无人机地质图像传输设计与实现

第 ５ 期 樊 伊 君 ，等 ：无 人 机 地 质 图 像 传 输 设 计 与 实 现
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的 区 域 ，致 使 商 业 网 络 通 信 没 有 办 法 实 现 信 息 的 有 效传输．在 区 域 小 范 围 地 质 地 貌 普 查 中 该 问 题 突 出，特别是在工 作 人 员 无 法 到 达 的 险 要 山 区，通 过 无人机携带图像获取设备，通过短距 离传 输协 议可 以很好地解决这一难题．
无人机地质图像传输设计与实现
樊 伊 君１， 高 加 琼２
（１．河南省地质矿产勘查开发局第一地质矿产调查院，洛阳 ４７１０２３；２．四川职业技术学院 管理系，遂宁 ６２９０００）
摘 要 ： 为 解 决 区 域 小 范 围 地 质 测 绘 难 以 有 效 传 输 的 问 题 ，文 中 提 出 一 种 基 于 无 人 机 的 地 质
图像传输方法，设计并实现了系统的 各 个 硬 件 节 点 和 模 块 软 件．以 ＺｉｇＢｅｅ无 线 网 络 作 为 数 据
链路，将无人机采集的图像传输至地面接收系统，通 过 图 像 分 包、合 并 和 停 止 等 待 协 议 等 确 保
了图像在传输过程中的数据正确性．在复杂地形山 区 进 行 了 实 验 测 试，测 试 结 果 表 明：在 图 像
数 据小于１０２４ｋｂｙｔｅ的情况下通过分包合包，可实现无人机和地面端计算机间图像文件的正
确传输．
关 键 词 ： ＺｉｇＢｅｅ；无 人 机 ；图 像 分 包 ；图 像 传 输
中 图 号 ： ＴＰ３９３．０ 文 献 标 志 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： １６７３９９６５（２０１８）０５０５２２０６
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目 前 在 移 动 通 信 网 络 覆 盖 范 围 内 ，图 像 传 输 方 式可以通过第四代移动通 信（４Ｇ）信 号 或 者 计 算 机
网络进行传输［１?３］．但在一些偏远的山区，常 常 出 现 发射信号的基站出现问题或是远离发射基站覆盖
收稿日期：２０１８０３１０ 基 金 资 助 ：中 国 地 勘 基 金 （［２０１４］０１?０１５?００９：１２１２０１１２２０５０３） 第一作者 简 介：樊 伊 君 （１９６５－），女，河 南 省 地 质 矿 产 勘 查 开 发 局 第 一 地 质 矿 产 调 查 院 高 级 工 程 师，主 要 研 究 方 向 为 计 算 机 成 图 技 术 、测 绘 制 图 ．Ｅ?ｍａｉｌ：ｆａｎｙｉｊｕｎ１６８１＠１６３．ｃｏｍ．
传统的地质普查采用大型航空器或遥感卫星 等测绘手段［４］，投 入 成 本 高．在 小 区 域 地 形 地 貌 初 步探测中，选择投 入 少、见 效 快 的 方 法 获 得 初 步 的 图像对进一步开展地貌探 测具 有 显 著 的 作 用．Ｚｉｇ Ｂｅｅ是一种具有低成本、短 时 延、低 功 耗、安 全 性 及 可靠性高和传输距离短等特点的无线传感器网络 通 信 技 术 ，可 以 很 好 的 解 决 短 距 离 无 线 图 像 信 息 的 传输，主要用于距 离 短、功 耗 低 且 传 输 速 率 不 高 的 各种电子设备，支持 最 高 ２５０ｋｂｉｔ·ｓ－１、２０ｋｂｉｔ· ｓ－１ 和４０ｋｂｉｔ·ｓ－１三 种 传 输 速 率 ［５］，与 移 动 通 信 的 ＣＤＭＡ 网 或 ＧＳＭ 网 不 同 的 是，ＺｉｇＢｅｅ 网 络 主 要 是为工业 现 场 自 动 化 控 制 数 据 传 输 而 建 立，每 个 ＺｉｇＢｅｅ网络节点不仅 本 身 可 以 直 接 进 行 数 据 采 集 和 监 控 ，还 可 以 通 过 路 由 节 点 自 动 中 转 终 端 节 点 传 过来的数据资 料．ＺｉｇＢｅｅ网 络 可 多 达 ６５５３５ 个 无 线数传模块（节点）组成的无线数传网络平 台［６］，在 整个网络范 围 内，每 一 个 ＺｉｇＢｅｅ网 络 数 传 模 块 之 间 可 以 相 互 通 信 ，每 个 网 络 节 点 间 的 距 离 可 以 从 标 准的７５ ｍ 通 过 路由 无 限扩展．通过一 个 网关 节 点 （又 称 协 调 器 节 点 ）即 可 自 组 织 一 个 网 络 ，网 络 形 成 后其他节点可以直接加入或通过多跳方式加入该 网 络 ，目 前 已 被 广 泛 应 用 到 智 能 控 制 、智 能 家 居 、智 能监控和智能管理等诸多领域 ． ［２］
第 ３８ 卷 ｌｏ安ｆ Ｘｉ工’ａｎ Ｔ业ｅｃ ｈｎ大ｏｌ ｏｇｉ学ｃａ ｌＵ学ｎｉ ｖｅ报ｒｓｉｔｙ
Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１８
ＤＯＩ：１０．１６１８５／ｊ．ｊｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．２０１８．０５．０１５
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（１．Ｎｏ．１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌ＆ ＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＳｕｒｖｅｙｏｆＨｅｎａｎ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１０２３，Ｃｈｉｎａ； ２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＳｉｃｈｕａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｕｉｎｉｎｇ６２９０００，Ｃｈｉｎａ）