无人机低空摄影系统研制

1. 无人机低空摄影系统研制 云南农业大学 王建雄 2010年11月20日

2. 无人机、无人艇比较 • 无人机：携带方便，机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广等特点 • 无人艇：安全性能较高，载重量大，留空时间长，可较慢飞行，精度高，可在城区飞行，可垂直起降 ，定点悬停

3. 无人机低空摄影系统基本构成 • 一、遥控无人机 • 二、稳定云台 • 三、自动控制系统 • 四、数字相机 • 五、后处理软件

4. 一、遥控无人机 • 基本参数： • 翼展：2.9m 机长：2.5m • 起飞重量：20Kg 巡航速度：60—90Km/h • 续航时间：2.5h 配套设备：弹射架

5. 无人机基本构成 • 机身、机翼、尾翼、发动机、起落架、遥控/接收器 • 机载发电系统、电池 材 料：轻木、玻璃钢、碳纤 发动机：汽油机、甲醇机 进口：3W、OS、小松 国产：DLE、美乐迪

6. 飞机基本操作 • 起飞： • 滑行起飞 • 弹射架弹射起飞 • 降落： • 滑行降落 • 降落伞降落

7. 二、稳定云台 • 二轴、三轴 • 自动控制、遥控 横滚：30o 俯仰：30o 旋偏：360o

8. 三、自动控制系统 UP30、IFly、Smart 内置3轴电子罗盘，支持3轴云台控制 具备GPS/INS惯性导航功能，满足在丢星情况下返回起飞点 支持全自动伞降 自动生成航线 偏航距<5m

9. 四、数字相机 • Cannon 5D mark II • 焦距35mm • 2000万像素（5616×3744） • 传感器尺寸36×24mm（CCD、CMOS） • 传感器分辨率6.41um • Raw格式存储时间2.5s。

10. 五、后处理软件 • 1、武汉大学DPGrid • 2、航天远景MapMatrix

11. 武汉大学DPGrid • 武汉大学数字摄影测量与计算机视觉研究中心在张祖勋院士的领导下，基于多年来在数字摄影测量方面的研究成果，将计算机网络技术、并行处理技术、高性能计算技术与数字摄影测量处理技术结合，研究开发了高性能的航空航天遥感影像数据处理系统DPGrid。 • DPGrid系统由两大部分组成： • 1. 高性能遥感影像自动处理系统DPGrid.core • 由高性能集群计算机系统与磁盘阵列组成硬件平台，以最新影像匹配理论与实践为基础的全自动数据处理系统。这一部分的主要功能包括：数据预处理、影像匹配、自动空三、数字地面模型以及正射影像的生成等。 • 2. 基于网络的测图系统：DPGrid.SLM（Seamless Mapping） •     系统硬件由服务器＋客户机组成。其中服务器负责任务的调度、分配与监控；客户机实际上就是由摄影测量生产作业员进行“人机交互”生产线划图(DLG)的客户端。整个系统是一个集成的、相互协调、基于图幅的无缝测图系统。

12. 航天远景MapMatrix • MapMatrix，又名多源空间信息综合处理平台。该系统致力于对航空影像、数码量测相机、 卫星遥感、外业等多种数据源进行空间信息的综合处理，不仅为4D基础数据的生产加工提 供丰富完整的软件工具，同时借助数据库管理器、项目管理器和统一的数据管理接口将项 目和数据有效的管理起来。使之成为数据采集、编辑、入库管理、维护更新、共享增值的综合解决方案，为城市、国土、军事、水利、林业、4D基础数据等的现代化建设贡献力量。 • MapMatrix系统可以对航空（普通航片、DMC、UltraCAM-D、ADS40…），卫星遥感（IKONOS、QUICKBIRD、SPOT、SPOT5…），外业等多种类型的数据源进行综合处理。 • 可以在一个数据生产加工项目中，灵活的选择多种数据源进行综合处理，以适应城市勘测、国土等行业不同比例尺、不同精度、不同类型区域数据综合处理、建库的需要。

13. 无人机航飞参考参数 • 成图比例尺：1：2000 • 飞行高度700m • 航拍比例尺1：20000（CCD幅面比例，像片比例1：1760） • 地面分辨率12.82cm，单张像片对应地面幅面720×480m。 • 航向重叠70%，旁向重叠30%时：立体像对高程精度8.5cm（理论值），拍照间隔144m（取140m），航线间隔504m（取500m）。 • 航向重叠80%，旁向重叠50%时：立体像对高程精度12.76cm（理论值），拍照间隔96m（取95m），航线间隔360m（取360m）。