无人机遥感技术.doc

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1、无人机遥感技术1前　言由于无人机具有机动快速、使用成本低、维护操作简单等技术特点,因此被作为一种理想的飞行平台广泛应用于军事和民用各个领域。尤其是进入二十一世纪以后,许多国家将无人机系统的研究、开发、应用置于优先发展的地位,体积小、重量轻、探测精度高的新型传感器的不断问世,也使无人机系统的用途迅速拓展。“ＵＡＶＲＳⅡ型无人机低空遥感监测系统”于2003年9月通过专家组鉴定。该系统主要由遥感数据获取系统以及遥感数据后处理系统组成。其中遥感数据获取系统按结构划分成为无人机机体、动力系统、飞行控制系统、无线电遥测遥控系统、遥感设备及其控制

2、系统、地面监控中心控制系统。在多次飞行中,无人机遥感数据获取系统成功获取了高分辨率航空遥感影像,实现了航摄面积覆盖。2　系统的技术优势(1)机动快速的响应能力无人机系统运输便利、升空准备时间短、操作简单,可快速到达监测区域,机载高精度遥感设备可以在短时间内快速获取遥感监测结果。(2)性能优异无人机可按预定飞行航线自主飞行、拍摄,航线控制精度高,飞行姿态平稳。飞行高度从50m至4000m,高度控制精度10m;速度范围从70km/h至160km/h,均可平稳飞行,适应不同的遥感任务。(3)操作简单可靠飞行操作自动化、智能化程度高,操作简

3、单,并有故障自动诊断及显示功能,便于掌握和培训;一旦遥控失灵或其他故障,飞机自动返航到起飞点上空,盘旋等待。若故障解除,则按地面人员控制继续飞行,否则自动开伞回收。(4)高分辨率遥感影像数据获取能力无人机搭载的高精度数码成像设备,具备面积覆盖、垂直或倾斜成像的技术能力,获取图像的空间分辨率达到分米级,适于1∶1万或更大比例尺遥感应用的需求。(5)使用成本低无人机系统的运营成本较低,飞行操作员的培训时间短,系统的存放、维护简便,还可免去了调机和停机的费用。这套系统主要应用领域　　它以无人驾驶飞行器为飞行平台、以高分辨率数字遥感设备为机

4、载传感器、以获取低空高分辨率遥感数据为应用目标，具有快速、实时对地观测、调查监测能力，因此在土地利用动态监测、矿产资源勘探、地质环境与灾害调查、海洋资源与环境监测、地形图更新等领域都将有广泛应用。主要优势传统的卫星遥感和普通航空摄影成本高、受天气等因素影响比较大。与此相比，无人驾驶飞行器遥感系统的机动灵活和经济便捷是它的主要优势。　这套遥感系统具有机动快速的响应能力，系统运输便利、升空准备时间短、操作简单，可快速到达监测区域，机载高精度遥感设备可以在短时间内快速获取遥感监测结果。因此，该系统非常适合进行应急遥感监测。打个比方，某地连

5、降大雨，存在发生地质灾害的可能，这时利用无人机遥感系统进行地灾监测就非常有效。系统运输到该地当天就可以升空，马上就可以得到地灾隐患区的监测结果，便于政府采取措施应对地灾发生，减少损失。　　系统的使用成本也很低。2003年，我们将无人飞行器低空遥感系统用于“数字威海”三维地理空间基础构架建立项目，完成全城61平方公里内两万多栋建筑的高分辨率影像获取和三维建模任务，不仅降低了成本，效率也大大提高。　　更为重要的是，由于制造和飞行成本都很低，飞行操作员的培训时间短，系统存放、维护简便，用户完全可以自主拥有和应用，这样就可以免去运输过程，更

6、加缩短了系统的响应速度。性能和安全性　　它的操作性能十分优异。它能按预定飞行航线自主飞行、拍摄，航线控制精度高，飞行姿态平稳。它的飞行高度从50米到4000米，高度控制精度 10米。系统飞行操作自动化、智能化程度高，操作简单，有故障自动诊断及显示功能，一旦遥控失灵或其他故障，飞机自动返航到起飞点上空，盘旋等待。若故障解除，则按地面人员控制继续飞行，否则自动开伞回收。　系统的组成无人机低空遥感监测系统由遥感设备及其控制系统、无人驾驶飞行平台、飞行控制系统、无线电遥测遥控系统、遥感数据处理系统等几部份组成。2.1遥感设备及其控制系统机载

7、遥感设备及其控制系统用于获取遥感影像,是无人机低空遥感监测系统的重要组成部份,主要由机载遥感设备、稳定平台及任务设备控制计算机系统等组成,如图1所示。根据不同遥感任务的需要,系统能够搭载的遥感设备包括面阵CCD数码相机、光学胶片相机、成像光谱仪、磁测仪、CCD摄录机等。目前Ⅱ型无人机遥感监测系统选用高分辨率面阵CCD数码相机作为主要遥感设备。数码相机获取的遥感影像可以直接输入到计算机中进行处理,不需要经过冲洗、印相等程序,无人机回收后可以在现场直接查看影像质量和飞行质量,可以大大提高工作效率,符合无人机低空遥感监测系统实时、快速的技

8、术特点。同时,CCD数码相机体积小、重量轻,在感光度、色彩深度、载片量(存储量)方面具有技术优势,数码成像技术将成为摄影测量与未来遥感的主要技术手段。机载稳定平台的主要功能是用于遥感设备的稳定和偏流角的修正,以确保获得高质量的遥感影像