3无人机航摄像片控制点的布设方案（1）航线网布点B.五点法：航向首末各布设一对平高点，航线中央只布设一个平高点。（2）区域网布点D.

适用于加密平高点。C.

适用于加密平面点。A.六点法：适用于山地及高山地的测图。5.2.4像片控制测量的流程1.根据航测区域确定像片控制点对于不带RTK或PPK功能的无人机，需要在航带附近布设较密的像片控制点带RTK、PPK功能的无人机，对像片控制点的数量要求少。RTK技术，即实时动态差分技术，是利用载波相位实时处理测站点之间观测量的差分方法。（拍照与GNSS采集存在时延，会造成系统误差）PPK技术，即动态后处理差分技术，是利用载波相位进行事后差分的GNSS定位技术。（不需实时通讯链路，没有时延问题）5.2.4像片控制测量的流程2.野外布设像片控制点（1）首先查看航测区域的地质地貌条件，肉眼较好辨别的区域是农田、乡村小道居多，还是公路、水泥路居多，准备油性喷漆、标靶板（木板或硬纸板）。（2）像片控制点应在相邻像片上均清晰可见。（3）确定航拍区域后，利用已有影像图、电子地图确定像片控制点的大概位置和数量；（4）实地布点时，一般水泥路、沥青路等乡村公路上，可利用油性喷漆画“十”字形标记，每次做完像控点拍2-4张不同角度的照片，最好有参照物，以便内业处理找点方便。5.2.4像片控制测量的流程3.像片控制点测量概念：根据像片上内业的布点方案，在实地根据影像的灰度和形状找到并确定像片控制点的位置，测量并记录该点的平面坐标及其高程。像片控制点测量方法：（1）用国家控制网作为像片控制点（2）采用仪器测量像片控制点（如RTK）（3）使用传统测量方法或通过其他资源获得像片控制点(如1：10000地形图)（4）以独立坐标系定义采集像片控制点（需联测国家控制网已知点）第5章无人机摄影测量5.3无人机解析空中三角测量5.3.1解析空中三角测量概述5.3.2无人机解析空中三角测量的方法与流程5.3.3解析空中三角测量的精度5.3.4解析空中三角测量的实施5.3.1解析空中三角测量概述1.概念概念：利用空中连续摄取的具有一定重叠度的航摄像片，依据少量野外控制点的地面坐标和相应的像点坐标，根据像点坐标与地面点坐标的三点共线的解析关系或每两条同名光线共面的解析关系，建立与实地相似的数字模型，按最小二乘法原理，用电子计算机解算，求出每张影像的外方位元素及任一像点所对应地面点的坐标。也叫空三加密。2.作用（1）为模型建立提供定向控制点和像片定向参数（2）测定大范围内界址点的统一坐标（3）单元模型中大量地面点坐标的计算（4）解析近景摄影测量和非地形摄影测量3.特点（1）不受通视条件限制，把大部分野外测量控制工作转室内完成；（2）不触及被量测目标，即可测定其位置（3）可快速地在大范围内同时进行点位测定，以节省野外测量工作量；（4）可引入系统误差改正和粗差检测，可同非摄影测量观测值进行联合平差；（5）摄影测量平差时，区域内部精度均匀，且不受区域大小限制。5.3.2无人机解析空中三角测量的方法与流程1.光束法区域网空中三角测量（1）基本思想：以一张像片组成的一束光线作为一个平差单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程，通过各光线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共点的光线实现最佳交会，将整体区域最佳地纳入控制点坐标系中，从而确定加密点的地面坐标及像片的外方位元素。（2）原理以投影中心点、像点和相应地面点三点共线为条件，以单张像片为解算单元，借助像片之间的公共点和野外控制点，把每张像片的光束连成一个区域进行整体平差，解算出加密点坐标的方法。其基本理论公式为中心投影的共线条件方程式：5.3.2无人机解析空中三角测量的方法与流程2.无人机POS辅助空中三角测量无人机航摄数据通常带有定位、定姿POS数据，即航摄影像的外方位元素，可根据《IMU/GPS辅助航空摄影技术规范》（GB/T27919-2011）利用POS数据采用直接定向法和辅助定向法：（1）利用POS数据直接定向利用飞机获取的外方位元素中的线元素进行同名像点匹配，并进行平差，得到新的外方位元素，剔除部分粗差，实现对原始POS信息优化；在影像外方位元素已知的情况下，测量一对同名像点后，即可利用前方交会计算出对应地面点的地面摄影测量坐标。（2）辅助定向法利用少量外业控制点或已有资料结合POS数据进行辅助空中三角测量。5.3.2无人机解析空中三角测量的方法与流程3.无人机光束法区域网平差方法（1）自由网平差——所有匹配点的像点坐标一起进行平差①根据影像匹配构网生成的像片外方位元素和地面点坐标的近似值；②建立误差方程和改化方程；③依据最小二乘准则，解算出每张像片外方位元素和待定点地面坐标；④根据平差后解算出的外方位元素和待定点的地面坐标，可以反算出每个物点对应像点坐标，求得像点残差；⑤给定像点残差阈值，将大于该阈值的像点全部删除后，继续建立误差方程和改化方程进行平差解算，以此循环迭代直到像点残差阈值满足一定的要求。（2）控制网平差——控制点和匹配点的像点一起进行平差过程类似于自由网平差。（3）联合平差——对两种不同观测手段的数据在一起进行平差国内研究较少。5.3.2无人机解析空中三角测量的方法与流程4.无人机空中三角测量流程（1）相对定向恢复立体像对的两张影像的相对位置，建立被摄物体的几何模型，解求每个模型的相对定向参数。（2）绝对定向实现相对定向后立体模型坐标到大地坐标转换。①进行平差参数设置，调整外方位元素的权和欲剔除粗差点的点位限差，通过区域网光束法平差计算，分别生成控制点残差文件、内外方位元素结果文件、像点残差文件等平差结果文件；②查看平差结果是否合格，如果不合格，继续调整外方位元素的权和剔除粗差点的点位限差，直至平差结果合格为止；③生成输出平差后的定向点三维坐标、外方位元素及残差成果等文件。5.3.3解析空中三角测量的精度1.空中三角测量的理论精度反映区域网中偶然误差的分布规律，与其余点位的分布有关。其理论精度以平差获得的未知数协方差矩阵作为测度进行评定。2.空中三角测量的实际精度空三加密结果的精度由野外测量的检查点来评定，通过计算摄影测量加密点坐标与外业实际测量坐标的差值来完成。3.区域网平差的精度分布规律（1）精度最弱点位于区域的四周；（2）密周边布点时，光束法的测点精度接近常数；（3）稀疏布点时，精度随区域的增大而降低，增大旁向重叠可提高平面坐标的精度；（4）高程精度取决于控制点间的跨度，与区域大小无关。4.精度评价要求（1）对于连接点数量：（2）对于空三结果精度报告的评价：（3）对于应急响应的项目，空三优化可以放宽精度要求。5.影响解析空中三角测量精度的主要因素（1）像控点精度和影像分辨率（2）测量精度（3）平差计算精度5.3.4解析空中三角测量的实施1.数据准备（1）相机文件：从检校的相机文件中获取像素大小、像主点偏心、焦距和畸变参数。（2）控制点文件：像控测量得到的像控点编号、X坐标、Y坐标和高程H。(3)POS文件：要将POS的坐标转换为控制点坐标系一致。（4）影像文件

：智齿影像格式为*.jpg或*.tif格式。2.新建工程3.交互编辑（1）查看连接点分布；（2）添加编辑点；4.平差解算5.添加预测的控制点6.编辑争议点7.导出空三成果第5章无人机摄影测量5.4无人机影像DEM生产5.4.1DEM基本概念5.4.2DEM制作5.4.3DEM编辑5.4.1DEM基本概念数字高程模型（DEM)，是在一定范围内通过规则或不规则格网点描述地面高程信息的数据集，用于反映区域地貌形态的空间分布。规则矩形格网不规则三角网5.4.2DEM制作与编辑1.DEM制作（1）自动生成DEM（2）人机交互制作DEM2.DEM编辑（1）平面编辑特征区域选择，编辑的方法（定值高程，平均高程，匹配点内插，局部平滑，全局平滑，房屋过滤）（2）立体编辑添加特征线，添加特征点，导入特征矢量，编辑特征矢量第5章无人机摄影测量5.5无人机影像DOM生产5.5.1DOM基本概念5.5.2DOM制作5.5.3DOM编辑第5章无人机摄影测量5.6无人机影像DLG生产5.6.1DLG基本概念5.6.2DLG要素采集5.6.3DLG输出思考题1. 简述无人机航空摄影的流程。2. 简述无人机航空摄影质量检查的具体内容与要求。3. 简述无人机测绘任务规划的具体内容与要求。4. 简述无人机像控测量的布点方案、要求与作业流程。5. 简述无人机解析空中三角测量作业流程。6. 论述无人机影像DOM生成作业流程。7. 论述无人机影像DEM生成作业流程。8. 论述无人机影像DLG生成作业流程。

无人机测绘技术自然资源与测绘学院徐军TelQ:932014716.1无人机倾斜摄影测量系统6.2无人机倾斜摄影测量流程6.3地面像控测量6.4无人机倾斜摄影飞行作业6.5无人机倾斜影像数据处理6.5无人机全景摄影第6章无人机倾斜摄影测量第6章无人机倾斜摄影测量与数据处理6.1无人机倾斜摄影测量系统6.1.1无人机倾斜摄影测量概述6.1.2无人机倾斜摄影测量系统6.1.3倾斜摄影测量的特点6.1.4倾斜摄影测量应用6.1.1无人机倾斜摄影测量概述正片：垂直地面角度拍摄获取的影像。斜片：镜头朝向与地面成一定夹角（一般为15°~45°）拍摄获取的影像。倾斜摄影：在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用五镜头相机），同时从垂直、前视、后视、左视、右视5个不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。SWDC-5相机LeicaRCD30相机1.无人机倾斜摄影定义6.1.1无人机倾斜摄影测量概述6.1.1无人机倾斜摄影测量概述垂直摄影采集的影像（左）倾斜摄影采集的影像（右）下视前视后视左视右视6.1.1无人机倾斜摄影测量概述6.1.2无人机倾斜摄影测量系统1.无人机倾斜摄影测量系统构成：

飞行平台：小型飞机或无人机

人员：机组成员、专业航飞人员或地面指挥人员

仪器：传感器、GNSS定位装置和姿态定位系统1.无人机固定翼无人机（垂直起降）六旋翼无人机6.1.2无人机倾斜摄影测量系统2.倾斜摄影相机疆图科技倾斜相机天津天成华海倾斜相机华测导航睿铂DG3倾斜摄影相机双拼相机6.1.2无人机倾斜摄影测量系统3.地面站专业地面站一体遥控器PC地面站6.1.2无人机倾斜摄影测量系统4.数据处理工作站6.1.2无人机倾斜摄影测量系统5.实景三维建模计算机群CPU、内存、GPU、网络、存储、集群CPU、内存、GPU、硬盘6.1.2倾斜摄影测量的特点1.倾斜摄影测量的优势6.1.4倾斜摄影测量的行业应用6.1.3倾斜摄影测量的特点6.1.3倾斜摄影测量的特点6.1.4倾斜摄影测量的行业应用第6章无人机倾斜摄影测量与数据处理6.2无人机倾斜摄影测量流程6.2.1无人机倾斜摄影测量外业流程6.2.2无人机倾斜摄影测量内业流程6.2无人机倾斜摄影测量技术流程6.2.1无人机倾斜摄影测量外业流程接到任务执行飞行任务飞行质量检查完成飞行任务不合格合格收集测区资料实地勘查技术设计申请空域地形、气象、风速起降场地、应急返航路线地形图、影像时间、范围、飞行器、任务载荷地面分辨率、航高、任务航线微型无人机（空机0.25kg以下）在禁飞区外飞行，无需飞行申请；轻型无人机（空机4kg以下，最大起飞重量7kg以下）飞行真高120米以下，在禁飞区外飞行，无需飞行申请。布设地面像控点像控点测量像控点坐标无人机测绘数据（2）无人机航摄（1）准备工作（3）地面像控测量设备回收保养6.2.1无人机倾斜摄影测量外业流程测区资料收集，范围划定限飞区查询：/cn/flysafe6.2.1无人机倾斜摄影测量外业流程城市飞行，特别注意高楼遮挡，以及可能的无线电干扰6.2.2无人机倾斜摄影测量内业流程空三精度检查点云及纹理不合格合格导入无人机影像处理软件无人机测绘数据初始化处理空中三角测量影像数据POS数据坐标系设置相机参数设置POS数据地面像控点镶嵌编辑数字地面模型(DSM)数字正射影像(DOM)三维点云三维模型空三成果精度报告合格6.2.2无人机倾斜摄影测量内业流程第6章无人机倾斜摄影测量与数据处理6.3地面像控测量6.3.1地面像控点布设原则6.3.2地面像控点预设6.3.3像控点布设密度6.3.4像控点标志制作6.3.5像控点布设实例6.3.6像控点测量6.3.1像控点布设原则6.3.2像控点预设长方形测区布点6.3.2像控点预设正方形测区布点带状测区布点长正方形测区布点6.3.3像控点布设密度●像控点布设首先要考虑测区地形和精度要求。如地形起伏较大，地貌复杂，需增加像控点的布设数量。●很多飞机配置有RTK系统，比如大疆精灵4RTK，经纬M210RTK，实际作业可以减少地面控制点的数量。●根据项目经验，我们使用的一-些早期的六旋翼飞机(机.上没有RTK的)，飞三维模型,用于1:500地形图测图，相控布布设一般是120-200米。●配置有RTK系统的飞机，我们实际布设相控点，密度大概减少一半，按200-400米布设。●山区布设困难，我们按400-500米布设-一个。●如果是RTK+PPK,按成果精度要求，比如用大疆精灵4RTK飞1:2000正射图，理论上可以免相控。实际作业，我们也会做少量的点，作为检查点。影像分辨率像控点密度项目类型1.5cm100-200米/个地籍高精度测量2cm200-300米/个1：500地形图测量3cm300-500米/个1：1000地形图测量5cm500米/个常规规划测量设计像控点布设的密度，像控点布设首先要考虑测区地形和精度要求。如地形起伏较大,地貌复杂,需增加像控点的布设数量(10%-20%)。很多飞机有RTK或者PPK后差分系统,理论上可以减少地面控制点的数量，可以根据项目测试经验自行调整。6.3.4像控标志制作1.利用已有地物标志2.油漆像控标志6.3.4像控标志制作3.胶布贴像控标志6.3.4像控标志制作6.3.4像控标志制作4.不同颜色标志对比6.3.5像控点布设实例10平方公理，1：500测图6.3.5像控点布设实例6.3.6像控点测量像控点测量可采用CORS进行施测，信号较弱的地区采用GPS静态测量模式。像控测量平面高程精度均不能超过±0.02米。在飞机上的GNSS设备和地面基准站同步进行定位测量，飞行结束后在利用专门的PPK解算软件进行处理计算，取得飞行拍照点高精度的定位GNSS数据。6.3.6像控点测量校正方法：a、首先要有至少5个目标坐标系的基础控制点坐标数据，其中4个用作校正，1个用于校正后的检验。注意已知点最好要分布在整个作业区域的边缘，能控制整个区域，一定要避免已知点的线形分布。b、在电子手簿上输入已知控制点的坐标，并把GPS流动站接收机架在已知点上，测得WGS-84的坐标数据。c、根据已知点的已知坐标数据和WGS-84坐标系的坐标数据，计算七参数，求得两坐标系之间的转换关系。d、检查一下水平残差和垂直残差的数值，看其是否满足项目的测量精度要求，残差应不超过2cm。检校没问题之后才可以进行下一步作业。1、坐标系的校正因为GPS测量结果使用的是WGS-84坐标系统，如项目要求测量成果使用其他坐标系统，则需要在观测之前进行坐标系校正，求出WGS-84坐标系与目标坐标系之间的转换关系。6.3.6像控点测量2、野外观测的技术要求3、野外观测的作业要求a、两次观测，每次采集30个历元，采样间隔1秒。b、接收机在观测过程中不应在接收机近旁使用对讲机或手机；雷雨过境时应关机停测，并取下天线，以防雷电。c、两次观测成果需野外比对结果，比对值为两次初始化采集的最后一个历元的空间坐标，较差依照平面较差不超过5cm，大地高较差不超过5cm的精度标准执行；不符合要求时，加测一次；如果三次各不相同，则在其它时间段重新观测。d、每日观测结束后，应及时将数据从GPS接收机转存到计算机上，确保观测数据不丢失，并拷贝备份由专人保管。观测窗口状态卫星数卫星高度角PDOP值良好窗口≥520°以上≤5勉强可用的窗口415°以上≤8避免观测的窗口415°以上≤8不可能观测的窗口≤3第6章无人机倾斜摄影测量与数据处理6.4无人机倾斜摄影飞行作业6.4.1航线规划6.4.2起飞场地选择6.4.3飞行时段选择6.4.4飞行电池充电6.4.5飞行安全6.4.1航线规划1.航线规划基本原则1.航高设计6.4.1航线规划1.航高设计6.4.1航线规划2.航线规划方式6.4.1航线规划、分区飞行摄影测量2D摄影测量3D（井字飞行）3.航线分区规划6.4.1航线规划人工分区测区范围测区外扩100米3.航线分区规划6.4.1航线规划人工分区：3.航线分区规划6.4.1航线规划大区分割4.仿地飞行6.4.1航线规划仿地飞行，是指无人机在作业过程中，通过设定与已知三维地形的固定高度，使得飞机与目标地物保持恒定高差。借助仿地飞行功能，无人机能够适应不同的地形，根据测区地形自动生成变高航线，保持地面分辨率一致从而获取更好的数据效果。目前一般的无人机飞行都是采用定高飞行，这就导致了一些地形起伏较大测区由于无人机相对实际地面的高度不同，造成地面分辨率相差较大，高处与低处的重叠度不够，出现山顶漏洞、建筑物拉花、精度不够等情况。对于经常在山区飞行的作业项目来说，动辄几百米的高差如果仅能在一定的高度飞行，无论是成像质量还是飞行重叠度都很难有保障。4.仿地飞行6.4.1航线规划6.4.2起降场地选择起降场地--般为平坦的空地或宽阔的道路，周围无高压线、高层建筑、信号塔等。6.4.2起降场地选择2.起降场地选择（1）非垂直起降场地2.起降场地选择垂直起降场地6.4.2起降场地选择垂直起降场地垂直起降场地垂直起降固定翼无人机起飞视频6.4.2起降场地选择1.飞行时段6.4.3飞行时段选择2.气象条件6.4.3飞行时段选择3.太阳高度角6.4.3飞行时段选择地形类别太阳高度角（°）阴影指数平地＞20＜3丘陵地和一般城镇＞25＜2.1山地和大、中城市≥40≤1.2CH-Z_3005-2010低空数字航空摄影规范陡峭山区和高层建筑物密集的大城市应在当地正午前后各1小时内摄影。超轻型飞行器航摄系统实施航摄时，风力应不大于5级;无人飞行器航摄系统实施航摄时，固定翼飞机、直升机要求风力应不大于4级，飞艇等应不大于3级。轻型无人飞行器航摄实施的其他要求按照CH/Z3001执行。4.风速与风力等级飞行时段、气象条件6.4.3飞行时段选择测风仪风速等级，对应的地物表现精灵4RTK风速超大提示大风现场视频●精灵4RTK智能飞行电池技术参数:智能飞行电池(PH4-5870mAh-15.2V)容量 5870mAh电压 15.2V●电池类型 LiPo4S●能量89.2Wh●电池整体重量468g●工作环境温度-10°C至40°C最大充电功率 160w飞行时间 约30分钟安装电池前，检查电池有没有鼓包6.4.4飞行电池充电6.4.4飞行电池充电1.锂聚合物蓄电池+逆变器能充满约13-15块精灵4飞行电池2.固定翼电池通过充电器给精灵4电池充电6.4.4飞行时段选择3.多功能充电器通过转接线充电1.飞行安全注意事项6.4.5飞行安全●无人机飞手，必须树立安全意识，在合法范围内执行飞行任务。●实际飞行时，遇到突发情况，沉着冷静，切勿盲目打杆。●飞行作业至少配备2人。●飞行前，检查飞行器各部件是否有损坏、老化。●校准IMU和指南针;飞行器避障设置检查.●RTK/GNSS信号.●检查飞行电池的电