无人机航测在大比例数据建库中的应用

发布时间：2020-09-04

　　摘要：对于无人机的研究一直是国内外的重点。由于良好的操作，无人驾驶飞机具有许多优势。随着无人机的发展，正在开发将无人机的测量和控制数据相结合的技术。当前，随着各种新型无人机的持续存在和使用，以及航空旅行设备(传感器，雷达等)的不断改进和扩散，陆上终端和升降平台之间的信息交换正在逐渐增加。它对无人机的测量和控制以及数据传输技术提出了新的更严格的要求。无人机测控通信技术面临重大挑战：它使用适当的新技术来改善通信，干扰抑制以及测控能力。与许多机器一起使用，并提高了泛化，序列化和模块化的水平，以进一步满足不同类型的无人机的需求。

　　关键词：无人机航测 大比例尺 数据建库

　　无人机空中测量的控制数据是专门为特定类型的无人机系统开发的集成多功能集成测控系统。双向链路，几个链路通过具有扩展频谱的单个无线电频谱进行传输。实施无人机远程控制，遥测，跟踪和定位以及运行负荷数据，执行无人机和飞机装载设备的远程管理，以及实时监视，存储和分发运行负荷数据。无人机研究中最大的问题之一是收集无人机数据。无人机对性能和实时耐久性有很高的要求，要求无人机系统的每个子系统都必须在低功率状态下进行快速处理。但是，当前的数据收集系统速度较慢并且消耗大量能量，这严重影响了无人机的使用。

　　期刊推荐：《测绘与空间地理信息》(月刊)创刊于1978年，由黑龙江省测绘学会主办。反映测绘学科及地理空间信息科学前沿理论和技术并指导地理信息工作者从事科研、开发、生产的技术性、知识性刊物，主要刊载测绘高新技术、地球空间信息和地理信息系统的前沿理论与技术;地理信息系统工程建设的技术总结与经验交流;测绘行业管理与改革的先进经验;测绘生产技术交流、科研成果推广及教学经验介绍等;测绘学和地理信息学中的理论探讨;国内外地理信息学术动态及测绘科技报道与介绍;测绘科普知识;测绘仪器最新发展等。

　　无人机航测数据建库算法

　　1.1无人机航测数据分析

　　传统的航空摄影测量系统使用大中型飞机作为飞机。使用专业的起降区以及高空摄像机。它们主要用于全国乃至大规模的基础研究和地图绘制。天气条件高，成本相对较高，周期长，处理能力差。因此，在生产方法和一般技术应用中，传统的航空摄影有些“麻烦”，并且难以快速且廉价地获得高分辨率图像。数据收集。低空无人机的航空摄影技术的发展弥补了传统航空摄影技术的不足。由于技术的不断发展，无人机摄影测量系统不仅包括飞机的飞行模式稳定性，相机图像采集，还包括数据，在后续处理和其他方面的快速改进以及它的两个优点(高分辨率和低成本)在各个行业中越来越明显。

　　1.2无人机航测数据的优点

　　出色的可操作性，快速的图像采集;适应性强，对气候的影响小，对起降环境的要求低;成本低廉，设备成本在不断提高，性能也在逐步提高;广泛的应用领域：无人机空中侦察已用于紧急情况，农村地区和其他地区。由于科学技术的进步，无人机空中摄影测量系统已成为一种新型的测量方法，具有高精度，低成本和易于操作的优点。

　　二.无人机航测数据建库的改进

　　2.1航测数据建库理论

　　近年来，随着无人机飞行搜索技术的不断改进和搜索，它在各个领域得到了广泛的应用，其效果显着：其优点是极佳，选择性增加，可以有效地保证地形图和制图，具有安全性和科学性。 但是，与传统的专业数码航拍相机相比，无人机航拍图像仍存在缺陷，例如姿态差，图像尺寸小，畸变大，必须紧急解决无人机中有效数据处理的问题。

　　2.2无人机航测数据库存在的问题

　　在飞行过程中，它会由飞行控制系统或操纵器自动进行远程控制。由于重量轻，惯性低，因此对气流影响很大。倾斜角度和偏离角度的变化比常规航空测量更快，并且该范围远远超出了常规测试航空规格的要求。而且姿势稳定性差;广角影像;不规则调整;测量相机的图像失真大;许多电影和其他问题。

　　2.3无人机航测的改进

　　为了将无人机航拍图像进一步整合到战场通信网络中并实现更高的作战效率，战术和战略通信系统的实际需求要求参与基于TCP / IP和中继技术的通信网络和无人机的创建。通过结合数据和通信技术来改进此技术。创建并扩展兼容和标准化的平台，以支持网络平台之间的数据交换。通过交换数字宽带数据网络，可以连接网络的不同作战单位。战场上的每个作战单位都可以使用自己的设备随时随地检查战场的整体情况，从而大大改善了战场。实时交换信息的能力提供了真正的舒适性和功能优势。为了实现这些功能，控制系统必须是一个流动，分散和互动的网络结构。这将通过计算机网络系统的互连，交互和交互以及无缝系统集成来实现，以确保战场上的实时信息交换。由于系统负载独立产生不同类型的大数据，因此在数据平台处理期间数据块很容易出现。下一步是开发一套用于分析负载数据的工具。根据用户需求，实时信号融合，活动目标指示器，直观图像和运动视频。

　　三.无人机航测在大比例数据建库中的作用

　　3.1无人机航测应用的现状

　　使用无人机的优势在于：成本低，操作简便，实时性好，无伤亡危险和高生存率。可以使用它来创建数字高程模型，地形图和其他地形信息。 它也可以用于航空摄影，地质勘测，电力线监视等。它用于许多民用领域，例如道路管理，森林防火，药物管制，紧急情况和救援。

　　3.2无人机航测在大比例数据中的作用

　　在大数据量时代，各行各业的原始数据价值都在不断提升，而木工行业则显现出其最大的价值。因此，其作用体现在数据的收集和处理上。

　　无人机航测系统

　　4.1无人机航测系统的简介

　　无人机飞行研究是一种获取地理信息的新方法，与传统的测量和地图相比，在现场以更少的时间，人员和材料成本获得准确的数据非常实用。 三维激光扫描技术使用主动的非接触式测量，可以无限制地昼夜获取准确的三维信息，它具有扫描速度快，实时性高，分辨率高，主动性强，全数字功能等特点，可以显着降低成本，节省时间并提高整体运营效率。目前，主要的无人机空中测试系统可以按组件分类：地面终端，移动式无人机终端和相关支持程序。

　　4.2 无人机航空摄影测量系统的组成

　　4.2.1 硬件系统

　　首先，空间系统。无人机是用于传输光度测量系统的平台，构成了系统的整体操作的基础，主要包括诸如无人机，照片，数字控制，导航和通信等子系统。 在运行过程中，系统独立地沿着定义的路线飞行，执行特定的摄影测量功能，并将高度，速度，天气状况和状况传输到地面跟踪系统。 其次是土壤监测系统。 该系统直接影响飞机的运行，包括计算机，空中交通管制，电子通信，广播电台和其他设备。 当无人机运行时，地形监视系统会接收无人机信息，并在地图上标记无人机的位置，高度，速度，方向和其他参数，以使用户更轻松地了解无人机的飞行状态。

　　4.1.2 软件系统

　　首先，路线规划软件。 该软件确定系统的方向和准确性，也是数据收集的重要链接。 它需要调整地形特征，工作范围，测量参数，精度和其他指标。 例如，根据线高，重叠和地面分辨率，可以计算出飞行暴露点和基线长度。 第二，用于接收和处理数据的软件。 该软件是系统摄影测量领域的最后一步，涉及图像处理的质量。 当无人飞行器在地面上拍照时，通常会受到内部和外部因素的影响。 为避免在处理原始图像时出现质量问题，请对原始图像进行预处理，如图像校正和增强。

　　4.3无人机航测系统的优化

　　无人机目前使用的定位技术主要包括RTK和PPK两种类型：第一种主要提供用于飞行控制的高精度实时位置和速度信息，第二种则与检测数据，它主要用于匹配相应的实体数据。 以提高飞机数据的准确性。

　　五.结语

　　目前，无人机的航测测量技术在中国很多地方已经广泛应用并取得了良好的效果。 特别是在诸如水保护和山区等困难条件下，无人驾驶飞机可以快速有效地执行制图和制图工作。在制定飞行计划时，可以更有针对性地组织飞行任务。 在处理数据时，根据情况选择不同的处理软件，以达到快速有效地处理地形图和制图数据的目的。——论文作者：金茹