学文网无人机遥感技术论文篇1
【摘 要】在先进科学技术的支持下，社会各个行业的发展得到不同程度的提升。近几年来，无人机遥感技术的研发和应用，为地理和地质的测绘提供了重要的技术支撑。基于地质灾害对人们的生活带来极大的影响，为了更好地掌握地质灾害发展的真实状况，对其进行全方位的监测成为工作的重点。论文从介绍无人机遥感技术系统组成和特征的角度着手，对其在地质灾害监测中实际应用予以分析，旨在促进无人机遥感技术在地质灾害监测中的广泛应用。
【Abstract】With the support of advanced science and technology， the development of various social industries has been improved to varying degrees. In recent years， the research and application of UAV remote sensing technology provides important technical support for the mapping of geography and geology. Based on the great impact that the geological disasters broght to people's lives， in order to master the real situation of the development of geological disasters better，to carry out a full range of monitoringit is the focus of the work. therefore， this paper introduced the composition and characteristics of UAV remote sensing technology system and analyzed its practical application in geological hazard monitoring， which aims to promote the application of remote sensing technology in geological hazard monitoring.
【关键词】无人机遥感技术；地质灾害；灾情区域监测
【Keywords】 UAV remote sensing technology； geological disasters； regional disaster monitoring
【中***分类号】P231 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0090-02
1 引言
在对地质灾害区域进行检测的过程中，传统航拍的方式不仅时效较低，同时空间的分辨率相对较低，从整体的视觉效果方面进行观察得知，其综合效果较差。随着科技的进步，人工智能化水平加强，无人机技术得到了广泛应用与发展，从单纯的***事用途逐步应用于民用及商用，为人们的生活和工作带来了较大的便捷。由于地质灾害对人们生活产生极大的影响，掌握地质灾害发展的真实状况能在一定程度上降低灾害的不良影响。因此，本文主要从以下几个方面进行论述。
2 无人机遥感技术简介
2.1 无人机遥感系统组成
在无人机遥感系统当中，主要划分为三大部分：
①地面系统。该系统中主要包含了地面辅助设备、地面监控分系统、起飞着陆系统的地面部分、遥控遥测系统地面部分以及地面遥感测站等。
②任务载荷。该系统中主要包含了火控系统、目标探测系统以及武器外挂系统。而目标探测系统中又分为光电系统、雷达系统和激光测距。
③飞机系统。无人机遥感机因飞行的灵活性、适于低空飞行作业和操作便捷等特点，飞行过程中能获取高分辨率的成像，在测绘领域当中得到广泛的应用[1]。
2.2 无人机遥感技术的特征
通过上文的简介得知，无人机遥感技术的应用能改善传统航拍的影像效果。在其实际工作中，无人机遥感测绘一般以无人机为主要载体，并携带相机和传感设备作为辅助，能准确快速地完成低空小范围区域高精度的测绘作业，其主要优势是应用范围大，投入成本低，这些特点使得其具有的优势多于有人机测绘。
此外，无人机遥感技术具有的另一特征是对测绘数据和信息高效处理的能力，无人机遥感系统的测绘作业以遥感数据为主，此系统精准空间分辨率高，时效性强，测绘周期短，同时相对于测绘数据而言主要是对影像数据的处理研究。依据一般无人机技术特点优势而言，对影像的处理包括影像匹配、像素处理以及正摄纠正等。对数据和***像的处理技术使得到结果的真实性较高[2]。
3 无人机遥感技术在地质灾害检测中的应用分析
3.1 快速测绘
在采用无人机遥感技术时，由于其和传统测绘方式相比，最大的特征是具有灵活机动的飞行特征，无人机的飞行速度较快、重复周期较短，能在短时间内实现所要拍摄的***像，同时能达到短周期内重复进行拍摄，应用这样的检测方式对地质灾害发生地区产生的影响相对较小，能起到对灾情动态检测的作用。辟如，六旋翼无人机在鲁甸地区地震中的应用，拍摄的速度为72次/s，拍摄的精度高达40mm。由于无人机的可操作性较强，参与操作的人员只需要在短时间内进行专业的培训，便能开展正常的测绘工作。对地震灾区进行无人机测绘的结果如***一所示。从测绘效率的角度得知，在测绘活动开展的第一次飞行的7min内，完成测绘的面积为100000m2；从测绘精准度的角度而言，精识却锏40mm，通过对***片的观察能清楚地看到树木的纹理分布；依据测绘可视化的角度，处理并合成的影像数据可以从电脑上清楚地看到地质灾害区域的俯视***和仰视***，从不同角度访问全面地了解到灾区的真实状况，这对灾情影响范围的控制和救援工作的开展提供了切实可行的参考。
3.2 地质灾害排查测评
通过采用无人机遥感技术，得到了相应的影像数据，提取灾区地质状况的二维和三维的***像，实现了对灾区地质地貌的全面展示。在对地质灾害程度进行测评时，无人机遥感测绘技术作为数据的主要来源，能够充分地利用GIS技术，针对地质灾区的内地质条件、气候预测还有植被破坏的程度等方面的内容予以专题***的绘制，采用GIS对空间分析的能力，来对地质灾害区域进行等级评定，为地质灾害区域将要发生灾害次生的类型、规模以及区域等方面的信息予以全面的标识，这样等级评定，对后续救援路线和资源的分配具有重要的作用。
4 无人机遥感技术未来发展前景探究
在先进科学技术的支持下，无人机遥感技术得到较好的发展与应用，在地质灾害监测中，由于其自身具有灵活和精准度高的特征，在未来的发展中强化软件性能在很大程度上提升测绘的技术。硬件方面，无人机自身飞行具有稳定性、抗逆性，影像拍摄的频率得到很大的提升。从而提高影像获取的硬件支撑能力，尤其是在空间分辨率方面和对不良天气的抵抗力方面能得到适当的提升。对无人机硬件方面的改良主要是为了获取高精准度和低噪点的影像与数据，进而节省后续对***像处理的成本和时间。对于软件开发方面，最主要的发展方向是研发抗干扰能力和数据加密技术能力的提升。
5 结论
通过本文的论述得知，无人机遥感技术具有较强的灵活性和较高的精准度，在对灾区地质进行监测和地貌测绘方面，与传统的航拍和有人机相比，性能较好，生成的三维模型更真实。在此次的研究中，对无人机遥感技术应用在地质灾害监测中快速测绘、三维建模、地质灾害排查测评的分析，充分证明了该项技术具有的优势。本文最后对无人遥感技术未来发展的前景进行了分析，望此次研究的内容和结果为地质测绘技术的应用起到参考性的作用。
【参考文献】
【1】王帅永，唐川，何敬，等.无人机在强震区地质灾害精细调查中的应用研究[J].工程地质学报，2016，09（04）：713-719.
【2】张启元.无人机航测技术在青藏高原地质灾害调查中的应用[J].青海大学学报（自然科学版），2015，08（02）：67-72.
无人机遥感技术论文篇2
摘要:本文结合实际，介绍了无人机系统快速测绘的概念，分析了具体的作业流程和优缺点，供大家借鉴参考。
关键词:无人机系统；快速测绘；分析
Abstract: Combined with the actual, this paper introduces the concept of the UAV system fast mapping, and analyzes the specific operating processes and advantages and disadvantages, for your reference.
Key words: UAV system; fast mapping; analysis
中***分类号:TP79文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）
近年来,随着经济建设的快速发展,地表形态发生着剧烈变化,迫切需要实现地理空间数据的快速获取与实时更新。航空摄影是快速获取地理信息的重要技术手段,是测制和更新国家地形***以及地理信息数据库的重要资料源,在空间信息的获取与更新中起着不可替代的作用。应实时化测绘的需求,无人机航摄近年来发展迅猛,随着无人机与数码相机技术的出现与发展,基于无人机平台的数字航摄技术已显示出其独特的优势,在应急数据获取与小区域低空测绘方面有着广阔的应用前景。无人飞行器与航空摄影测量相结合,成为航空对地观测的新遥感平台被引入测绘行业,加上数码相机的引入,就使得“无人机数字低空遥感”成为航空遥感领域的一个崭新发展方向。“无人机数字低空遥感”有低成本、快捷、灵活机动等显著特点,可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段。本文主要论述了无人机数字航摄系统的性能与特点以及利用其实施的低空摄影测量试验,通过试验论证了该系统的可行性与优势。
1、“无人机低空遥感”系统简介及发展状况
无人飞行器遥感技术有其他遥感技术不可替代的优点,可成为卫星遥感和有人机遥感的有效补充手段,该技术主要涉及飞机平台、测控及信息传输、传感器、遥感空基交互控制、地面实验/处理/加工、以及综合保障等相关技术领域。我国无人飞行器航空遥感技术的进步不仅表现在无人飞行器的研制,还表现在正好适用于航空遥感的飞行控制系统、遥感通讯系统的研制,更表现为轻小型化传感器及其数据处理系统相匹配的航空遥感系统集成,最终形成可执行航空遥感任务的业务系统。
目前,我国已有多家科研机构和公司研制出轻小型无人机遥感系统(固定翼无人机和无人直升机低空遥感系统)。目前比较适用的低空遥感无人机,一般任务载重10kg～20kg,安装1～4个面阵数码相机,适宜获取0.05m～0.50m分辨率的光学彩色影像。机上安装GPS和轻小型稳定平台,因此可以支持全自动空中三角测量,实现稀少地面控制点的高精度测量。
“无人机低空遥感”系统组成
本文论述的无人机数字航摄系统是自主产权的“华鹰”无人机数字航摄系统,该系统是是基于固定翼飞行平台的现代化城镇空间数据采集系统,系统见***1所示。该系统采用具备姿态、速度和高度精确控制与数据记录，以GPS导航为基础的自动驾驶仪，搭配千万像素级135型全画幅单反数码相机和姿态稳定云台，可快速获取1:2000大比例尺真彩色航空影像。
该系统的无人机重20kg,长2.1m,翼展2.6m,它采用一台空活塞发动机推进,巡航速度110km/h,升限达到海拔3500m,续航时间3小时。该系统采用了先进的GPS导航自主飞行,航线全自动规划,飞行航迹、高度和姿态高精度自动控制等一系列先进技术,具备了良好的飞行性能,只需要一条100m长的跑道,周围没有突出的障碍物,无人机就可以自主起降,如果采用遥控起降方式,则只需要二三十米长的跑道。起飞后,盘旋一圈,检验飞行状态,就可以按照预先设定的航线,自动飞往预定目标执行任务。它主要包括：
2.1空中部分:云台(含稳定平台)、数码相机、执行部分、自动控制设备、差分GPS、摄像机、通讯设备。
2.2地面部分:地面GPS、手控设备、编码器、计算机、通讯设备。
该系统通过无线链路方式连接连接地面与空中设备。
***1
“无人机低空遥感”系统控制指标
通过各项技术控制,该系统的航摄质量所达到的如下:
3.1 航向重叠度:55%～80%可调,最大可设置为80%,重叠度平均差:≤±4%
3.2 旁向重叠度:25%～50%可调,最大可设置为90%,重叠度平均差:≤±4%
3.3 横滚、俯仰角:≤1.5°;旋偏角:≤3°
3.4 航摄高度稳定能力:≤±5m;
3.5航线偏差:≤±3m;
3.6 1km航线弯曲度:≤0.5%
无人机航摄系统技术流程
数字航摄作业与传统胶片航摄相比,影像无需冲洗和扫描,作业步骤减少了许多,这样可以大大缩短测绘产品生产周期,采用本文论文的无人机数字航摄系统进行作业的具体数字航测作业流程见***2所示。
***2
4.1资料收集及技术设计
首先，应充分收集测区现有资料，主要包括：1:10000地形***、高等级控制点情况、测区地形、相对高度、植被分布、天气状况情况。
4.2 航线及测区划分
根据本测区地形及成***比例尺等因素情况确定本次飞行的航高，确保无人机在安全的高度上飞行。考虑成***精度等因素，如果测区的相对高差较大，还需根据海拔高度分片区进行。考虑地形分布情况，确定航摄时的具体飞行路线。
4.3外业航空摄影
掌握天气动态，选择最有利的外部条件，尽量减少外部覆盖物（积雪、植被）对摄影与测***的不良影响。航摄方向一般均为东西方向，可减弱日照方面的影响。选择航摄时间既要考虑充足的光照度，又要避免过大的阴影。
4.4像控布设及像控点联测
一般采用区域法布设像控点，布设方式成格网状，格网点附近即是像控点的采集区域。在测区及地形变换处应布设平高点。
4.5内业空三加密
无人机所获取的航片有“像幅小，影像畸变大，旋偏角和翻滚角大”等特点，内业计算量非常大。该系统采用的空三加密模块和平差模块可快速并行处理海量数据，能够快速高效地生成大量高精度、高强度的模型连接点，获得高精度的空三加密结果，满足成***要求。
4.6 立体测***
采用现代数字摄影测量软件可自动进行以下工作，如：内业立体判测、模型连接等工作。并具备自动、最优地切换立体模型，无需生成核线影像。极大地减轻了测绘人员工作劳动强度，非常适合无人机航摄成***。
另一方面，由于无人机有其独有的特点，如：像元分辨率低（只有DMC的一半左右），内业判读困难，因此，在实际生产作业中我们应该适当增加大人工干预的力度。尤其要注意对于难于判断其是的点状地物。如：电杆、水塔或烟囱等的判读。
4.7 外业补测及调绘
如果在航摄过程中存在植被遮盖及阴影无法进行立体测***则可采用常规测量方式进行外业调绘及补测。
（略）
5、快速测绘试验及结论
以下为位于我国中部某省境内试验区情况为例。该测区总面积约11km2,地形起伏较小属以平原为主地形伴有部分丘陵，成***比例尺为1:2000。
无人机遥感技术论文篇3
摘要：简要介绍了无人机偏振遥感在我国发展的必要性和可行性，并针对我国民用无人飞机，利用系统集成的方法，设计了无人机偏振遥感四拼接相机控制系统。主要介绍了相机系统的功能需求、软件设计、硬件设计及工作流程。通过实验及地面联调，证明该系统可以满足无人机偏振遥感的需求。
关键词：无人机 相机控制系统 软件设计 硬件设计
中***分类号：TP1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)004-103-02
1 引言
信息时代，信息是至关重要的资源，而信息的获取又是其中非常重要的一步，无人飞机摄影测量与遥感作为对地观测获取对地物信息的重要手段。无人机航空遥感是以无人机为搭载平台的航空遥感技术。它涉及到无人机技术和航空遥感技术两方面，是两种技术的有机结合。随着无人机和航空遥感技术的成熟，无人机已经逐渐应用在民用遥感领域。无人机航空遥感也正成为航空遥感的一个热点研究领域。
2 无人机相机控制系统设计方案
2.1系统设计概述
作为新一代数字航空遥感测绘摄像产品，要求具有较高的分辨率，镜头畸变小，较大的存储容量，较小的尺寸和较轻的重量。相机拍摄能实现依据GPS导航数据、时间信息实现手动或者自动拍摄，适合在无人机和有人机上安装操作。为遥感测绘行业提供平台支撑。
2.2系统构成
首先四个相机根据航拍要求选择合适的性能指标，初步定为1000万像素，远心镜头。按照一定的夹角安装在飞机稳定平台上面，工控机获取飞机的飞控信息(包括姿态和位置时间信息)或者通过自身的GPS获取位置和时间信息，根据航拍要求确定拍摄的位置或者时间点，实现手动或者自动拍摄。拍摄时候要求工控机发送同一时序的快门控制信号给4个相机，时序脉宽可以控制。相机拍摄后***片数据可以以raw或者压缩后的格式发送给工控机存储，存储照片文件要求记录拍摄时的GPS位置和时间信息。
3 硬件设计
3.1相机NiKon-D200
***像输出采用USB2.0最大速度，电源直流7.4V电池组，EH-6H电源适配器。相机通过USB口发送***像数据给工控机，工控机通过快门线控制相机同步动作。
3.2镜头
为相机配置的镜头是Nikon Nikkor 85mm f／1.8D AF
3.3控制和存储计算机
采用研华机箱ARK-5280规格为：
3.4 PCI快门控制卡
选择研华IO卡PCI-1761作为快门输出。当继电器开的时候，不进行拍照，继电器闭合拍照，闭合的时间长度改变快门脉宽。
快门线采用国产深圳市永诺摄影器材有限公司生产的JIANISI RS-N1型号兼容D200的快门线进行改造。
3.5 GPS模块
GPS模块型号为：ublox芯片，北京星网宇达科技发展中心设计的电路模块。该模块提供10m的定位精度，刷新频率4／s。
GPS信号和计算机连接关系，首先通过GPS模块上的座连接到航空连接器上，航空连接器固定在机箱上，然后再通过航空连接器连接到DB9的RS232座上。
3.6相机电源供应卡
电源供应关系，主要考虑GPS模块的+5V供电，另外考虑给外部相机供应+12V，取电方式都是从机箱主板上获取。如上***3。连接关系为上表。主板+5V接于GPS模块,+12V接于航空连接器供机箱外部照相机供电。航空连接器安装在机箱上面。
在实际的工控机改造中，要把相机电源，扩展的2个USB口，GPS模块合成在一个卡上，统一插在一个PCI槽上。固定输入输出。
3.7与无人机连接接口
与无人机接口包括2个RS422，一个异步RS422，一个同步RS422。异步RS422主要实现无人机测控数据的下传，同步RS422主要实现无人机拍摄快试***的上传。
3.8相机稳定平台
相机稳定平台主要用于四个相机与无人机或者有人机之间的安装对接，要求根据相机的几何结构和四个相机之间的拍摄角度进行设计，角度信息与航迹规划模块有关。
3.9操控平台
操控平台对于无人机系统主要考虑工控机的固定安装，有人机还要考虑人的操作控制平台。
4 软件设计
该航摄仪要求支持有人机和无人机拍摄，除了要实现基本的航拍功能，还需要有良好的人机交互功能。
遥感控制系统的功能模块分析，根据任务需求，遥感空中控制系统划分为五大模块：拍摄控制模块、航迹姿态信息处理模块、遥感数据处理模块、人机界面交互模块、航迹规划模块。各模块划分、相互之间以及与其它系统间的关系见***。
5 地面调试与结果
针对不同的测试目的，在对地观测数字航空遥感地面仿真实验平台系统上进行了多次地面联合调试。按照系统构成所示的连线方式，搭建整个系统，然后给系统外接27V直流电源，系统按照预设的方式启动。启动后，控制工控机通过快门卡控制相机拍摄。在程序设置时将四台偏振相机分别设置编号为1、2、3和4，其中3号相机负责传输快试***，其调试结果如***所示，四台不同角度的相机同时得到控制拍摄，并且3号相机已传送了一幅84.5K的快试***数据。
本文设计的偏振遥感载荷系统在国内首次实现了与无人机的结合，成功实现了对机载偏振遥感成像设备拍摄的自动控制与数据的自动传输和存储功能，不仅为偏振遥感数据的获取增添了新的手段，更使得在恶劣环境下大范围、长时间的偏振遥感数据获取成为可能。系统的研制成功进一步丰富了航空遥感器的种类，提高了人们获取航空遥感数据的能力。
参考文献：
[1]彭望等编.遥感概论[M].北京：高等教育出版社，2002.
[2]余咏胜，游宁君.数码航摄像机――传统胶片航摄像机的替代者[J].测绘通报.2005(3)：6-10.
[3]晏磊，吕书强，赵红颖等.死人机航空遥感系统关键技术研究[J].武汉大学学报(工学版)，2004,37(6)：67-70.
[4]刘杨俊.无人机数字航摄相机控制电路设计[D].北京邮电大学硕士毕业论文.
转载请注明出处学文网 » 无人机遥感技术论文范文精选