消费级无人机倾斜摄影航线规划及地面站研究

消费级无人机倾斜摄影航线规划及地面站研究倾斜摄影技术可通过获取地物不同方向的纹理及结构信息,重新构建出地面场景的实景三维模型,该技术弥补了低空遥感技术只能获取顶部信息的不足,实现了地物信息的三维存储及分析。倾斜摄影技术在发展早期,通常采用大型固定翼、小型载人机或无人机搭载五镜头相机进行影像获取,获取的影像具有高分辨率、地物信息丰富等优势,但其设备购买及使用成本高且空域申请周期长、审批困难等问题,限制了该技术的使用场景。

随着多旋翼无人机的面世,大幅降低了倾斜摄影的成本,倾斜摄影技术逐渐走向小区域场景建模任务中。近年来,大疆创新公司的迅速崛起,将消费级无人机带入了人们的视野,该类型无人机凭借着优秀的机动能力以及出色的稳定性迅速在各行业中得到应用。

当前已有部分尝试将小型消费级无人机应用在倾斜摄影行业中,经实验取得了理想的成果,但是至今还少有学者针对消费级无人机进行倾斜摄影航线设计规划的研究。市面上消费级无人机多为四旋翼结构,究其原因是四旋翼无人机具有垂直起降能力、可悬停、操作简单以及结构稳定等特点。

本文首先对其机体结构及飞行性能进行了深入的分析,并通过Matlab实现了其在一维至三维空间的模拟。通过实验了解四旋翼无人机可完成的飞行轨迹以及其飞行能力,为后期航线设计及规划收集大量的基础数据。

在综合分析消费级无人机的性能后,本文认为将消费级无人机应用在复杂结构的建、构筑物或小场景倾斜摄影任务中最能发挥其特性。其次,文中将常见的小范围场景及地物进行了分类,并依据分类提出了不同的航线规划方法,具体可分为全覆盖航线、环绕航线、垂直航线以及等高线航线。

再次,为实现倾斜影像获取的高效、稳定,设计并编写了基于Android语言的无人机倾斜摄影地面站,该地面站可驱使无人机依照规划任务自动完成倾斜摄影工作,大幅度降低了倾斜摄影技术的使用难度及工作量。为验证设计航线是否可行以及地面站是否稳定、可靠,在实验场针对多种特征建筑物及场景进行了航线规划及建模实验,对建模效果及精度分析,证明了航线及地面站均可行,并在实验中对航线进行组合使用,实现了复杂结构模型精细化建模,提高了消费级无人机倾斜摄影的能力及产品的精度。

浅析无人机倾斜摄影测量技术分析及应用

浅析无人机倾斜摄影测量技术分析及应用发表时间：2019-12-16T14:44:50.177Z 来源：《城镇建设》2019年21期作者：莫超达[导读] 随着社会的进步与科技的发展，倾斜摄影测量这一项高新技术也随之兴起，摘要：随着社会的进步与科技的发展，倾斜摄影测量这一项高新技术也随之兴起，并且在各行各业各领域都发挥着不可小觑的作用。相较传统地形测绘，无人机倾斜摄影测量技术，在成本、效率、成果的多样性、可视化方面，都有显著的优势。无人机倾斜摄影测量技术在实践中能够精准提供被测对象的实验数据，并通过分析这些精确数据生成三维实景模型，以支持相关产业的生产与发展。本文在对在无人机倾斜摄影测量技术的基础上，探讨无人机倾斜摄影测量技术的发展与应用。关键词：倾斜摄影；无人机；实景三维模型引言近年来，随着航空摄影测量技术的高速发展，尤其是无人机倾斜摄影技术的迭代和更新，快速、高效地获得客观、丰富的地面数据信息。该技术改善了传统摄影测量只能获取地面要素的高度或顶部纹理信息，且易受云层和天气十扰的不足，通过低空无人机搭载多台传感器从一个垂直、多个倾斜等不同角度进行同步影像采集，可获得高分辨率、大视场角、更详尽的地物、地貌信息。在采集影像的同时，机载传感器自动记录航高、航速、重叠度、姿态和位置等信息，使影像数据真实地反应地物、地貌情况。1无人机倾斜摄影测量技术无人机倾斜摄影技术，其实就是通过在无人机平台上实现多个航摄相机搭载，然后按照固定航线从垂直、前、后、左、右等不同倾斜角度完成测区影像采集的测量技术。采用该技术，能够使地面物体情况得到准确反映，并且实现物体纹理信息的高精度获取。配合采用先进定位、融合、建模等技术，能够实现真实三维模型的生成。按照技术应用流程，需要通过拍摄航片、pos信息和传感器参数完成影像数据采集，实现外业像片控制测量。在此基础上，需要进行内业数据处理，加强控制点影像关联，通过空三运算实现成果输出，最终完成三维实景模型和DEM模型的建立。因此应用倾斜摄影技术，能够满足测绘区域的测量要求。倾斜摄影测量技术主要包括倾斜摄影的数据获取和处理两方面，是摄影测量技术的升级版。该技术在数据采集时通过4个倾角为45°的摄影机和1个垂直摄影机获取影像数据，并与GPS接收机和高精度惯性测量单元（inertial measurement unit，IMU）高度集成，同步记录航速、航高、旁向重叠和航向重叠、坐标等参数。在数据处理中，通过系统中集成定位、定姿设备和进行空中三角测量，获得每个图像提供的姿态位置信息。此外，倾斜摄影测量技术有4个特点：数据获取简单，受外界环境影响较少；能获得多个视点影像，影像效果真实；数据量小，易于网络发布实现共享应用；影像分辨率高，能够清晰显示建筑物纹理以及地物遮挡现象较少。鉴于这些特性，倾斜摄影测量技术通常包括图像预处理、区域网联合平差、多视影像匹配、数字地表模型（digital surface model，DSM）生成、真正射影像纠正、三维建模等关键内容等。2无人机倾斜摄影测量总体流程倾斜摄影技术主要是从多方位全面地获取地物信息，通过实时测量使工作人员熟悉和掌握地物的完整信息。获取倾斜摄影数据是通过不同种类的飞行器和相机完成不同空间的信息采集，同时，根据比例尺和分辨率的要求，进行相应的影像采集。 2.1无人机选择在进行倾斜摄影前，需要选择符合摄影要求的无人机。照片的数量和影像的质量是决定倾斜摄影三维模型的2个因素，其中，照片的数量体现了对同一区域的覆盖度；影像的质量主要指目标物影像的分辨率和清晰度。为了获得高质量的建模效果，倾斜摄影的分辨率需要达到一定数值，一般地区摄影影像是选择5～6cm的像素分辨率，建筑区的则需要达到2～3cm的像素分辨率，同时，照片的平均覆盖度要达到重叠30°以上。 2.2倾斜摄影相机固定式五镜头相机是市场上比较常见的倾斜摄影相机，是无人机倾斜摄影中不可缺少的仪器。在多次实际应用中发现，照片数量和相邻航线飞行的间隔时间对建模效果存在一定的影响，为了获得更理想的建模效果，可采用双镜头摆动式倾斜摄影系统，同时该系统还具有成本低、质量轻、操作简便等优点，因此，双相机、三相位摆动结构的倾斜摄影系统具有较高的性价比，适用于多旋翼无人机倾斜摄影。 2.3航线设计航线设计会直接影响无人机的飞行质量和倾斜摄影的质量，进而影响三维模型的质量，因此，需要对无人机的航线进行科学合理的设计。如使用双相机和固定翼无人机在5cm分辨率的地区进行倾斜摄影，航线设计需要满足以下几个要求：（1）航摄分区几何形状尽量设计为矩形航摄分区，航线敷设应沿着矩形区域的长边和短边方向分别进行，并且要求实际飞行范围比任务范围大，分区内地形高差要小于航高的1/2；（2）航线数量，该数量要求为双数且要多于6条；（3）重叠度，其中航向重叠度要高于于75%，旁向重叠度不低于40%。如果是多旋翼无人机和双镜头摆动式倾斜摄影系统在2cm分辨率的建筑区进行倾斜摄影，航线设计需要满足以下几个要求：（1）航摄分区几何形状，尽量设计为矩形的航摄分区，在敷设航线时应沿着矩形区域的长边方向进行，并且要求实际的飞行范围要比任务范围大，分区内地形高差要小于航高的1/2；（2）航线数量，该数量要求为双数且要多于6条；（3）要求相对平均航高为100m，最小相对航高应高于摄区内容其他构筑物100m以上；（4）重叠度，其中航向重叠度要不低于75%，旁向重叠度不低于40%。 2.4飞行作业完成航线设计及其他准备工作后，要进行飞行作业。为了保障飞行作业的有效性和可靠性，要求每个航摄分区的航摄设计统一。另外，在实际航测过程中，要配置便携式发电机现场充电或配备足够的电池，为飞行作业顺利完成提供保障；无人机的起降场所尽量靠近摄区，以在一定程度上减少飞行距离；同时要做好作业小组人员数量的安排工作。 2.5成果精度分析就成果精度而言，相对航高对模型的精度影响较大，呈现的规律为：相对航高越大，影像分辨率越低，模型精度也越低。例如，5cm分辨率的影像，一般三维模型的建模精度为15～20cm；2cm分辨率的影像，一般三维模型建模的精度在5～10cm。同时重叠率对精度也有一定的影响，航向重叠率越小，影像拍摄间距越大，重叠率降低，采集的影像越稀疏，模型精度越差，因此，要选择则合适的航拍重叠率，以保障模型的精度。 3无人机倾斜摄影测量技术的应用与发展前景

无人机地面站

无人机地面站地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括 :飞行器的飞行过程，飞行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。中文名：无人机地面站外文名： UAV ground station 目录概述地面站的配置和功能概述 ?地面站的典型配置 ?地面站的典型功能关键技术及典型解决方案 ?友好的人机界面 ?操作员的培训 ?一站多机的控制 ?开放性、互用性与公共性 ?地面站对总线的需求 ?可靠的数据链无人机地面站发展的趋势概述近20 年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站（GCS:Ground Control Station)将具有包括任务规划、数字地图、卫星数据链、图像处理能力在内的，集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大：不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群。地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展，相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括：飞行器的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能、通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据、接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。

无人机倾斜摄影三维应用应该如此简单

无人机倾斜摄影三维展示应该如此简单 ——Wish3D在H5上的应用近年来，随着三维技术的发展日趋成熟，倾斜摄影已成为三维地理空间建模中快速成长的重要技术。倾斜模型的一个突出的特点就是数据量庞大，这是因其技术机制、高精度、对地表全覆盖的真实影像所决定的。那么，如何承载发布海量的倾斜模型数据、保证流畅的加载浏览并且可以进行相关的应用分析？这是行业用户一直关心的话题。行业用户对倾斜摄影的三维应用要求不断提高，更加渴望倾斜三维模型网络发布更加快捷、更加轻便，以及诸如模型标注、距离量测、飞行路径等应用功能，包括移动端等高级功能也是应运而生。接下来，我将通过Wish3D这种基于WebGL的产品，也是市场上比较轻便快捷的平台，对倾斜摄影三维模型的发布、浏览及应用功能展开分析。一、倾斜数据的网络发布由于OSGB是开源的OSG库所自带的二进制格式，直接读取效率高，且格式公开，因此，最适合作为网络发布与三维服务共享的模型传输格式。无人机航拍的数据经过Smart3D建模软件处理之后，得到一个包含诸多tile文件夹的data 文件夹。图1data文件结构

首先，在Wish3D官网https://www.360docs.net/doc/2b3140854.html,/注册登录，上传模型。直接将这个文件夹下的内容压缩成zip文件即可。选择倾斜摄影数据：图2数据上传界面填写作品信息。顾名思义，公开作品可以被所有用户浏览分享评论，私有作品仅限作者自己浏览或者私密分享：

图3作品编辑界面数据上传完毕后，就可以在线浏览到倾斜摄影三维模型了，右边页面有封面截图、标注、飞行、视角设置和场景设置等一些功能，后面会作介绍。图4封面截图界面发布的所有作品在我的作品-公开作品中看到：

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》

Smart3D系列教程1之《浅谈无人机倾斜摄影建模的原理与方法》一、引言倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景，通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。同时有效提升模型的生产效率。三维建模在测绘行业、城市规划行业、旅游业、甚至电商业等的行业应用越来越广泛，越来越深入。无人机航拍不再是大众陌生的话题，商场到处可见的DJI商店，各种厂商的无人机也是层出不穷，这将无人机倾斜数据建模推到了一个关键性的阶段。二、倾斜摄影原理概述倾斜摄影技术，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器（目前常用的是五镜头相机）。同时从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息。垂直地面角度拍摄获取的是垂直向下的一组影像，称为正片，镜头朝向与地面成一定夹角拍摄获取的四组影像分别指向东南西北，称为斜片。摄取范围如下图：

在建立建筑物表面模型的过程中，下图可以看到，相比垂直影像，倾斜影像有着显著的优点，因为它能提供更好的视角去观察建筑物侧面，这一特点正好满足了建筑物表面纹理生成的需要。同一区域拍摄的垂直影像可被用来生成三维城市模型或是对生成的三维城市模型的改善。利用建模软件将照片建模，这里的照片不仅仅是通过无人机航拍的倾斜摄影数据，还可以是单反甚至是手机以一定重叠度环拍而来的，这些照片导入到建模软件中，通过计算机图形计算，结合pos信息空三处理，生成点云，点云构成格网，格网结合照片生成赋有纹理的三维模型。区域整体三维建模方法生产路线图：

无人机地面站发展综述

无人机地面站发展综述 [摘要]主要介绍了无人机地面站的发展，包括无人机地面站典型的配置、功能及其关键技术。并展望了未来无人机地面站发展趋势。 1、概述 20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站(GCS: Ground Contrul Station) 将具有包括任务规划，数字地图，卫星数据链，图像处理能力在内的集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大:不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群:地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展;相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括:飞行器的飞行过程，飞行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据，接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。 2典型地面站的配置和功能概述 2.1地面站的典型配置目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。其相互间的关系如图1所示。

(1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能: —用于给飞行器发送命令和有效载荷; —接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元:包括一台或多台计算机，主要功能如下: —获得并处理从UAV来的实时数据: —显示处理; —确认任务规划并上传给UAV; 一一电子地图处理; —数据分发: —飞行前分析; —系统诊断。 2.2地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响;控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能: (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面控制站根据任务要求实现对有效载荷的控制，并通过对有效载荷状态的显示来实现对任务执行情况的监管。 (3)任务规划、飞行器位置监控、及航线的地图显示。任务规划主要包括处理战术信息、研究任务区域地图、标定飞行路线及向操作员提供规划数据等。飞行器位置监控及航线的地图显示部分主要便于操作人员实时地监控飞行器和航迹的状态。 (4)导航和目标定位。无人机在执行任务过程中通过无线数据链路与地面控制站之间保持着联系。在遇到特殊情况时，需要地面控制站对其实现导航控制，使飞机按照安全的路线飞行。随着空间技术的发展，传统的惯性导航结合先进的GPS导航技术成为了无人机系统导航的主流导航技术。目标定位是指飞行器发送给地面的方位角，高度及距离数据需要附加时间标注，以便这些量可与正确的飞行器瞬时位置数据相结合来实现目标位置的最精确计算。为了精确确定目标的位置，必须通过导航技术掌握飞行器的

无人机倾斜摄影系统应用解决方案

以往每年春节期间全国各地无不是鞭炮齐鸣、锣鼓喧天，一片热闹祥和的气象，而今年春节前后一场突如其来的新冠疫情笼罩着中华大地。不管是在城市还是农村，为了响应国家的号召，也为了自身的安全考虑，各家各户都关门闭户，齐心协力抵御疫情。而在这场疫情阻击战中，无人机着实火了一把，使用无人机喊话市民、村民的防控方式在各地走红，“硬核”又接地气的“喊话”宣传，“声”入人心，在各大社交、视频软件上受到广泛的关注。但是你知道吗？无人机倾斜摄影系统在测绘行业的应用才真是它的本职工作啊！同传统的人工测绘技术相比，无人机测绘技术不管是在技术上，使用的便捷性上，还是在准确性上都有显著的提升。特别是在紧急的灾难救援、需要上山下海的国土测绘方面，大大降低了测绘人员的工作难度。那么，您知道一个完整的无人机倾斜摄影系统都有哪些组成吗? 硬件方面，一个稳定好用的无人机自然是需要的，它就相当于一个人的手。目前无人机的可选择性还是比较多的，例如大疆等品牌都很不错。

第二，好用的高像素高稳定性的倾斜摄影相机，其可以挂载平台在无人机上使用。这就相当于这个无人机倾斜摄影系统的“眼”。考核一个倾斜摄影相机的标准有以下几点： 1、曝光时间 2、轻便 3、有无集成独立GPS 系统 4、CCD 尺寸 5、定点、定距、手动触发 6、云台有无针对外业相机配备的软件，比如Sky scanner是针对Smart 3D建模的一款预处理软件，可以一键导入数据，自动生产smart 3D的工程索引等功能，可以最大程度的减少数据处理人工干预程度。第三，是软件，这就相当于是这个倾斜摄影系统的脑。好的系统可提供从数据生产、数据转换到数据应用和展示的一套完整的解决方案，更好地帮助用户更高效的进行实景三维数据的生产和应用。

无人机地面站自检系统的制作流程

本技术公开了一种无人机地面站自检系统，涉及无人机技术领域，包括电池、供电电路、电压电流采集模块、电池监测模块、数据传输模块、操纵杆、声光模块、微处理器、电脑、温湿度检测模块、4G传输模块、视频采集模块、图像传输模块，能够对电池状态、供电电路状态、环境状态等核心模块的自动检测，能快捷、高效的显示地面站各部分状态，地面地面站软件系统具备自检界面，纯物理性质组部件可通过交互界面进行手动确认检测，所有自检都需检测确认通过后，方可正常使用地面站正常作业，否则将持续自检过程，直至自检完成或问题排查完成，使得检测更全面、充分。技术要求

1.一种无人机地面站自检系统，包括电池、供电电路、电压电流采集模块、电池监测模块、数据传输模块、操纵杆、声光模块、微处理器、电脑、温湿度检测模块、4G传输模块、视频采集模块、图像传输模块，其特征在于，所述电池、供电电路、电压电流采集模块和微处理器依次连接，所述电压电流采集模块用于采集供电电路实时电流电压数据，并将数据实时传至微处理器，所述电池监测模块分别与电池和微处理器连接用于实时检测电池状态，并将检测结果实时传输至微处理器进行处理，所述温湿度检测模块与微处理器连接用于实时检测地面站内部环境温湿度，并将数据实时传至微处理器，所述数据传输模块与微处理器连接用于数据间的传输，所述电脑与微处理器连接用于处理微处理器中传输的数据并将数据进行分析整合，所述声光模块与微处理器连接，通过声光模块发出声音和闪光进行警报，所述视频采集模块与微处理器连接用于采集图像，所述图像传输模块与微处理器和视频采集模块连接用于图像的传输，所述操纵杆与微处理器连接用于手动操纵无人机云台设备。 2.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述电脑中包括有交互界面，微处理器将自检信息发送至电脑，电脑将信息进行筛选确认并通过交互界面进行显示，对确认成功的打钩，确认失败的交互界面显示异常并发出对应的警报。 3.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述声光模块可以通过微处理器根据不同异常情况进行不同的声音与灯光状态进行报警指示。 4.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述电池状态包括电池电压、剩余电量、电池内阻以及电池温度。 5.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述视频采集模块用于对其他物理部件进行图像采集并进行人工逐个确认，确认无误后在交互界面中打钩。技术说明书一种无人机地面站自检系统技术领域本技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机地面站自检系统。

无人机倾斜摄影数据采集方法探讨

无人机倾斜摄影数据采集方法探讨摘要：目前，由于航空倾斜摄影的使用成本过高，所以还没有得到大力推广和使用。基于这样的情况，笔者阐述了无人机航空倾斜摄影数据采集的方法和技术，从而力求降低成本，对该技术进行大力推广，希望为广大的相关工作者提供一些参考依据。关键词：无人机；倾斜摄影；数据；采集；方法一、我国倾斜摄影数据采集的现状（一）关于倾斜摄影数据采集早在上个80年代，国外便出现了倾斜航空摄影技术，但该项技术在我国出现的时间却非常短。一般情况下，该技术指的是在一个飞行平台中搭载几台传感器，而且站在垂直和倾斜的角度来获得需要的影像。最后再借助先进的软件来完成三维实景模型的建立和制作。（二）我国常用的相关设备根据载体，可将我国常使用的倾斜相机分为两类。一类是有人机，另一类则是无人机。这里主要阐述的是无人机。目前，无人机最常见的代表有北京红鹏企业生产的无人机倾斜相机，另外还有北京数维翔图企业生产的DM5-2010系列。（三）存在的问题如今，我国经常采用的无人机相机成本非常高，普遍价格在十万以上。再搭配一套无人机飞行平台，整个系统的成本高达上百万。也因此，小范围的倾斜数据采集具有很低的性价比。所以，这样的技术目前没有得到广泛应用。二、研究的具体方法（一）消费级无人机的产生无人机行业的发展越来越快，市场上产生了众多优质的无人机，比如大疆“精灵”系列。其操作起来简单方便，仅需耗费一星期时间学习，便能开始飞行。目前，民用的无人机普遍被用在不同的领域中，比如航拍、测绘勘探、农林作业、电力巡线、军事侦查、应急救灾等。（二）拍摄的要求不高整个相机系统的组成部分是五台相机，其中四台相机倾斜拍摄，一台相机垂直下视，根据航线来进行间隔曝光。然而对数据进行研究分析后发现，采集数据的重点在于得到目标全方位的影像资料。也因此可借助一台相机，采取不同的角度和顺序来曝光，从而替代五视倾斜摄影相机航线间隔曝光。（三）实现智能控制无人机的智能控制包括了两个方面，一个是飞行控制，另一个是相机控制。但很多生产厂家都使用了APM或者是开源飞行系统。从而为使用者提供开发软件的平台，比如大疆SDK。也因此，借助程序便能促使相机系统、无人机飞行平台实现智能控制。（四）一种科学的思路综上所述，促使无人机飞行系统和相机系统进行结合，并且对航摄路径进行一定的设计。能控制曝光的角度和间隔，最终实现倾斜摄影数据的采集，为工作带来更多的方便。三、无人机倾斜摄影数据采集方法实验（一）硬件系统这里选择DJI“Phantom 4”作为硬件系统。这种无人机继承了DJI的优势，比如

无人机倾斜摄影三维建模技术研究

无人机倾斜摄影三维建模技术研究摘要：倾斜摄影测量技术是国际测绘遥感领域近年发展起来的一项高新技术，倾斜摄影三维数据可为智慧城市、规划、测绘、建筑、基础设施建设等多种行业提供测绘数据来源。由倾斜影像生成三维模型就是倾斜摄影建模。关键词：无人机；倾斜；摄影；三维建模；技术；分析一、倾斜摄影测量原理倾斜摄影测量是通过在同一飞行平台上搭载多台航摄相机，同时从垂直、前视、左视、右视与后视共5个不同的角度采集影像。可在飞行的过程中以同频率同时获取多个角度的影像。其中，垂直摄影影像，可经过传统航空摄影测量技术处理，制作4D产品；前视、左视、右视与后视4个倾斜摄影影像，倾斜角度在15°~45°之间，可用于获取地物侧面丰富的纹理信息。通过高效自动化的三维建模技术，快速构建具有准确地物地理位置信息的真三维空间场景，直观地掌握目标区域内地形地貌与所有建筑物的细节特征，可为工程建设提供现势、详尽、精确、逼真的空间基础地理信息数据支持和服务。二、作业流程：本研究利用大疆Matrice600Pro作为飞行平台，挂载五镜头倾斜摄影相机进航拍，利用Smart3D软件进行数据处理。成果完成后，可利用Smart3D、SuperMap、3dsMax等相关三维网格、数字点云等浏览软件进行浏览、查看、地形地物的量测等工作，可利用AutoCAD、Civil3D等相关软件进行测量专业的扩展应用。具体工作流程如图一所示。三、航测准备：空域申请主要包括两方面工作：1、航摄计划制定。根据测区范围，编制航测范围缩略图，并制定出完成该航测计划所需要的时间计划。2、航摄空域申请。由航测项目所在的地方政府出具《航空摄影空域申请报告》，应获得战区及下属空军司令部的批准。航测技术设计主要确定任务来源、测区概况、主要技术依据、技术设计、实施方案、质量控制与保障、成果提交等内容。航测设备的检定应由具有相应资历的法定检验单位进行，并出具相应的检定报告。系统安装调试包括保证无人机有充足的电力并性能稳定，航测相机能正常拍摄和记录数据，航测的定姿定位系统工作正常。四、航空摄影航测前，应根据测区范围、航测比例尺和地面清晰度的要求，设置无人机的飞行高度，由于倾斜摄影测量的成果有三维表面模型，对航片的清晰度要求较高，所以航高设置不宜太高，影像重叠度应适当加大，一般设置在75%~85%之间。因为倾斜摄影相机为五镜头相机（一个正摄相机，四个倾斜45度相机），为了保证测区影像全覆盖，应保证一定的外扩距离，外扩距离应不小于航高。航测时，通常情况下，航线应按东西向直线飞行，特定条件下，也可根据地形走向与专业测绘需要，按照南北走向或沿路线、河流、海岸、境界等任意方向飞行。五、数据处理像片控制测量就是在测区实地测定像片控制点的平面位置和高程，用于空中三角测量计算。像片控制点应保证在像片上清晰易辨别处，高程控制点还应保证选在高程变化不大的地方。由于本研究应用的航摄设备搭载定姿定位系统

无人机数据传输系统-手册

1.概论：无人机，即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员，只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言，重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好，特别宜于执行危险性大的任务，因此被广泛应用。二、无人机的特点及技术要求无人机没有飞行员，其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此，无人机具有以下特点: （1）结构简单。没有常规驾驶舱，无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻，体积变小，有利于提高飞行性能和降低研制难度。（2）安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性，保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。（3）性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用，从而突破了有人在机的危险，保证了飞行的安全性。（4）一机多用，稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。

（5）采用成熟的发动机和主要机载设备，以减少研制风险与经费投入，加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。（6）研制综合训练系统。技术要求有: （1）信息技术包括信息的收集和融合，信息的评估和表达，防御性的信息战、自动目标确定和识别等；（2）设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等；（3）性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。三、无人机系统按照功能划分，主要包括四部分: （1）飞行器系统包括空中和地面两大部分。空中部分包括：无人机、机载电子设备和辅助设备等，主要完成飞行任务。地面部分包括：飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统，主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务，空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。（2）数据链系统包括：遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行，并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。（3）任务设备系统包括：为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。

如何在农村不动产确权中应用无人机倾斜摄影技术

如何在农村不动产确权中应用无人机倾斜摄影技术０引言倾斜摄影技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术，颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台搭载多台传感器，同时从垂直、四个倾斜五个不同角度采集影像，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。无人机具有响应速度快、处理效率高、运行成本低等优势，两者结合颠覆了传统测绘的作业方式，通过无人机低空多镜头摄影获取高清晰立体影像数据，自动生成三维地理信息模型，快速实现地理信息的获取，具有效率高、成本低、数据精确、操作灵活、侧面信息丰富等特点，满足测绘行业的不同需求。１无人机倾斜摄影技术１．１倾斜摄影工作原理倾斜摄影能从垂直、倾斜等不同角度采集影像，获取地面物体更为完整准确的信息，同时记录航高、航速、航向重叠、旁向重叠、坐标等参数。同一地物具有多视角的影像及详尽的侧面信息，将这些影像通过区域网联合平差、多视影像匹配、ＤＳＭ生成、真正射纠正、三维建模等流程，形成最终测绘产品，如图１所示。１．２无人机倾斜摄影的优点（１）能够获取多个视点和视角影像，更加真实地反映地物的实际情况，弥补正摄影像的不足，满足多样化的市场需求。

图１航摄飞行及各视角相片示意图和倾斜摄影技术流程图（２）通过无人机倾斜摄影技术获取资料，具有成本低、数据准确、操作灵活的特点，可以用低成本实现立体建模。（３）节约人力效率高，能极大地调节测绘内、外业的协同工作，解决了由于天气等外因造成的工作延误，把原本大量的外业工作转变成内业工作，极大地解放测绘人的劳动时间，减少外业劳动强度。（４）测量结果转化应用广泛，可直接利用影像进行相关量测工作，拓展了倾斜摄影技术在行业中的应用。（５）快速响应突发情况，倾斜影像能为用户提供丰富的地理信息，直观的倾斜影像和相关系统辅助分析，能为应急事件的处置提供辅助决策支持。２无人机倾斜摄影在不动产测绘中应用为验证无人机倾斜摄影技术在不动产测绘应用的可行性，更好地指导今后相关工作的开展，在定远县农村三权发证项目支撑下，进行低空高分辨率倾斜摄影建模与大比例尺测图生产试验。２．１数据采集项目实施分为数据采集、数据预处理、数据生产等三个阶段，采用旋翼无人机进行低空数据采集，数据处理采用ＳｔｒｅｅｔＦａｃｔｏｒｙ（以下简称街景工厂）软件进行倾斜航空影像数据处理，生产实景三维模型及真正射影像，如图２所示。航飞总体技术指标见表１。

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用

无人机倾斜摄影测量三维建模及应用摘要：经济的发展，人们生活水平的提高，促进城镇化进程的加快。无人机倾斜摄影测量作为一项高端的、新型的测绘技术，其在城市化建设中发挥着重要的作用，即通过无人机倾斜摄影测量技术的应用，可以快速建立城市三维模型，为后续工程规划和建设提供有力指导。本文就无人机倾斜摄影测量三维建模及应用展开探讨。关键词：无人机；倾斜摄影；三维建模引言现阶段，无人机倾斜摄影技术是国际测绘遥感领域中一种新兴技术，根据倾斜摄影技术获得的测量信息建立相应的三维模型，能够更加直观地展现地物、地貌。 1无人机倾斜摄影测量原理倾斜摄影是在相机主光轴与铅垂线具有一定倾斜角的情况下进行影像拍摄，倾斜摄影测量是在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从垂直、4个倾斜等不同角度进行影像采集，在获取建筑物空间地理信息的同时，获取建筑物全方位的纹理信息，可以更为真实、形象地对建筑物进行表现，其打破了传统摄影测量基于正射影像方法只能从垂直方向进行影像采集的局限。倾斜摄影测量从多个角度对建筑物进行影像采集，获取多张多分辨率、多尺度的影像数据，对区域三维模型构建提供了更为丰富的数据支撑，也方便了空间信息的量测，并且数据获取速度快、处理自动化水平高，有利于数据的及时更新。无人机倾斜摄影测量技术是基于无人机搭载平台的倾斜摄影技术，该技术要点在于可以利用多视角影像进行联合平差，尤其是对传统摄影测量影像遮挡、数据规避方面的处理更为方便，提高了测量过程中地理要素间的连接效果，从而提高三维建模基础数据的准确性。而无人机倾斜摄影测量提高了影像信息的密集程度，通过密集匹配可以获得更为广泛的地物属性信息，尤其加强了对地物特征点、线、面属性信息的获取。无人机倾斜摄影测量系统主要由无人机飞行平台、GNSS导航和惯性导航系统、数据传输系统、地面监控系统等组成。为了保证无人机飞行稳定，对倾斜摄影测量的无人机的气动外形及总体结构进行了优化设计，可以满足城市密集区域内的飞行通畅。无人机控制和导航系统是无人机倾斜摄影测量系统的核心部分，包括了飞行控制和管理系统、GNSS导航和惯性导航系统、红外传感器、高度和速度传感器等，可以准确地对无人机飞行姿态、飞行高度、瞬时空间位置等进行记录，控制中心可通过实时的信息反馈对无人机倾斜摄影测量系统飞行姿态、高度等进行调控。 2与传统三维模型比较传统的三维模型制作通常采用数字正射影像图与数字高程模型进行叠加，快速建立大场景的地表三维模型，其生产出的三维模型纹理分辨率不高，缺少侧面纹理信息，实质上是2．5维的数据产品。对于局部需要精细建模的场景，再采用人工拍照、贴上纹理的方式进行。但由于照片分辨率、角度等问题以及采用的原二维数据底图质量和精度问题，即使这样也并不能完全展现建构筑物各个角度的细节。而采用倾斜摄影测量生产的实景三维模型，是采用多镜头、多角度、实时拍摄的，能够不受地形地貌限制，更加真实全面立体地反映地表物体的局部细节和整体层次。其仿真度、建模效率相比传统的三维模型制作方式，均提高了很多;而时间成本、经济成本均能得到降低。

八旋翼无人机系统

八旋翼无人机系统 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

八旋翼无人机系统技术文件一、产品名称：X-8八旋翼无人机系统 X-8是全新研制的八旋翼无人机系统，具有载重量大、续航时间长、体积小、重量轻、目标特性小，使用快捷、机动灵活、操作使用及维修简便等特点，自成体系独立执行电力巡检任务。简介： X-8 八旋翼是专业无人机技术研发团队经过多年研究、测试，最新推出的一款全球同类产品载重量最大、可垂直起降、拥有多项专利的无人飞行系统。 1）X-8选用自主驾驶设备，大大提高飞控稳定性。 2）可携带多种任务载荷。 3）可用于执行资料收集、测量、检测、侦查等多种空中任务，在电力巡检领域能发挥其高效、隐蔽性强的特点，能对目标物进行远距离监视。产品特点：（1）飞行器具有遥控、自主飞行能力，可以实时修改飞行航路和任务设置；（2）测控与信息传输设备具有遥控、实时信息传输的功能，具有多机、多站兼容工作及一定的抗截获、抗干扰能力；（3）侦察任务设备能昼夜实时获取目标图像信息，具有手动、自动控制工作模式，可迅速发现、捕获、识别、跟踪目标；（4）飞行控制与信息处理站具有对飞行器进行遥控飞行和对机载任务设备进行操控的功能，具有飞行参数/航迹显示、航路规划和实时修改飞行计划、重新设置任务样式的能力；具有通过视频实现第一视角控制飞行的能力；具有接收标准视频信号、实时处理/存储图像、数据叠加等能力，具有目标定位和引导打击的能力，且能与上级指挥机关、情报处理中心和指挥系统相通连；（5）地面保障设备具有简易检测、维修与训练的能力，具有快速更换易损件、备用动力电池组和双模态充电的功能；（6）全系统外场展开迅速，具有车载大范围机动和携行能力。机体结构技术参数：

无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法

无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法 Ting Bao was revised on January 6, 20021

无人机倾斜摄影测量外业控制点作业方法

一、资料的收集和准备 1、测量设备的准备需要准备的设备有：GPS设备一套、对中杆一根、三脚架一个、相机一台、记录纸若干外出作业时应检查：GPS设备电池是否充满电、相机电池是否充满电、相机储存卡内存是否足够；作业完成后需给设备电池充电、导出和备份数据、检查仪器设备。 2、基础控制点资料的收集根据项目需求，收集必要的等级控制点。如控制点的分布情况不满足RTK的测量要求，需要在已有控制点的基础上进行加密控制点。 3、坐标系统的确定根据项目需求，分析已有资料，确定测区所用的坐标系统、投影方式、高程基准。 4、其他资料的收集外出作业前应收集测区的地形图、交通图、地名录、天气、地域文化等资料。二、像控点的布设为保障数据成果精度，从而对控制点的要求相对提高，使1平方公里内保证30个控制点。房屋顶部应相应的增加控制点，从而使数据的精度有进一步的提高。特殊地区要相应的增加平高点。

1、像控点的布点方式采用航线两端及中间均隔一或两条航线布设平高点的方法。此方法既能保证成图精度，又能减少外业工作量。具体布点方式如下图所示： 2、像控点的选点像控点应该选择在航摄像片上影像清晰、目标明显的像点，实地选点时，也应考虑侧视相机是否会被遮挡。对于弧形地物、阴影、狭窄沟头、水系、高程急剧变化的斜坡、圆山顶、跟地面有明显高差的房角、围墙角等以及航摄后有可能变迁的地方，均不应当做选择目标。（1）适合用作像控点的有：

无人机地面站

概述近20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站（GCS:Ground Control Station)将具有包括任务规划、数字地图、卫星数据链、图像处理能力在内的，集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大：不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群。地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展，相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括：飞行器的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能、通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据、接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。地面站的配置和功能概述地面站的典型配置目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。 (1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能：用于给飞行器发送命令和有效载荷；接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元。包括一台或多台计算机，主要功能：获得并处理从UAV来的实时数据；显示处理；确认任务规划并上传给UAV；电子地图处理；数据分发；飞行前分析；系统诊断。地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响；控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能： (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面

无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中的

无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中的摘要：随着科学技术的不断发展，近几年来国际遥感领域也有了不小的突破，取得了实质性进展，倾斜摄影测量技术就是近年研发出来的新型科技。倾斜摄影技术不仅可以全面地展现地理信息，甚至能够透过定位、全景等一系列客观信息，来加快航拍摄像的速率，从而使其自动完善建设三维立体图形。无人机倾斜摄影是目前市场以及国际上最为热门的城市三维建设的研究内容，本文通过分析无人机倾斜摄影技术，并结合具体案例探讨无人机倾斜摄影技术在三维城市建模中中的实际应用。关键词：无人机倾斜摄影；三维建模；无人机应用引言当前状况下，我国经济发展迅速，科学技术水平不断提高，城市化进程不断加快，各种新科学、新技术运用到城市发展的设计与规划中。一般情况下，在城市测绘工作之中，会借助现代科技技术，无人机与计算机网络进行有效的连接，无人机所拍摄的画面能够实时传输给技术人员，技术人员可以根据实际需求做出及时反应。无人机倾斜摄影技术是一种典型的新兴测量技术，在城市测量与设计中有着越来越广泛的应用。将无人机倾斜摄影技术应用到城市三维建模中，能够有效提升三维建模的效率与精确度，具有重要的发展意义。 1无人机倾斜摄影测量技术关键节点无人机倾斜摄影的本质内涵在于将多台传感器搭载于无人机平台，并且运用影像采集的手段来收集多个倾斜角度以及一个垂直角度上的地物影像。在此前提下，关于多个视角的地物影像信息即可予以精确的获取。因此可以得知，运用无人机作为辅助的倾斜摄影手段本身具备较高测量精度、较低成本、较多成果种类、自动化建模、生成真实场景以及获取多个数据源的独特优势。在目前阶段中，无人机倾斜摄影的手段已经能灵活适用于测绘行业与领域，进而全面突显了三维摄影手段具备的独特优势所在。 1.1无人机倾斜摄影测量的组成无人机倾斜摄影测量由飞行系统、飞行平台、地面控制系统，数据输送系统等构成。风行的控制系统主要是指无人机按照指定的航线进行飞行、拍摄以及定位。飞行平台是给摄影机提供一个固定的场所使其更加平稳地被绑定其中，地面控制系统主要作用是接收无人机传送回来的图片、地理信息等重要数据，数据传送是发出指令控制信息的传输。 1.2无人机倾斜摄影测量在无人机进行摄影测量开始前，必须要挑选合适的飞行数据、遥感影像数据、高度等数据，进行合理地调整。例如，无人机的型号、大小、宽度、蓄电能力、拍摄情况等，通过这些信息来保障无人机飞行的高度、路径以及拍摄时长。它依照事先设定好的航线进行拍摄，在航行结束之后，筛选拍摄的相关数据信息。如若符合要求，进入下一步工序；如若不尽人意，再次拍摄。 1.3三维建模三维建模是倾斜摄影测量的重中之重，模型的质量、造型等将会直接影响后期对它的使用结果。通过无人机倾斜摄影进行拍摄测量之后，可以得到测绘区域最为原始的地理数据信息。在拍摄的过程中很有可能受到光线、风力、拍摄角度