无人机遥感系统的集成与飞行试验研究_吕书强
无人机遥感地面下传数据通信的实现与结果分析
ｐ ｐ Ｎａ ｅ， ｉｅ ｍ
放、 分析 ， 以利 于不断提高遥感 任务 的完成 质量 ， 也为遥感 图像
的后续处理提供依据 。遥感数据 经过机上 通信链路及 对地无线 传输链路 到达地面测 控系统 ， 再下发给各个客户端 。
端可利用标准 的 Ｗｉ３ ｎ ２文件系统 Ａ Ｉ Ｐ 函数来进行数据 的收发。
１ １ ２ 命 名 管地面测 控系统 ， 所有数 据 由地面测控系统建立 的命名管道服务器对外分发。遥感 地面监 测系统通信接 口的命名管道客户端的建立过程如下 ：
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ
＆ Ｃｏ ｏ ｉ Ｉ ｏ ｔ ｎＳｓ ｍ，ｅｉ ｎｖｓｙＢｉｎ 蜀 Ｌ ｂｏ ｐｔ ｌ ｅｇ ￣ ｃ ｎ ｒ ｉ ｙｔ Ｐ ｋ ｇ Ｕ ｉｒｔ，ｅ ｇ ａ ａｉ ｒ ｆ ｍａｏ ｅ ｎ ｅｉ ｆＳ ａ
Ｉｔ ｒｔ ｎ＆ Ｉ ｐｌａｉ ，ｅｉｇ１０７ ，ｈ ａ ｎｅ ａｉ ｇ ｏ ｔＡｐｉ ｔｎＢ ｉ ０８１Ｃ ｉ ） ｓ ｃｏ ｊ ｎ ｎ
Ｔ ｅｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｆ ａ ｄ ｐ ｐ ｎ ｎ ｏ ｋ ＡＰ ， ｎ ｈ ｒ ｃ ｓ ｆｒ ｍｏ ｅ ｓ ｎ ｉ ｇ ｄ ｔ ｎ ａ ｋ ｎ ｒ ｎ ｙ ｅ ． ｈ ｙｎ ｅ ｔｄ ｔ ｓ ａｉ— ｈ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓｏ ｍｅ ｉｅ ａ ｄ ｗｉｓ ｃ Ｉ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅ ｔ ｅ ｓｎ ａａ ｕ ｐ ｃ ｉｇ ａｅ ａ ａ ｚ ｄ Ｔ ｅ ｆ ｉ ｇ ｔｓ ａａ ｉ ｌ ｎ ｌ ｌ ａ ｌ ｚ ｄ， ｎ ｈ ｄ ｉｅ ｆ ｒｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｉ ｇｖ ｎ ｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｖ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ｓ ｉｅ ．
无人机图像与卫星遥感影像融合技术研究
无人机图像与卫星遥感影像融合技术研究摘要：随着无人机影像技术与卫星遥感影像技术的飞速发展，使传统遥感技术获得了全面变革。
以此技术为基准，经过利用无人机的航拍形式获取图像信息并进行预处理之后，再与具有高分辨率的遥感卫星影像信息进行融合处理，此方法将能够实现两种影像的互补优势，从而取得更加广阔的应用前景。
此外，关于无人机图像和卫星遥感影像融合技术方面的研究成果目前没有很多，因此在展开此方面研究活动时存在一定困难，但是不容忽视的是无人机图像技术和卫星遥感影像技术的融合价值，这也是近年来推动行业内重点研究无人机图像和卫星遥感影像融合的重要因素。
关键词：无人机图像；卫星遥感影像；融合研究引言：将无人机图像与卫星遥感影像相融合是科学技术发展的必然趋势，通过发挥两者优势最终会获得较为精准的图像，并且在无人机遥感技术不断发展过程中，对运行成本和维护成本都起到有效降低的作用，无人机图像具有很多优势，安全风险较低、操作方式较为灵活，与影像相比，卫星遥感影像呈现出来的效果以黑白、真彩和彩虹外为主，能够将颜色更加真实的呈现出来。
因此，无人机图像与卫星遥感的融合应用也愈加广泛。
基于此背景，考虑到无人机图像和卫星遥感影像的实际融合价值，本文针对无人机图像与卫星遥感影像融合技术展开研究，通过发挥无人机图像与卫星遥感影像融合的作用。
1数据预处理1.1无人机数据的预处理无人机的影像有着相幅小且数量较多的特点，极易受到姿态稳定性的影响，继而呈现出影像旋转角度偏大这样的情况。
影像的畸变差比较大，POS精度较低，这类特点意味着需要搭配拥有高水平的数据处理软件执行处理工作，以此为基底才能获得理想的作业效果。
与此同时，要想充分凸显无人机图像与卫星遥感影像融合的实际职能，需要细化处理无人机数据的预处理工作，确保空三成果精度、达到影像同名点匹配的标准，并解决空三成果与采集软件匹配、软件自动化应用等问题[1]。
1.2卫星遥感数据的预处理在应用卫星遥感影像数据前，需对数据进行预处理，卫星遥感数据的预处理步骤为：①辐射定标，主要指的是，应用大气纠正技术，使影像数据的灰度值转化为表观辐亮度、表现反射率等物理量的过程。
国土资源数据整合下无人机低空遥感监测系统设计
国土资源数据整合下无人机低空遥感监测系统设计2微山县自然资源和规划局鲁桥中心服务所，山东济宁2720003微山县土地资源事务服务中心，山东济宁272000摘要：与GIS型遥感监测系统相比，无人机低空遥感监测系统在遥感监测电路、数据资源整合服务器等多个硬件应用结构的支持下，借助数据仓库体系，对Oracle数据库进行连接处理，从而使国土资源数据加密整合效果不断趋于完善。
从实用性角度来看，国土资源数据整合速率值的增大，能够较好保证国土资源数据的集成效果，在无人机遥感技术创新方面具有较强的应用可行性。
关键词：国土资源；数据整合；无人机；遥感监测；系统设计1无人机低空遥感监测系统硬件设计无人机低空遥感监测系统的硬件执行结构包括无人机低空监管中心、遥感监测电路、数据资源整合服务器3个组成部分，具体搭建方法如下：1.1构建无人机低空监管中心监管中心作为无人机低空遥感监测系统设计的基础硬件执行结构，由资源信息传输、飞行线路部署、遥感现场部署等多个环节组成。
随着无人机设备飞行距离的延长，数据链会加速向外传输已采集到的国土资源数据，并可在监测平台主机的作用下，实现对基层遥感客户端的调节与控制。
在已知飞行线路部署与遥感现场部署的情况下，国土资源信息的传输速率数值会受到外界的影响。
若控制数据链传输速率保持不变，则可认为遥感客户端对于国土资源数据信息的需求量越大，无人机设备的低空飞行速度就越快。
1.2国土资源数据资源整合服务器的应用数据资源整合服务器与系统遥感监测电路直接相连，可在无人机低空监管中心的调度下，对核心遥感体系与局域监测网络进行初步维护，再借助监测服务器与交换机设备实现对底层无人机的有效控制。
底层无人机控制主机负责协调无人机设备与系统局域监测网络之间的连接关系，一方面可对暂存于交换机结构之中的国土资源信息进行充分调度，另一方面也可在核心遥感体系中实现对这些信息参量的整合与处理。
通常情况下，数据资源整合服务器所属的无人机控制数据数量越多，系统最终所收获的国土资源数据信息就越完整。
无人机的遥感技术应用及发展前景
无人机的遥感技术应用及发展前景研究课题：无人机的遥感技术应用及发展前景研究方案：一、引言随着无人机技术的迅速发展，无人机的遥感技术应用也逐渐受到人们的关注。
无人机可以携带各种遥感仪器，实现对地球表面及大气的高分辨率观测和监测，具有广泛的应用前景。
本研究旨在探讨无人机的遥感技术应用及其发展前景，为解决实际问题提供有价值的参考。
二、研究目标1. 分析无人机遥感技术在不同领域的应用现状，并总结遥感技术在这些领域中的优势；2. 探讨无人机遥感技术的发展前景，提出应用前景的预测和相关问题的解决方案；3. 通过实验和数据分析，验证无人机遥感技术在某一具体领域的应用效果；4. 创新并改进现有的无人机遥感技术方法，提出新的观点和方法。
三、研究方法1. 理论研究：通过查阅文献和相关资料，了解无人机遥感技术的现状和发展趋势，分析其在不同领域的应用情况；2. 实地调研：选择一个具体的无人机遥感技术应用领域，如农业、环境监测等，深入相关地区进行实地调研，收集相关数据；3. 设计实验：根据研究领域的需求和实际问题，设计相应的实验方案，明确研究的目标和步骤；4. 数据采集：利用无人机携带的遥感仪器进行数据采集，并结合现场观测和其他影像资料进行数据补充；5. 数据分析：根据采集到的数据，利用统计学和遥感图像处理方法进行数据分析，提取相关信息；6. 结果验证：根据分析结果，与已有研究成果进行比对和验证，探讨分析结果的准确性和适用性；7. 发表成果：根据研究结果，撰写学术论文，并参加相关学术会议，交流和分享研究成果。
四、预期成果1. 对无人机遥感技术在不同领域中的应用进行全面的调研和分析，总结应用现状和问题；2. 提出无人机遥感技术的发展前景和应用前景的预测，探讨相关问题的解决方案；3. 针对特定领域的应用，进行实验证明无人机遥感技术的有效性和可行性；4. 创新并改进现有的无人机遥感技术方法，提出新的观点和方法；5. 发表学术论文，并参加相关学术会议，与研究者和从业人员进行交流和合作。
无人机遥测飞行中振动测试探讨
无人机遥测飞行中振动测试探讨无人机（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV）是一种不搭载人员，由遥控或自主计算机操纵的飞行器。
由于无人机在军事、农业、环境监测和物流等领域的应用越来越广泛，对其振动的测试和探讨也变得越来越重要。
无人机振动测试是对无人机在飞行过程中受到的振动力和振动频率进行检测和分析的过程。
振动测试通常使用加速度传感器来检测振动，并记录下来，通过振动信号的处理和分析，可以获得飞行器的结构强度、动力响应和控制系统的性能等信息。
从振动的角度来看，无人机的振动分为两种类型：主动振动和自然振动。
主动振动是由驱动系统产生的振动，主要包括电机振动、螺旋桨振动等。
自然振动是由于无人机在飞行过程中遇到气流等外部扰动而引起的振动。
这两种振动对无人机的飞行性能和操作安全都有一定的影响，因此对其进行测试和探讨是必要的。
在振动测试中，最常用的参数是振动幅值、振动频率和振动层级。
振动幅值是指飞行器在振动过程中的最大位移或速度，是评价无人机振动程度的重要指标。
振动频率是指无人机发生振动的频率，可以反映飞行器结构的固有特性和谐振频率。
振动层级是由国际航空电子委员会（IEC）提出的一种用于评估振动强度的指标，能够反映无人机在不同振动频率下的振动级别。
在无人机的振动测试中，常用的测试方法有静态测试和动态测试。
静态测试是将无人机放在一个静止的位置进行振动测试，通过观察和记录振动幅值和频率来评估无人机的结构强度。
动态测试是将无人机安装在振动台中进行振动测试，通过施加不同的振动频率和幅值来模拟飞行中的振动条件，进而评估飞行器的动力响应和控制系统性能。
对无人机振动进行测试和探讨的目的是为了提高飞行器的结构强度、动力性能和控制系统的稳定性，从而提升无人机的飞行安全性和操作效率。
振动测试还有助于检测无人机的故障和隐患，及早发现并解决问题，确保飞行器的正常运行。
无人机振动的测试和探讨在无人机应用领域中具有重要意义。
自主式无人机探测系统的设计与研究
自主式无人机探测系统的设计与研究随着无人机技术的不断发展和应用范围的不断扩大，众多科研工作者和企业家们开始关注无人机探测系统的设计和研究。
自主式无人机探测系统作为其中的一种，已经得到了广泛的关注和应用。
自主式无人机探测系统是一种通过预先设定航线，利用电子设备进行遥控或自主飞行的无人机模式。
这种无人机探测系统将高科技相结合，通过不断的检测和分析数据来确定特定位置的情况和相关信息，从而实现高效和精准的数据收集。
在自主式无人机探测系统的设计和研究中，主要包括无人机的设计和制造、无人机系统的集成和控制、无人机的传感器和数据处理等方面。
首先是无人机的设计和制造。
无人机的相应探测需要有相应的机载设备，这就需要对无人机的结构以及配置进行相关的设计和制造。
需要考虑到无人机的载荷能力、续航时间、飞行高度、速度等多个因素。
优化无人机的设计和制造质量，能够保证其更好的探测效果。
其次是无人机系统的集成和控制。
无人机作为一种新的探测手段，需要集成多种设备来完成任务。
系统的设计与控制是这一过程中的重点。
关于无人机系统的集成与控制，随着硬件的发展及软件智能化的提高，一些新的控制方法和算法的出现，如基于嵌入式系统的硬件控制以及增量式PID控制算法等，使得无人机设计和集成变得更加高效和智能。
最后则是无人机传感器及数据处理。
无人机上需要配备相应的传感器来完成探测任务。
传感器需要涵盖多个方面，比如地理环境情况、气象数据、水文水质数据等。
为了提高数据准确度和处理效率，需要对传感器进行精细的控制与标定，通过算法优化和数据处理，对数据进行挖掘和分析，以获取更加精准的信息。
虽然自主式无人机探测系统在实际应用中具有许多优势，但是也面临着一些挑战。
在现实可行的探测范围内，需要考虑到投资和成本问题。
另外，在无人机探测过程中，还需要解决一些技术难点，例如路径规划、多机协同探测等问题。
这些问题的解决需要技术人员的不断探索和研究。
总之，自主式无人机探测系统是一项极具发展前景的技术，其设计与研究具有很高的科学性和实用性。
无人机遥感数据采集解决方案
无人机遥感数据采集解决方案无人机遥感数据采集是一种非常快速和高效的数据采集方法，通过搭载各种传感器和相机的无人机，可以获取高分辨率的图像、视频和其他数据，用于地理信息系统、环境监测、农业、林业等领域的应用。
下面，我将为您提供一个完整的无人机遥感数据采集解决方案。
1.第一步是确定采集目标和区域。
根据具体需求，确定无人机采集的目标是什么，例如地形的建模、作物的监测等，并选择相应的区域来进行采集。
2.第二步是选择合适的无人机和传感器。
根据采集目标和区域的需求，选择合适的无人机和传感器。
无人机的选择应考虑飞行时间、载重能力、飞行稳定性等因素。
传感器的选择包括高分辨率相机、热红外相机、多光谱相机等，根据具体需求选择合适的传感器。
3.第三步是准备飞行计划。
根据采集目标和区域的要求，设计飞行计划，包括航线、高度、速度等参数。
同时，需要对飞行区域进行充分的准备工作，包括通过地理信息系统确定目标区域的边界、地形、障碍物等信息，并识别出合适的起飞和降落点。
4.第四步是进行飞行任务。
在飞行前，需要进行无人机的预飞检查，确保无人机和传感器的正常工作。
然后，按照预定的飞行计划，启动无人机进行数据采集。
在飞行过程中，需要监控无人机的状态，并根据实际情况进行调整，以确保采集到高质量的数据。
5.第五步是数据处理和分析。
完成飞行任务后，需要将采集到的数据进行处理和分析。
首先是对采集到的图像进行几何校正和影像处理，以去除可能的畸变和杂质。
然后，根据具体需求进行图像分类、物体识别等分析工作。
最后，将分析结果与地理坐标进行关联，生成地理信息产品。
6.第六步是数据展示和应用。
将处理和分析后的数据进行展示和应用。
可以通过地理信息系统进行展示，将数据叠加在地图上，进行空间分析和决策支持。
也可以通过其他方式进行展示，例如生成报告、制作影像产品等，以满足不同用户的需求。
综上所述，无人机遥感数据采集解决方案包括确定采集目标和区域、选择合适的无人机和传感器、准备飞行计划、进行飞行任务、数据处理和分析，以及数据展示和应用。
无人机遥感技术的使用注意事项与飞行参数调整方法
无人机遥感技术的使用注意事项与飞行参数调整方法无人机遥感技术作为一种有效的数据采集工具，已经广泛应用于农业、测绘、环境监测等领域。
然而，在使用无人机遥感技术之前，我们需要了解一些注意事项，并学会调整飞行参数，以确保飞行安全和数据质量。
首先，使用无人机遥感技术需要遵守当地的航空法规和规范。
在许多国家，无人机被视为航空器，需要遵守类似于有人飞机的规定。
此外，一些特殊区域可能对无人机的飞行有严格限制，如机场周边、军事禁区等，需要提前了解并遵守相关规定。
其次，了解气象条件对无人机飞行的影响也是十分重要的。
无人机对风速和风向的敏感程度较高，强风和恶劣气象条件可能对飞行安全和数据采集造成影响。
因此，在未来飞行之前，应该查看天气预报，确保飞行条件良好。
除了飞行安全的注意事项外，我们还需要了解如何调整飞行参数以获得高质量的遥感数据。
首先，飞行高度和飞行速度是两个关键参数。
较低的飞行高度可以获得更高分辨率的图像，但覆盖面积会相应减少，而较高的飞行速度可以提高工作效率。
因此，在实际应用中，需要权衡这两个参数，根据具体任务的要求进行调整。
其次，航线规划和相机设置也需要根据具体情况进行调整。
合理的航线规划可以最大限度地减少重叠度和缝隙度，确保图像的连续性和一致性。
相机设置方面，我们需要根据任务需求来选择合适的曝光时间、ISO感光度、白平衡等参数，以确保拍摄的图像质量高且一致。
此外，无人机遥感技术的使用还需要注意电池寿命和飞行时间。
飞行时间受限于电池容量和充电时间，在飞行计划中需要合理评估电池寿命，确保能够完成飞行任务。
此外，应该在飞行之前检查并确保无人机电池的状态良好。
最后，数据处理是无人机遥感技术的重要一环。
在采集到的图像后，我们需要选择合适的软件进行数据处理，生成高质量的遥感产品。
这可能涉及图像配准、拼接、分类等一系列处理步骤。
根据不同的任务需求，我们可以选择不同的遥感软件和算法进行数据处理和分析。
综上所述，在使用无人机遥感技术时，我们需要遵守相关的法规和规范，了解气象条件对飞行的影响，并学会调整飞行参数以获得高质量的遥感数据。
无人机航空遥感平台机载作业控制系统设计
无人机航空遥感平台机载作业控制系统设计余国林;陈继平;余涛;张颖;陈兴峰;宁开放【摘要】The remote sensing platform of UAV(Unmanned aerial vehicle) features lower cost and higher flexibility than those of satellite and manned aerial aircraft. In order to meet the requirements of remote sensing experiments, accomplish remote sensing task, cohere with the operation of multi-components in UAV electronic pod, and control the attitude of the remote sensing image sensors, AT89S52 is adopted as a main control chip in the control system. Multi-serial ports and USB interfaces are designed to realize the communication between the control system and the peripheral equipments, meanwhile the camera drive module and three degrees of freedom stepping motor drive module are designed. The results of UAV aerial experiments prove that the control system can meet the requirements of the remote sensing experiments.%无人机相比较卫星和载人航空飞机遥感平台而言,具有成本低、灵活性高的特点.为了满足科学遥感实验、完成遥感作业任务、协调无人机电子吊舱中多组件工作、控制遥感影像传感器姿态,系统以AT89S52为主控芯片,扩展多路串口及USB接口以实现系统与外围设备的通信,同时设计了相机驱动模块及三自由度步进电机驱动模块.通过无人机航空遥感实验证明该系统能够满足遥感实验要求.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)004【总页数】4页(P132-135)【关键词】无人机;遥感;AT89S52;姿态控制【作者】余国林;陈继平;余涛;张颖;陈兴峰;宁开放【作者单位】北京航空航天大学,北京100191;中国科学院遥感应用研究所,北京100101;中国科学院遥感应用研究所,北京 100101;北京航空航天大学,北京100191;中国科学院遥感应用研究所,北京 100101;北京航空航天大学,北京100191【正文语种】中文【中图分类】TN919-340 引言无人机技术作为人类早期航空的重要组成部分，已有一百多年的历史，在军事领域得到了广泛的应用，主要西方国家都将其当作未来空军最具优势和前景的发展方向[1]。
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【摘 要】 为了拓展无人机在民用遥感领域的应用, 形成对 卫星遥 感和有 人机航空 遥感有 益的补 充, 本文首 先介
绍了集航迹规划 、空中遥 感控制、数据获取、数据压缩解压缩、数据传输、快视图实 时显示 等功能 为一体的 无人
机遥感系统。然后对该系统的多次 遥感飞行试验进行了介绍。最后根据所 获取的遥感 影像和飞 行辅助数据 对飞行
遥感无人机 UAVR SOⅡ 型进 行了 数次 遥感 飞行 任务, 并应 用于数字化城 市建设 和测 绘的研 究 [ 3] 。尽管 如此, 无 人机 在民用特别是遥 感领 域的应 用仍 然处于 起步 阶段, 目 前并 没有形成一个成熟的产 业。
无人机遥感 系统具 有运 行成本 低、执行 任务 灵活 性高 等优点, 正逐渐 成为 航空遥 感系 统的有 益补 充, 是遥 感数 据获取的重要工 具之 一。本文 讨论了 利用 我国 自行研 制的
3 无人机遥感系统飞行试验
31 1 试验目的 及计划 本次飞行试验 的主要 目的 是检验 无人 机遥 感系统 的可
行性与可靠 性, 检验 无人机 作为 遥感平 台的 可行 性, 检验 航迹规划、相 机控制 与图 像存 储、压缩解 压缩、 快视 图传 输与实时显示的 能力。为 了确 保无人 机遥 感系 统的飞 行成 功, 遥感 相机和其他 载荷已在 直升机和运 - 12上 进行过相 应的飞行试验, 为无 人机的 飞行试 验奠 定了基 础。 2005年 7月 26日到 8月 25日, 北大、中科院和贵航集团 相关人员 在试验现场 对无 人机 遥感 系统 进行 了多 次调 试, 完 成了 3 次飞行试验。获取 了贵州 省安 顺市部 分市 区和 其他某 区域 的无人 机 遥感 影 像, 并 对 遥 感 影 像进 行 了 简 单的 分 析 和 处理。
民用无人机、中小 型遥感 传感 器和任 务控 制系 统等集 成的 无人机遥感 系统。介 绍了利 用该 系统进 行的 飞行试 验, 并 且对无人机执行遥 感任务 的飞 行质量 和获 取数 据质量 进行 了分析。该试验 积累 了大量 的经 验, 为高 空超高 空无 人机 遥感系统的发展奠定了 基础。
2 无人机遥感系统的集成
息获取装置。测控 与信息 传输 分系统 负责 将获 取的遥 感数 据和其他飞行器 状态 数据下 传至 地面控 制站, 以及地 面遥 控信息的上传。
无人机地面 控制子 系统 监控无 人机 的飞 行、接收 并转 发无人机下传的遥感 快视图数据和其他辅助数据。
该系统所采用 的无人 机平 台是由 中国 贵航 集团自 行研 制的多用途民用 无人 机, 主要 用途是 作为 遥感 平台等 民用 领域, 其设计标准按照有人机 的标准设计, 性能优越。
我国的无人 机工 业起 步虽晚, 但 近年 来发 展迅 速, 已 步入世界前 列。目前, 西安、南 京、北 京等 地推 出了 性能 各异的无 人机 。如西 安 爱生 技术 集 团公 司研 制 的无 人 机, 可用于军用战场 侦察 和监视 任务 以及民 用研 究。南京 模拟 技术研究所 研制的 靶机 可以 执行地 形跟 随、贴地 飞行、地 形规避和超 低空飞 行。其他 如南 京航空 航天 大学、北 京航 空航天大学、中 国测 绘科学 研究 院、中国 贵州航 空工 业总 公司以及一 些民 营 企业 也逐 渐 介入 了这 一 高新 科 技领 域, 研制了部分样机。
作 者简介: 吕书强 ( 1973O), 男, 北 京 大 学博 士研 究 生, 主 要研 究 方 向为 无 人 机遥 感系 统 的设 计、飞 行 试 验以 及 后 续的数据处理。 EOm a i:l sq lv@ sohu1 com
收 稿日期: 2006O02O13 基 金 项 目: 北 京 大 学 985 二 期 项 目 / 高空超高空航空遥感平台系统 0
试验进行了质量 评价。
【关键词】 无人机遥感系统; 飞行试验; 质量评价
【中图分类号】 P231
【文献标识码】 A
【文 章编号】 1009O2307( 2007) 01O0084O03
1 引言
到 20世纪 80年 代, 随 着电 子、通 信和 计算 机技 术的 迅速发展, 无人 机经 过了无 人靶 机、预编 程序控 制无 人侦 察机、指令遥控无 人侦察 机和 复合控 制多 用途 无人机 的发 展过程, 技术逐 渐成 熟, 在几 次局部 战争 中发挥 了重 要的 作用, 得到了较为广泛的应 用。到 20世 纪 80年 代中后 期, 各国制造的无人 机有 近百种, 其性能 和成 本根 据无人 机的 主要用途而差异 很大, 包 括微 型的低 空低 速遥 控无人 机和 大型的长航时、高空、高速无人机等 [ 1]。
摄; ③遥感传感 器子 系统将 拍摄 的数据 进行 存储, 并 将原 始数据抽样后生成 的快视 图经 遥感空 中控 制子 系统传 输给
无人机平台, 无人 机平台 则利 用无线 传输 通道 将快视 图数 据传输到地面的 控制 子系 统; ④数 据接收 解压 缩与 实时显 示子系统接收无人 机地面控制 子系统转 发的数据进 行处理, 生成可以直接显示的无人机飞行航迹和拍摄的遥感图像的快
31 2 飞行试验 本次飞行试验共飞 行作业 3次, 其具体试验情 况如表 1
所示。其中第一次 试验主 要为 了验证 无人 机遥 感系统 的机 上成像能力。第二 次则按 照遥 感作业 的要 求进 行了航 迹规 划, 按起始点的 经纬 度自动 开始 拍摄, 按 结束点 的经 纬度 自动关闭遥 感设备。 验证了 航迹 规划、遥 感空中 控制 子系 统以及数据 获取、数 据传输 以及 快视图 显示 等功能 。第三 次试验则重点验 证了 压缩解 压缩 功能, 同 时改 正了前 两次 试验中存在的一些问题 , 取得了 较好的结果。
和遥感器性 能参 数, 规划 出飞 行区域 与航 线、拍摄 点, 预 先加载到无 人机 地 面控 制子 系 统和 遥感 空 中控 制 子系 统, 用于控制无人机的飞 行和遥感拍摄。
2) 遥感传感器子系统: 无 人机 遥感 系统 可 以 集成 的 遥 感 传感 器 包 括 数 字 相 机 、合 成孔 径雷 达、 红 外 扫描 仪 、前 视 红 外、 电 视 摄 像 机 等 [ 6] 。 本次试验的遥 感传感 器子 系统包 括两 台数 字相机 和一 台计算机, 完成 遥感 数据的 获取 和存储、 快视图 的生 成和 传输等功能。其中一台相机 为 4096 @ 4096像素的 全色 CCD 相机, 另一台为 4500 @ 3000像素 的彩色相 机。计算 机则采 用直流电源供电的工 控机。 3) 遥感空中控制子系统 遥感空中控制子系统完成 对遥感传感器 子系统的 控制, 如控制遥感 传感 器的 通断电、 拍摄方 式、拍摄 控制, 并且 接收遥感传感器的 快视图 数据 与拍摄 时刻 的姿 态经纬 度等 数据进行打 包, 然后 传送到 无人 机平台。 其中包 括一 台工 控机、一个自行研制的任务控 制盒和电源控制盒。 4) 压缩解压缩子系统 为了实现数 据的实 时下 传, 在本 系统中 集成 了压 缩解 压缩子系 统, 主 要由 数 据压 缩板 和 相应 的压 缩 软件 组 成。 空中遥感控制子系 统能够 通过 调用压 缩模 块提 供的函 数接 口, 利用压缩处 理板 完成对 数据 的压缩。 在地面 解压 缩模 块能及时准确地 将机 上下传 的快 视图压 缩数 据解 压。其下 一步目标是对遥感原 始数据进行压缩和快速下传。 5) 无人机平台及其地面控制子系统 无人机平台 主要包 括飞 行器分 系统、测 控及 信息 传输 分系统、信息获 取与 处理分 系统 以及保 障分 系统。其 中信 息获取与处理分系 统可以 集成 不同的 遥感 传感 器和其 他信
显示子系统 [ 4, 5]。
图 1 无人机遥感系统总体结构
其工作流程为: ①根 据遥感 任务 的要求 对待 拍摄 地区 进行航迹规划, 并 将规划 的航 线数据 预先 载入 无人机 地面 控制子系统和遥 感空中 控制 子系 统; ②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
阴 200m 40m / s 80mm 1 /1000s 21 8 延时自动拍摄
6s 无重叠 无重叠
33 张
晴
阴
1000m
200m400m
40m / s
40m / s
80mm
80mm
1 / 1000 s
1 / 500 s
21 8
21 8
到预设点自动开拍 到预设点自动开拍
5s
5s
541 79% 30% 158张
21 1 无人机遥感 系统的总体组成
图 1为无人机遥 感 系统的框图, 无人机 遥 感系统由空中部分、 地
面部分和数据后处理 部
分组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。其中空中部 分
包括遥感传 感器子 系
统、遥感空中控制子 系
统、压缩子系统和无 人
机平台。地面部分包 括
航迹规划子系统、无 人
机地面控制子系统以 及
数据接收解压缩与实 时
表 1 无人机遥感系 统飞行试验情况表
第一次
第二次
第三次
时间 飞行区域
8月 8 日 10B00B12B00
某机场附近
8 月 18日 15B30- 18B30
安顺市部分区域
8月 24 日 9B30 - 11B45
某机场附近
天气 相对高度
速度 焦距 快门 光圈 拍摄方式 拍摄间隔 航向重叠 旁向重叠 拍摄图像
第 32卷第 1期 2007年 1月
测绘科学 Sc ience o f Survey ing and M app ing
V o l132 N o11 Jan1
无人机遥感系统的集成与飞行试验研究
吕书强①, 晏 磊①, 张兵②, 杨绍文③, 焦 健①, 赵红颖①, 秦其明①, 曾琪明①