浅谈无人机遥感的发展

浅谈无人机遥感的发展
浅谈无人机遥感的发展

浅谈无人机遥感的发展

李毅 唐长增 钟承志

(广西第一测绘院 南宁 530023)

摘 要:作为一种新型的遥感数据获取手段,无人机遥感非常适合小范围内的高分辨率的遥感数据的即时获取,可用于城市规划、新农村建设、污染监测、土地资源调查等领域。本文主要就无人机遥感的优势、系统组成、主要技术指标进行了阐述和探讨。

关键词: 无人机 遥感系统 非量测型相机

1 引言

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。它最早出现于20世纪20年代,最先用于军事领域。当时是作为训练防空炮手的靶机使用的。随著电子技术的进步,无人机性能越来越高,更多先进的技术装备如高级窃听装置、穿透树叶的雷达、提供化学能力的微型分光计等被安装到无人机上,用于军用战场侦察和监视任务。而随着民用领域需求的提高,无人机也逐渐渗透到民用领域的各个行业。在无人机上搭载不同的民用设备,就可以应用于不同的领域,出现不同的无人机。比如通信中继无人机、气象探测无人机、灾害监测无人机、农药喷洒无人机、地质勘测无人机、交通管制无人机和边境控制无人机等。在无人机上搭载成像系统,作为遥感平台,形成无人机遥感系统,扩大了遥感的应用范围和用户群,其应用前景将越来越广泛。

无人机遥感与卫星遥感、航空航天遥感相比,有着独特的优势。第一,对场地要求低,作业方式灵活快捷,能快速响应拍摄任务;第二,平台构建、维护以及作业的成本极低,与卫星遥感、航空航天遥感相比几可不计;第三, 因其飞行高度低,能够获取大比例尺高精度影像,在局部信息获取方面有着巨大的优势;第四,飞行高度一般低于1000米,不必申请空域:第五,能够获取高重叠度的影像,增强了后续处理的可靠性:第六,具有便于携带,转移方便等优点。但无人机遥感也有着不足,比如对载荷的体积重量有严格限制,对载荷的抗震性能也有较高要求,受风速影响较大等。而其搭载的成像设备为非量测型相机,在拍摄方式和后期处理上都与传统的航空摄影测量有所不同。针对无人机遥感的特殊性,本文就无人机遥感的优势、系统组成、主要技术指标作些阐述和探讨。

2 无人机遥感系统的组成

无人机遥感系统由空中控制系统、地面控制系统和数据后处理系统组成,如图1所示。

图1 无人机遥感系统组成

(1)空中控制系统包括无人机飞行平台、遥感传感器子系统和遥感空中控制子系统。遥感传感器子系统由通信设备、影像获取设备组成;遥感空中控制子系统由稳定飞行姿态的垂直陀螺、获取飞行平台位置信息的GPS接收天线,以及控制飞机自主飞行的微处理器等组成。

(2)地面控制系统包括航迹规划子系统、无人机地面控制子系统以及数据接收显示子系统。航迹规划子系统由飞控软件组成,无人机地面控制子系统由控制飞机起降、飞行和拍摄的遥控设备组成,数据接收显示子系统由数据接收终端和数据处理终端组成。

(3)数据后处理系统包括数据预览子系统和数据后处理子系统。数据预览子系统和数据后处理子系统主要由相应的数字摄影测量软件以及工作站组成。

利用无人机遥感系统采集数据时,其作业流程大致如下:根据遥感任务的要求对待拍摄地区进行航迹规划,在地面控制子系统中将规划好的航线载入到遥感空中控制子系统。无人机地面控制子系统按照规划的航线控制无人机的飞行,遥感空中控制子系统则按照预设的航线和拍摄方式控制遥感传感器进行拍摄;遥感传感器子系统将拍摄的数据进行存储,无人机

平台则利用无线传输通道将飞行数据传输到地面的控制子系统;地面工作人员可以在地面监测无人机的飞行航线,必要的情况下,可以根据接收的数据更改本次飞行的计划,比如可以马上进行部分地区的补拍;拍摄结束后可以自动切人手控飞行,等待降落。

作业过程中,垂直陀螺能测量飞机的俯仰/翻滚姿态角,同时垂直陀螺与微处理技术的结合,使飞机可以在在自主飞行时保持在近似“水平”状态。机载通信设备将摄像头获取的实时影像、GPS位置数据等传回地面数据接收终端, 以使地面控制中心对飞机的飞行和拍摄情况进行监控,及时修正航向、飞行姿态等。最终获取的高清影像通过地面相配套的数字摄影测量工作站进行处理。

3 系统主要技术指标

3.1 无人机飞行平台主要技术指标

无人机飞行平台与卫星遥感平台、航空航天遥感平台相比,显得轻便小巧,故对其要设计相适应的技术指标。

(1)飞行高度控制在3000m以下为宜;

(2)飞行速度控制在5O~100km/h为宜;

(3)发动机安装在飞机前进方向的后部;

(4)相对地面的飞行高度的变化应小于5%;

(5)相邻摄站飞行高度的变化应小于5%;

(6)航摄平台在作业时其水平误差不得大于3。

(7)测量飞行速度的误差不大于5%;

(8)偏离航线的绝对误差不得大于相片旁向覆盖域的5%;

(9)因发动机引起的相机谐振,其振幅偏摆角在曝光时间内不大于8.6秒。

3.2 成像设备的性能指标

无人机遥感系统里的成像设备主要是非量测型相机,即高端的普通数码相机。近年来,随着生产工艺的进步,普通数码相机的分辨率越来越高,与传统的胶片影像相比已经相差无几。其几何性能和辐射性能也大幅攀升,其点位精度已达到次微米级,CCD芯片的不平度也达到了微米级。另外,对CCD芯片来讲,不存在“底片变形的问题”。同时,从镜头的分解力来看,在航摄规范中规定航片有效使用面积内镜头分辨率“不少于50IP/mm”,换算后相当于每像素7.4μm,大多数的数码相机都可以满足。但目前的数码相机畸变差与航测规范要求仍存在一定的差距。故在使用非量测型相机时一定要对其进行严格的检校。

3.3 飞行平台稳定性指标

影像质量与飞行平台的稳定性有着很大的关系。飞行平台越稳定,获取的影像数据质量也越高。随着技术的发展和设备的更新,无人机飞行平台的稳定性也相应提高了。有研究表明,在侧风小于4级的情况下,无人机自主飞行时,其沿预定直线飞行的俯仰角和横滚角一般都在3°以内 。另外,飞行平台的稳定性也取决于控制飞行的微处理器的自身精度。GPS 卫星定位接收机的位置精度一般在±15m范围内,此时空速传感器的速度精度约为显示值的10%。对于一般的无人机来说,速度保持在设定值的±20%、高度保持在设定值的±15m以内,其飞行稳定性是符合要求的。

3.4 飞行参数的要求

按照航空遥感的一般要求,拍摄时的航向重叠率为60%,最小不得小于53%;旁向重叠率为30%,最小不得小于15%。但对于无人机遥感,其航向重叠率应大于80%,而小于90%,旁向重叠率大于40%。

航线弯曲度应<3%,航高变化应<20m,旋偏角应<10度,滚转角应<4度。

3.5 成图精度要求

从影像地面分辨率出发,结合相机的像象元大小与焦距,可以求出成图比例尺对无人机遥感平台飞行高度的要求。以5D mark II相机(CCD像元大小36×24mm,最大分辨率5616×3744)为例,将其焦距设在50mm,则其对应成图比例尺的相对航高如表1所示。

表1 成图比例尺与相对航高的对应关系

成图精度要求

地面分辨率相对航高 摄影比例尺 成图比例尺

平面精度 高程精度

1:500 0.125m 0.25m 4cm 300m 1:6000

1:1000 0.25m 0.5m 8cm 600m 1:8000

1:2000 0.5m 1m 15cm 1200m 1:15000

4 结束语

无人机遥感,作为一种低空遥感,与卫星遥感、航空航天遥感技术的成熟和完善相比,尚属于起步阶段,还有许多亟待解决的问题。但作为一种新型的遥感数据获取手段, 非常适合小范围内的高分辨率的遥感数据的即时获取,可用于城市规划、新农村建设、污染监测、土地资源调查等领域。随着设备的更新,技术的发展与完善,无人机遥感必将成为现代国家对地观测体系中不可或缺的重要组成部分,并将越来越广泛地应用于民用生活。

参考文献

1 吕书强.无人机遥感系统的集成与飞行试验研究[J].测绘科学,2007,32(1):84—86.

2 崔红霞,林宗坚,孙杰.大重叠度无人机遥感影像的三维建模方法研究[J].测绘科学,2005,30(2):127—129.

3 崔红霞,林宗坚,孙杰.无人机遥感监测系统研究[J].测绘通报,2005(5):11-14.

4 洪宇,龚建华,胡社荣,黄明祥.无人机遥感影像获取及后续处理探讨[J].遥感技术与应用,2008,23(4):462-465.

5 姬渊,秦志远,王秉杰,刘晓辉.小型无人机遥感平台在摄影测量中的应用研究[J].测绘技术装备季刊,2008,10(1):46-48.

6、李兵,岳京宪,李和军.无人机摄影测量技术的探索与应用研究[J].北京测绘,2008,1:1-3.

无人机遥感

光学遥感技术 姓名:**** 学号:************ 专业:光学工程 任课教师:******

目录 摘要............................................................................................... I 1.引言 (1) 2.无人机遥感系统概述 (1) 3.无人机遥感优势 (2) 4.无人机系统及工作原理 (2) 5.无人机遥感的关键技术 (3) ①无人机航空遥感平台集成技术 (3) ②遥感数据的实时获取与下传 (4) ③遥感数据的地面接收与处理 (4) 6.结束语 (5) 7.参考文献 (6)

摘要 分析了无人机的技术优势,介绍无人机遥感系统的原理,以及无人机实现中的关键技术,探讨我国使用无人机遥感技术的国土资源快速监察机制。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一,而且相对于其他遥感技术可以提供更高的实时性和准确性。 关键词:无人机;遥感;国土资源管理 Abstract Analysis of unmanned aerial vehicle (uav) technology advantage, this paper introduces the principle of uav remote sensing system, and the key technology of unmanned aerial vehicle (uav) implementation, discusses the rapid of land and resources using unmanned aerial vehicle (uav) remote sensing technology in monitoring mechanism. Uav remote sensing system with lower operating costs, highly efficient and flexible task arrangement, the operation of the automatic and intelligent application become one of the main remote sensing technology. And relative to other remote sensin Keywords: drone; remote sensing; land and resource management

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无人机用于国土资源遥感飞行平台解决方案 一、无人机在国土资源调查的应用 国土资源包括土地资源、矿产资源、海洋资源、水资源、气象资源、生物资源及旅游资源等,航空遥感在国土资源调查的应用一般涵盖国土整治的规划与管理,环境和灾害监测,水文地质、工程地质勘查,建设工程选址、选线及城市规划等领域。无人机飞行平台在国土资源遥感调查领域发挥出了自身的优势,低成本、低速、可靠性的无人机执行低空飞行任务,可以快速,高质量获取航空高分辨率遥感影像。 1)无人机用于城镇规划调查 无人机携带多种传感器在城镇上空飞行,为城市开发的规划信息系统提供依据。广泛应用在建筑密度分布规律研究、在建工地调查、中心城市简房漏棚调查、施工占路情况、露天停车场调查、垃圾堆场的空间分布、污水治理和改造工程的补充论证、为建厂规划或改造提供影像资料等。无人机除了应用在城市的变迁、发展趋势及改造,城市图件更新外,还可用于城市现状调查,如土地利用、地籍、交通、旅游资源调查,绘制城市绿化分布图、烟尘污染分布图、水污染分布图,以及城市环境调查,如三废污染、地质灾害、城市公共安全监测方面。 2)无人机用于矿产资源开发调查

我国矿区开发引发生态环境的破坏;矿产资源规划执行情况不清,缺乏客观和有效数据;由于缺乏实时监控使得违法行为频繁发生。无人机空中遥感矿区的矿产开采点位置(井口位置) 、开采状态(开采或关闭) 、开采矿种(煤、铁) 、开采方式(露天、地下) 、占地范围与土地类型、固体废弃物堆积范围和占用土地类型等。无人机还可以观测矿产资源开发引发的灾害。包括地面沉陷范围、地裂缝长度、塌陷坑位置、山体陷裂(垮塌)范围、崩塌位置、滑坡位置、泥石流位置、河道淤塞长度(位置)及煤田(煤矸石)自燃范围等。探测矿山生态环境信息。包括破坏土地范围、受损植被范围、粉尘污染范围、水体污染范围、荒漠化范围、土地复垦范围及矿山环境治理效果。无人机低空遥感配合地面管理软件亦可为矿产资源开发整体状况提供决策支持 系统。 3)无人机用于农业土地资源和农作物资源评估 无人机遥感可以快速估测农作物的种植面积,农作物长势监测和产量预报,农作物旱情和灌溉情况监测和用于农业自然资源管理。解译、判断农业生产中遇到的问题,如病虫害、土壤盐碱度、土壤营养状况、水污染等问题。农业生态环境变迁监测:草原退化、土地沙漠化、水土流失水环境污染监测和农业水环境资源供给配备规划。 4)无人机用于地质灾害遥感 无人机可在山区大型工程、铁路及公路沿线、山区城镇等区域进行可疑滑坡区域的地质环境遥感,研究、滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、减灾和防治,为灾后救援、重建工作提供重要依据。目前以崩滑流为主的地质灾害遥感调查与监测技术已基本成熟,比如采用

浅谈无人机的发展现状及发展趋势

浅谈无人机的发展现状及发展趋势研究 【摘要】随着世界科技的进步,计算机技术日新月异,人工智能、云计算已经得以实现,智能化、信息化和自动化的时代已经到来,无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术,由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势,现在广泛应用到军事领域,用于侦查、干扰,战场目标摧毁等,效果极佳,受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究,尝试解开无人机的面纱,让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机;发展现状;发展趋势;军事领域 随着科技的发展,人们对未知领域的探索也拉开帷幕,面对着高风险、高强度的任务,人们开始利用无人机替代有人飞机来执行,这也是大势所趋,形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备,有的是利用预编程序操控,又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速,在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本,因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用,最早出现在美国,1909年世界上第一架无人机在美国试飞,并取得了不错的成绩。接下来的几年里,英德两国也开始研究无人飞机,并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来,军事领域显得兴趣盎然,现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代,无人机已经开始应用到军事领域,在美越战争中,美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是,最经典的无人机作战运用,属于以色列人。在第四次中东战争中,以色列使用BQM-74C无人机,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时,利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机,并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末,很多的国家已经研制出新时代的军用无人机,并且纷纷应用到军事领域,用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等,一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展,军用无人机的发展日趋成熟,它与有人机相比具有相当大的优势,比如,相对于有人机来说,无人机的操作简单,材料花费较小,关键是可以无飞行员亲自操作,伤亡率低;无人机顾名思义隐蔽性较好,不易暴漏,获取情报的真实度较高,生命力极强;另外,就是无人机的跑距离较短,易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说,掌握此技术的国家已经有30多个,无人机的类型也有200种以上,军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无人飞机,按照及功能,可以划分为以下几个类型:靶机:主要用于训练飞行员和防空兵及测试其它防空兵器的性能;侦察机:主要用于战场相关情报的搜集和处理;诱饵机:主要是诱使敌雷达,进行空中打击;电子对抗机:主要是对敌机、指挥系统等开展电子干扰和信息侦;攻击机:主要是目标打击和战场摧毁;战斗机:用于空袭或者地面打击;其它无人机:比如激光照射、核幅射的侦察等。 3、军用无人机未来的发展趋势探究 虽然和平与发展是当代社会的主要特征,但是很多的国家在国防建设上并没有放缓脚步,而是在不断的升级军用武器及其它国防基础设施建设。军用飞机有其自身巨大的优势,在各国得到了前所未有的追捧和研究。新时代的战争不再是常规武器之间的较量,而是科学技术

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2 土壤属性分析 当今,世界农业现代化大国都在提倡精准农业,要求根据土壤性状,在作物生长过程中调节对作物的要素投入,以最低的投入达到最高的产出,并高效利用各类农业资源,改善环境,取得较好的经济效益和环境效益。 作为空中监测技术,农业遥感是推动农业走向精准化的有利手段。农业遥感监测主要以作物、土壤为对象。作物在可见光-近红外光谱波段中,反射率主要受到作物色素、细胞结构和含水率的影响,特别是在可见光红光波段有很强吸收波段,在近红外波段有很强的反射特性,可以被用来进行作物长势、作物品质、作物病虫害等方面的监测。土壤可见-近红外光谱总体反射率相对较低,在可见光谱波段主要受到土壤有机质、氧化铁等赋色成分的影响。因此,土壤、作物等地物固有的反射光谱特性是农业遥感的基础。 在精准农业中,有一个重要的概念叫做归一化植被指数。根据专业解释,归一化植被指数是反映农作物长势和营养信息的重要参数之一,计算方式是近红外波段的反射值与红光波段的反射值之差比上两者之和。归一化植被指数可以为改善作物健康提供参考依据,比如告诉你农田是否需要额外施肥。

2017年无人机发展现状及发展前景分析研究报告

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小型无人机发展现状分析 民用小型无人机迎来爆发期:市场规模快速成长,国外巨头纷纷布局 所谓无人机,即不载人的飞行器。按照技术来划分,无人飞行器可分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类,而前三类应用最为广泛,其中无人多旋翼飞行器又由于其结构简单、价格相对低廉的特点,应用场景迅速拓展、发展前景最受关注。 多旋翼小型无人机经历了一段漫长的发展历史。 多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低,但飞行时不太稳定、很难控制,容易因侧翻而坠机,所以需要自动控制器和导

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浅谈无人机与遥感技术的完美结合

红外遥感 结课论文 题目:浅谈无人机与遥感技术的完美结合系别:信息工程系 班级:地理信息系统 姓名:123 学号:88888888 2015年11月3日

浅谈无人机与遥感技术的完美结合 摘要:随着遥感技术的快速发展,各行各业对遥感数据的需求日益增加,但遥感数据获取手段相对不足。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一。无人机与遥感技术的完美结合,使遥感技术如虎添翼,本文对目前国内外无人机遥感的研究现状进行了简单介绍,在此基础上对无人机遥感技术进行了简单的分析。 关键词: 无人机;遥感平台;遥感;完美结合 1引言 无人机技术经过几十年的发展, 性能不断提高, 功能日益完善,尤其是近年来航空、计算机、微电子、导航、通讯及数字传感器等相关技术的飞速发展, 使得无人机技术已经从研究阶段向实用化阶段发展。无人机技术已经被广泛应用于各个领域中, 成为未来航空器的发展方向之一。 2无人机遥感介绍 2.1 国内外研究现状 无人机最早出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要使用作飞机靶机,应用范围主要是在军事上,后来应用范围逐渐扩展到作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代的科技革命让无人机得到进一步发展。随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断出现,无人机的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。世界范围内的各种用途、各种性能指标的无人机的类型已达数百种之多。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几公斤到几百公斤。这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件。 传感器经历了早期的胶片相机和大面阵数字化几个发展阶段, 目前国内制造的数字航空测量相机拥有8000多万像素, 能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片;中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相, 利用开发的软件再进

无人机遥感测绘

无人机航测遥感 现有的卫星遥感和普通航空摄影存在以下问题:卫星影像时效性不强,分辨率低;普通航空摄影缺乏机动灵活性;很难获取云下影像;一般用户不能自主拥有和应用。对土地利用动态监测、土地执法检查、地质灾害、矿山乱采乱挖等需要重复监测和测绘的工作,迫切需要开发新的遥感技术手段,无人飞行器遥感监测技术为这种应急需求提供了一种新的技术途径。以无人飞行器为遥感飞行平台,以数字遥感设备为任务载荷,以遥感数据快速处理系统为技术支撑,一种高机动性、低成本的小型化、专用化遥感系统。通过"3S"技术在系统中的集成应用,使其具有实时对地观测能力和遥感数据快速处理能力,可以为对影像以及增值产品有需求的部门提供高效的服务。 基于无人机技术的测绘遥感系统,使其具有高分辨率影像快速获取与处理能力,前期检校、测试后,按照项目需求获取大比例尺航空影像资料进而测制数字正射影像图(DOM)、数字高程模型(DEM)、数字表面模型(DSM)、数字线划图(DLG)、真正射数字正射影像图(TDOM)的功能需求。 无人机与有人机在航测遥感领域的优劣势 名称 无人机 有人机 测区面积 无人机适合小面积飞行,一般地区在1000平方公里以内的区域面积。 适合大面积航摄 飞行高度 低空飞行,航高一般不超过1000米 一般都在1000米以上飞行 云下数据获取 对天气要求低,可以在阴天作业,飞行高度较低,可以获取云下数据 受天气影响较为严重 机动性 机动灵活、可以随时起飞,快速处理数据,满足应急需求,支持快速更新。 机动性较差,受影响因素较多 空域 受空域限制小,不用调机,可以用火车、汽车、飞机等灵活的方式运送到飞行区域。 受空域影响非常大 场地 灵活的起降方式支持滑跑、弹射等起飞方式,可以随时随地起飞 必须租用机场,受民航管制 价格 获取小面积、高分辨率影像单价较低,航摄起步价7万元。 获取大面积影像单价较低。航摄起步价最低20万元。 拥有和使用 经简单培训即可掌握使用 一般用户不能自主拥有和应用。

无人机遥感技术的测绘应用

无人机遥感技术的测绘应用 摘要:本文对无人机遥感平台及在测量中的应用作了阐述。 关键词:无人机遥感平台;摄影测量;技术应用 引言: 无人机遥感技术作为一种新型的航空摄影测量方式,经过近几十年的发展,已成为传统航空摄影的有效补充。无人机遥感技术以其具有结构简单、使用成本低、起飞迅速等技术优点,在地理国情监测、应对重大突发事件、数字城市建设、国土资源调查测绘等诸多领域发挥了积极的作用。 1无人机遥感技术 无人机遥感是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS 差分定位技术和遥感应用技术,快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。 技术特点:第一,对场地要求低,作业方式灵活快捷,能快速响应拍摄任务;第二,平台构建,维护以及作业成本相对较低;第三,因其飞行高度低,能够获取大比例尺高精度的影像,在局部信息获取方面有着巨大的优势;第四,飞行高度一般低于1000m,不必申请空域;第五,能够获取高重叠度的影像,增强后续处理的可靠性;第六,便于携带转移方便。 2无人机获得的遥感数据的特点 通常飞机会在2km~12km的对流层或者12km~25km的平流层底部飞行,飞机在这一高度高速飞行时姿态平稳。超低空航空飞行时影响因素很多,阵风、热空气的升力、高压输电线发出的电磁干扰、通讯高塔等对飞机的飞行、控制都有影响。所以飞机获取的数据姿态角通常较大,尤其是航偏角,影像比例尺变化也非常明显。使用这一数据获取方式通常测区的范围较小,在短时间内就可以完成数据获取的任务。 传统的方法很难快速检测获取数据质量,当发现数据有问题再将飞机等设备重新运到测区补飞,成本过高。这就需要一种可以快速地处理原始数据,拼接出测区概略图的方法,虽说不能用于精确测量定位,但也具有很高的实用价值。 3在测量中的应用 3.1无人机平台摄影测量系统构成

民用无人机行业发展现状与应用情况

民用无人机行业发展现状及应用情况 一、民用无人机行业发展现状 民用无人机的发展要归功于军用技术的民用化,与军用无人机的百年历史相比,民用无人机从20世纪80年代才开始起步,在近十年里得到了真正全面的发展。与军用无人机高空、高速、远程和高续航等要求不同,民用无人机技术要求低、更注重经济性,军用技术的民用化降低了无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展。 主要的军用无人机制造国如美国、以色列、欧洲和日本等均加快民用无人机产业化,民用无人机进入普及时代。 图表世界民用无人机不同领域销售额占比 资料来源:产研智库

图表不同用途民用无人机 资料来源:产研智库 民用领域对无人机的飞行速度要求通常在100公里/每小时以下,飞机高度在3000米以下,某些特殊应用飞行高度在4000-5000米。无人机已广泛应用于防灾减灾,搜索营救,边防巡逻,森林防火,气象探测和农作物估产,管道巡检等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点,在洪水,旱情,地震和森林大火等自然灾害实时监测和评估方面具备特别优势。 民用无人机下游需求非常广泛,包括农业、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、安防、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业。近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和巡检两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。我们认为其它行业的潜在需求也将逐步显现,我国民用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期。 二、中国民用无人机的应用情况 中国无人机起步较早,20世纪80年代,西北工业大学D-4固定翼无人机就对地图测绘和地质勘探做了尝试,但是民用无人机领域开发长期以来没有受到足够的重视。直到近年来由于需求牵引,尤其是灾害频发急需一种灾情监视评估和搜救手段,民用无人机才得到充分关注。

印度无人机的发展历程及前景

印度无人机的发展历程及前景 2013年10月08日来源:搜狐军事作者:知远 无人机最初是作为“天空中的眼睛”用来监视对手,所以它们经常孤独地在边境地区翱翔。现在无处不在的无人机已经发展成为一种有力的武器,可以显著地影响冲突的结果。尽管人们对无人机的认识主要是其军事用途,但是它们也可以在非军事方面发挥作用,例如执法。许多军事领导人相信,由于无人机的巨大潜力,它们将成为未来战争中的关键参与者,最近几年来,无人机的使用已经更加普遍,尤其是在反恐怖主义行动中。本文试图探讨无人机不断增长的作战能力,回顾无人机从被动的观察者发展成为目前强有力的猎人杀手“阿凡达”的过程,文中同时介绍了印度国产和进口无人机的情况。 无人机的起源 1982年,以色列在黎巴嫩作战期间,首次使用无人机执行监视任务,随后,无人机作为一种潜在的力量倍增器当之无愧的受到世界各国军队的关注。世界各国在新的无人机技术方面的持续努力以及对新技术地疯狂追求导致无人机的能力产生了巨大进步,在应用方面也同样如此。在1990年至1991年的“沙漠风暴”行动期间,人们第一次通过电视转播看到了“先锋者”(PIONEER)无人机的操作。在随后多年的后续冲突中,越来越多地无人机出现在人们的视野。人们发现,用于无人机采办和技术研发的军费开支节节攀升,无人机主机的形状和大小也百花齐放,既有重量约2千克甚至不到2千克、作战半径仅10千米的微型无人机,也有起飞重量达到15吨,可以跨越大洲飞行的巨型无人机“全球鹰”。 “先锋者”无人机以及其他国家无人机操作经验 俗话说“眼见为实”(Seeing is believing),图像情报收集一直无人机的主要功能。合成孔径雷达、安装电荷耦合器件(CCD)摄像头的光电(EO)有效载荷以及热成像仪是用于收集图像情报的主要传感器。高准确度的稳定系统、机载视频跟踪器、激光导引/指针是光电有效载荷另外的关键技术。随着基于全球定位系统(GPS)技术的卫星以及卫星图像融合技术的出现,目标位置的精确计算变得轻而易举。合成孔径雷达可以透过尘霾与雾进行监视,所以被认为是一种全天候传感器。紧凑型合成孔径雷达系统适合中高度长航时(MALE)无人机平台,其作战半径可达40千米,并具备对移动目标的探测能力。 从重要程度上来说,信号情报的作用排名仅次于图像情报。电子情报(ELINT)系统的功能是检测、识别和归类无线电频率(RF)信号以及定位发射极,在这个任务中无人机是至关重要的。此外,通过发射极的信号能够了解敌人的部署情况。同样地,无人机搭载的通信情报系统,可以确保使用者能够将从各种语音通信中得到的情报解码并对情报来源进行定位,从而了解敌人兵力的总体部署。 海军将无人机用于沿海和海上监视行动,包括海上搜索和救援。更大型的无人机非常适合这种任务,因为它们可以携带多种有效载荷,例如光-电、海上巡逻雷达和/或信号情报有效载荷。地面控制站拥有先进的图像处理功能,可以从看似无尽的图像数据中识别和选取感兴趣的目标。从船上控制无人机能够实时监控它们的产品,使无人机比载人飞机更具优势。 美军部署“全球鹰”无人机去监测毗邻日本福岛核灾难的太平洋地区核污染水平,这可能是无人机能够执行“肮脏和危险”任务最有力的证据之一。武装(猎人-杀手)无人机可

无人机遥感

4.方茴说:"可能人总有点什么事,是想忘也忘不了的。" 5.方茴说:"那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷 偷摸摸的。" 6.方茴说:"我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念 却可以把已经注定的谎言变成童话。" 无人机遥感发展现状与应用 摘要:随着测绘科学技术的发展,各行各业对遥感数据的需求日益增加,但遥感数据获取手段相对不足。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一。本文对目前国内外无人机遥感的研究现状进行了介绍,在此基础上对无人机遥感关键技术进行了分析。 关键词:无人机遥感发展现在应用领域 无人机技术经过几十年的发展,性能不断提高,功能日益完善,尤其是近年来航空、计算机、微电子、导航、通讯及数字传感器等相关技术的飞速发展,使得无人机技术已经从研究阶段向实用化阶段发展。无人机技术已经被广泛应用于各个领域中,成为未来航空器的发展方向之一。随着人们对地理环境的不断理解和对测绘需求的增长使得无人机与测绘的关系越来越紧密。无人机遥感技术体现了无人机与测绘的紧密结合同时也提供了更高效的测绘方式。 一、无人机遥感介绍 1、无人机遥感系统简介 2、国外研究现状 无人机最早出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要使用作飞机靶机,应用范围主要是在军事上,后来应用范围逐渐扩展到作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代的科技革命让无人机得到进一步发展。随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断出现,无人机的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。世界范围内的各种用途、各种性能指标的无人机的类型已达数百种之多。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几公斤到几百公斤。这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件[1]。传感器经历了早期的胶片相机和大面阵数字化几个发展阶段,目前国内制造的数字航空测量相机拥有8000多万像素,能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片[2];中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相,利用开发的软件再进行拼接,有效地提高了遥感飞行效率;德国禄来公司推出的2200万像素专业相机,配备了自动保持水平和改正旋偏的相机云台,开发了相应的成图软件。另外激光三维扫描仪、红外扫描仪等小型高精度遥感器为无人机遥感的应用提供了发展的余地。 3、国内研究现在 2005年8月8日上午11时24分,由北京大学与一航贵州集团共同研制的我国第一个 1."噢,居然有土龙肉,给我一块!" 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

无人机发展现状以及未来趋势研究

无人机发展现状以及未来趋势研究 2014020912026 姚聪 【摘要】随着世界科技的进步,计算机技术日新月异,人工智能、云计算已经得以实现,智能化、信息化和自动化的时代已经到来,无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术,由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势,现在广泛应用到军事领域,用于侦查、干扰,战场目标摧毁等,效果极佳,受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究,尝试解开无人机的面纱,让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机;发展现状;发展趋势;军事领域 随着科技的发展,人们对未知领域的探索也拉开帷幕,面对着高风险、高强度的任务,人们开始利用无人机替代有人飞机来执行,这也是大势所趋,形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备,有的是利用预编程序操控,又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速,在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本,因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用,最早出现在美国,1909年世界上第一架无人机在美国试飞,并取得了不错的成绩。接下来的几年里,英德两国也开始研究无人飞机,并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来,军事领域显得兴趣盎然,现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代,无人机已经开始应用到军事领域,在美越战争中,美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是,最经典的无人机作战运用,属于以色列人。在第四次中东战争中,以色列使用BQM-74C无人机,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时,利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机,并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末,很多的国家已经研制出新时代的军用无人机,并且纷纷应用到军事领域,用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等,一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展,军用无人机的发展日趋成熟,它与有人机相比具有相当大的优势,比如,相对于有人机来说,无人机的操作简单,材料花费较小,关键是可以无飞行员亲自操作,伤亡率低;无人机顾名思义隐蔽性较好,不易暴漏,获取情报的真实度较高,生命力极强;另外,就是无人机的跑距离较短,易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说,掌握此技术的国家已经有30多个,无人机的类型也有200种以上,军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无

无人机产业发展经历的五大变化

无人机产业发展经历的五大变化 从0到1,著名的硅谷创投教父彼得·蒂尔在《从0到1》书中认为这种进步就是垂直的进步,也即科技的发展。 科技的不断创新,让无人机在民用领域得到了广泛的应用。同时,随着大数据、云计算、移动互联网等信息技术与无人机技术的相互融合,无人机在经济生活中的应用价值更加凸显。 宇辰网今天就带大家领略一下无人机产业是如何完成从0到1的跨越的。 1.从无到有,大疆领衔 不管是业界还是媒体,都在一定程度上认可大疆创新(DJI)是中国无人机市场的开拓者,《华尔街日报》称其为“首个在全球主要的消费产品领域成为先锋者的中国企业”。

大疆创新起家于2006年,三个人“宅”在深圳搞研发,先是做飞行控制系统,后开发产品,并向国内外业余爱好者销售。2013年1月,大疆发布了一款四旋翼飞行器,即“精灵1”,因为其简洁、易用、售价低,“大疆精灵”撬动了非专业无人机市场。 据宇辰网了解,起初大疆创始人汪滔并不看好四旋翼无人机,迟迟不肯上马多旋翼产品。因其优良的操控性能极大地降低了航拍的难度和成本,遍地开花的企业都在研发多旋翼无人机,大疆才后来居上。多旋翼无人机随即成为大疆最畅销的产品。 大疆对这个产业的贡献是毋庸置疑的,首先它让普罗大众知道了什么是无人机,其次它把价格降到了万元以下,让爱好者买得起玩得起,最重要的是操作简单,很快成为了风靡一时的“大玩具”。 2.从消费级到工业级 无人机按应用领域,可分为军用与民用。民用方面,一般分为消费级和工业级。 无人机早期在航拍领域大显身手,功能较为简单,成本较低,大多数处于万元以下。在2006年到2010年成立的无人机企业,大多以航拍业务起家。 随着技术的不断创新,在飞行控制系统、航时和载重等方面的不断进步,无人机的应用不断扩展,业内迅速掀起了一片“无人机+行业应用”的浪潮。目前无人机在警用安防、城市管理、农业植保、地质勘探、气象监测、电力巡检、抢险救灾、影视拍摄等行业有着广阔的应用前景。

无人机应用与发展浅析

无人机的发展与应用 2018级软件工程2016040121146 方添龙 摘要:无人机也就是无人驾驶的飞机,主要是依靠程序控制或者遥控控制的方式来进行飞行的飞行器。在科技发展的今天,无人机在许多的领域都有着实际的应用,但就算有着十分广阔的发展前景,目前无人机技术仍不成熟,本文章主要对无人机实际应用和未来发展分析和研究,并对其发展的前景进行了进一步的讨论。 关键词: 无人机发展前景,实际应用,三大领域 1.无人机的发展及特点 无人驾驶飞机简称“无人机”(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称。无人机最早的应用是在军事方面作为空军靶机使用后因无人机技术的进步和信息技术的发展,无人机开始发展出侦察,诱敌,信号中继等功能,现今无人机的使用范围已拓展至军事、民用和科研三大领域。相较于传统的飞行器,无人机一般体积较小且无驾驶员,所以生产和维护成本低,不受驾驶员的生理情况限制,拥有较强的工作强度。但同时无人机也存在各种缺点,比如生存能力不足,飞行速度较慢,难以完成复杂的工作的缺点,尤其是面对飞行过程中出现的突发情况不能及时地处理,如大风,外来攻击,自身机械故障等情况。这些都会导致无人机失控甚至坠毁。 2无人机的应用 2.1军事领域的应用

无人机有着体积小、隐蔽性高的特点,因此在军事当中被广泛用于执行军事电子侦察,电子对抗、预警、远距离攻击,战斗评估、军事地形航拍及测绘、反恐等方面。无人机的强大功能,使得其在减少人员伤亡、应对复杂的战事、提高工作效率等方面发挥了强大的作用,特别是在现代信息战和电子战中无人机已经成为了不可或缺的一部分,正因如此无人机技术在当前阶段被世界上的许多国家重视。但同时无人机在战争中的作用还是有限的,并不能很好的实现电子对抗、侦查和攻击等方面的作用,另外,无人机作战飞机的隐身能力、信息通讯能力、导航能力等仍然存在一些问题,需要进一步提升和改进。 2.2民事领域的应用 无人机在民用领域应用广泛,其主要表现在三个方面 第一个是在农作物植保方面。使用无人机进行药物喷洒作业,具有作业效率高、单位面积施药液量小、无需专用起降机场、机动性好等优点,植保无人机可以远距离摇控大范围内操作,从根本上避免了作业人员暴露在农药中的危险,改善了操作者的劳动条件和劳动成效。 第二个是在无人机航拍方面,无人机在航空中的摄影主要 有三种:固定翼地理勘察航测,无人直升机正射影像,多旋翼飞行器低空拍摄。航拍的主要优势是不受地面环境的限制,且成本低,相较于人为驾驶和卫星监测无人机体积小成本低且可获取较为清晰画面 所以何以应用于许多场合,尤其在新闻领城内的使用,有些甚至将会上升到国家政策的层面。其中大部分的原因,是因为真人驾驶与控制

浅谈无人机遥感的发展与应用

浅谈无人机遥感的发展与应用 摘要:随着遥感技术的飞速发展,遥感数据的获取手段也变得多种多样,无人机作为一种新型的遥感数据获取手段非常适合小范围内的高分辨率遥感数据的即时获取,应用非常广泛。本文主要介绍了目前无人机遥感的发展现状和应用领域,并展望了其发展前景。 关键词:无人机遥感;发展现状;应用领域;前景展望 0 引言 无人机遥感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ),是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术,具有自动化、智能化、专用化快速获取国土、资源、环境等空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势,已经成为世界各国争相研究的热点课题,现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段,成为未来的主要航空遥感技术之一。 1 无人机遥感介绍 无人机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“无人机数字遥感”成为航空领域的一个崭新发展方向。“无人机数字遥感”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。 无人机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单反数码相机,并配备有姿态稳定平台,可快速获取城镇大比例尺真彩色航空影像。 目前的无人机遥感系统多使用小型数字相机(或扫描仪)作为机载遥感设备,与传统的航片相比,存在像幅较小、影像数量多等问题,针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄(或扫描)时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正,开发出相应的软件进行交互式的处理。进一步的建摸、分析使用相应的遥感图像处理软件。 2 国内外无人机遥感的发展现状 无人机出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要用作靶

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