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无人机航测系统介绍及高精度GNSS产品在其中的应用:系统篇

  • 分类:技术文章
  • 作者:司南导航吴友增
  • 来源:司南导航
  • 发布时间:2021-08-30 18:21
  • 访问量:

【概要描述】无人机航测是一种新型的获取地理信息的方式,相比于传统的测量测绘,可以很方便的用较小的时间和人力物力代价获取较高精度的外业数据。

无人机航测系统介绍及高精度GNSS产品在其中的应用:系统篇

【概要描述】无人机航测是一种新型的获取地理信息的方式,相比于传统的测量测绘,可以很方便的用较小的时间和人力物力代价获取较高精度的外业数据。

  • 分类:技术文章
  • 作者:司南导航吴友增
  • 来源:司南导航
  • 发布时间:2021-08-30 18:21
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  司南导航www.sinognss.com:无人机应用是当下炙手可热的产业,不少巨头企业纷纷布局其中。日前在深圳举办的航天航空科技展上,各种高新科技大放异彩,其中最引人瞩目的当属无人机产品。而今年11月在珠海航展上,最让人耳目一新的科技成果莫过于中国电科CETC披露的我国第一个固定翼无人机集群试验原型,实现了67架规模的集群原理验证,打破之前由美国海军保持的50架固定翼无人机集群的世界纪录,这是我国无人机技术在应用领域的一项重大突破。

 

 

  

 
 

 

  图为飞行效果演示

  同样在航拍航测、农业植保、电力巡检、国土资源普查等民用领域,无人机同样发挥着举足轻重的作用。下面本文就无人机航拍航测方面做简单介绍,说明无人机航测系统的组成架构,抛砖引玉,以飨读者。

  无人机航测系统简介

  无人机航测是一种新型的获取地理信息的方式,相比于传统的测量测绘,可以很方便的用较小的时间和人力物力代价获取较高精度的外业数据。三维激光扫描技术(Lidar)采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据,没有白天和黑夜的限制。它具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点,可以极大地降低成本,节约时间,提高整体作业效率。

  目前主流的无人机航测系统(Lidar)按照组成部分分类可以分为:地面基站端,无人机移动端和相关配套的软件设施等。

  

 

  按照功能模块分主要包括:

  1)无人机飞控平台,用来搭载各种设备,针对不同的应用行业对续航能力有不同的要求。

  2)动态差分GNSS接收机,用于确定扫描投影中心的空间位置,通过接收卫星的数据,实时精确测定出设备的空间位置,再通过后处理技术与地面基站进行差分计算,精确计算得出飞行轨迹。

  3) 姿态测量装置(IMU),用于测量扫描装置主光轴的空间姿态参数,由装置将接收到的GNSS数据,经过处理,求得飞行运动的轨迹, 根据轨迹的几何关系及变量参数,推算出未来的空中位置,从而测算出该测量系统的实时和将来的空间向量。由于在飞行过程中,飞机会受到一些外界因素的影响,此时,实际轨迹由惯导装置测定,通过动力装置调整,使飞行精确按原轨迹运动,所以该系统也称作为惯导系统。

  4) 激光扫描测距系统(Lidar),用于测量传感器到地面点的距离,它的数据发射量和功率非常大,每秒最多可发射12. 5万个激光点, 测量距离为离地面30-2500m。测量到地面的激光点密度最高可达65个/m2,正常飞行高度情况下(航高800m),在植被比较茂密的地区也有一定量的激光点射到地面上。可利用专业软件对数据进行处理辨别出地面点或是植被点等。

 

  (LIDAR航测原理图)

  5) 一套成像装置(主要是数码相机) ,用于获取对应地面的彩色数码影像,用于最终制作正射影像,采用高分辨率数码相机(2200万像素),在1000m的飞行高度,影像地面分辨可达到250px,可以获得高清晰的影像。通过影像与激光点数据整合处理后,可以得到依比例、带坐标和高程的正射影像图。在不同航高下,可以按需要得到1:250-1:10000不同比例尺的正射影像。

  司南导航:www.sinognss.com

 

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