免像控无人机摄影测量系统的技术实现
中云图无人机F8高精度免相控倾斜摄影系统解决方案
中云图无人机UAV-F8高精度摄影系统解决方案一、系统简介中云图UAV-F8无人机是一款固定翼无人机系统，采用自动驾驶仪、地面控制站、冗余电源管理模块组成的先进自动驾驶控制系统，让客户能轻松体验飞行操作，自由控制航测进程。
二、系统参数三、系统特点中云图 UAV-F8电动无人机搭载3600万像素全画尼康D810相机，能提供优于0.2cm分辨率的航空影像，完全满足测量需求，可生产航空数字正射影像（DOM）、数字高程模型（DEM）和数字线划图(DLG)等1:500-1:5000比例尺地形图。
此外，还可搭载红外光吊舱，具有昼夜监控能力。
（1）2.5KG标准载荷、2H（180KM）续航极大提升了小型电动无人机的实用性。
（2）实现一键起飞和半自主降落，最大限度降低了对飞行手培训的要求，标准培训时间仅24小时，增强了产品推广性。
（3）无人机采用弹射起飞，滑跑/开伞降落，对起降场地无特殊要求，可适应各种复杂的使用环境。
（4）大量的累计飞行时间与多种应急保护措施，极大的提高了该款飞机的安全性。
（5）该款无人机采用全电动设计，使机载相机震动比油动无人机大大减少，从而使照片质量明显提高。
（6）该款无人机能满足高海拔的作业要求，目前已经完全胜任海拔5000m的作业任务；四、高精度航测摄影中云图F8具有地面控制站，具有视频、航迹等相关参数存储、回放和检索的功能，数传电台信号可将1080p高清航测信息实时回传，传输距离长达30km,低于0.3S延迟时间，可以根据回传的画面调整飞行角度和姿态，捕捉每一帧画面信息；同时F8无人机拥有两块电池36000mAh高容重比锂电池，配合自主研发的供电板，将电压转换并传输到各个设备，对供电线路进行相应的信号隔离和稳定设计，建设设备间的相互干扰，确保无人机稳定工作。
1.航线设计无人机管家智航线支持全自动的航线生成：规划或导入区块时，只需填写分辨率及重叠度即可自动生成航线；支持用户按照实际需求进行航线设计；具备自动分区、自动划分架次等功能。
无像控无人机航测技术及应用
无像控无人机航测技术及应用无人机航测技术是目前高精度地图制作和建筑测量等领域的重要工具。
它通过搭载高清空中摄像机、三维激光雷达等设备，利用计算机进行数据处理和分析，可以快速、准确、低成本地获取大范围区域的地形、地貌等实际情况。
在这个领域，无像控无人机航测技术更是具有独特的优势。
本文将详细介绍无像控无人机航测技术的优点、实现方式和应用场景。
一、无像控无人机航测技术的优点（1）数据处理更加简便相对于传统测量方法，无像控无人机航测技术可以快速获取大量卫星影像和地面数据，数据量大，信息量丰富，但处理起来更加简单，易于存储、传输和处理，减少人工干预。
（2）实时控制更加灵活无像控无人机航测技术可以使用遥控器进行实时控制，以便更好地适应飞行环境，实时调整飞行路线，更加灵活地进行航测。
（3）定位更加准确无像控无人机航测技术采用的定位方式比卫星定位更加准确，可以更好地适应地形复杂、地标不明显等情况，精度更高。
（4）覆盖面积更广无像控无人机航测技术可以通过设置航点、自动返航等方式，快速覆盖大范围地区，远比人工采集高效。
二、无像控无人机航测技术的实现方式无像控无人机航测技术采用的核心技术包括飞行控制、数据采集、图像处理等多个模块。
其中，飞行控制指的是无人机的自动飞行控制系统，可以自动完成起飞、航行、制定飞行路线、拍摄影像、返航等任务。
数据采集是指通过无人机航行的方式，收集地面数据、高度等参数，生成坐标轴数据，实现对地面感知和空间定位。
图像处理则指的是对收集到的数据和图像进行分析处理，精确确定赛道、道路、建筑物等地理信息。
三、无像控无人机航测技术的应用场景（1）高精度地图制作无像控无人机航测技术可以快速、精确地获取大面积地形地貌的实时信息，可以用于绘制高精度的地图，提高用户查询地图时的体验。
（2）道路、隧道等工程监测在不同阶段的建筑工程、道路工程、隧道等过程中，无像控无人机航测技术可以采集地形、地貌、建筑、设施等数据，及时进行监测与分析，确保工程质量和安全的过程。
测绘工程中无人机摄影测量技术应用
测绘工程中无人机摄影测量技术应用摘要：随着科技进步的步伐加快，我国的无人机摄影测量技术取得了显著的成果，并在测绘领域得到了广泛的应用。
无人机的遥感技术在测绘工程测量方面扮演着关键角色，它不仅能够提升施工的效率和安全性，及时发现难以探测区域的潜在问题，还可以为后期的工程建设提供精确的数据支持。
本文首先详细解析了无人机的倾斜摄影技术，接着深入探讨了无人机遥感技术的当前发展状况，最后对无人机摄影测量技术在测绘工程中的应用进行了深入研究，旨在为读者提供全面的参考。
关键词：无人机；测量技术；应用引言无人机摄影测量技术为测绘工程带来了智能化、专业化和机械化等多重优势，它能够轻松进入传统测绘难以触及的区域，实时获取精准数据，确保位置准确，并提高影像清晰度。
同时，通过明确并精细执行内业数据处理、外业航飞、像控点布设等一系列流程，将有力地挖掘出无人机摄影测量技术的最大应用价值，为测绘行业注入新的活力。
1无人机的倾斜摄影技术无人机摄影测量技术是一种在无人机内部安装并搭载各类传感器，对目标区域实施多角度测量和拍摄的高科技手段，已在众多领域得到广泛应用。
通过收集高分辨率且多角度的影像信息，该技术能够生成更为详尽的三维数据相关模型，从而完成对整个区域的测绘任务。
与传统的测绘方法相比，无人机摄影测量技术可以显著优化测量图形的整体视觉效果，最大限度地减轻测绘人员的工作负担。
为了确保测量机器驾驶员的人身安全，在某些特殊地形条件下，使用载人飞行器进行测量的技术受到一定程度的限制。
然而，无人机倾斜摄影技术的出现解决了这一问题。
利用无人机进行摄影测量的优势在于无人驾驶，测绘人员只需通过远程操控相关设备，就能高效地完成对复杂区域的测绘任务。
此外，无人机航测技术还具有应对特殊状况的能力。
例如，在云层较厚的情况下，卫星遥感等相关技术在采集数据时可能会受到自然现象的影响，从而无法保证测量的精确度。
而应用无人机进行航测则可以规避云层、气候等自然条件带来的限制，从而有效保障测绘精确度。
基于无人机垂直免像控的1:500比例尺地形图测绘研究
基于无人机垂直免像控的 1:500比例尺地形图测绘研究摘要：随着低空无人机航摄技术在1:500尺地形图测绘方面的广泛应用，逐渐推动了测绘技术的革新，测量外业工作逐渐由室外转向室内。
无人机轻便灵活、成本相对较低，能够克服地形阻隔，大幅节省作业时间，提升作业效率。
通过地面无人机操作平台，实现对无人机航空摄影数据进行快速采集、高效传输，并在保证精度的前提下，快速完成地形图绘制。
因此，无人机航空摄影在地形图测绘方面的应用空间相对较大，其生产成果应用更多元化。
关键词：无人机；地形图测绘1 无人机地形图测绘概述1.1 无人机摄影测量工作原理与特点无人机航摄技术是集多项高新技术为一体的测绘地理信息前沿技术，在无人机技术与航空摄影技术的基础上，引入了全球卫星定位技术（GPS）和数据传输技术。
工作原理是事先规划好航飞路线与范围，对测绘对象进行影像数据采集，外业数据采集完成后，进行内业处理。
根据影像的内外方位元素进行空三加密，计算每张影像的6个外方位元素，完成空三加密，在此基础上通过建立密集点云，输出高分辨率的航测成果（DOM）。
根据航摄成果人工制作线划图，经整饰后形成最终的1:500尺地形图成果。
无人机航摄系统由飞行控制系统、飞行平台与影像传感器三大部分构成。
（1）飞行控制系统主要用于对无人机飞行平台的控制以及任务载荷的管理.（2）飞行平台指无人机的机体，一般分为旋翼机、固定翼、混合翼等三类。
（3）影像传感器指用于开展航摄的各类传感器等，如单反相机、多镜头的倾斜摄影相机等。
1.2 无人机摄影测量技术优势无人机摄影测量技术的发展得益于各类前沿技术的高度集成，如应用全球卫星导航定位技术可实现在航测范围内进行航飞路线的精确规划。
空中三角测量技术可通过影像内外方位元素反算出区域内的加密点的地面坐标。
实时载波相位差分技术可快速获取精确的地面基站坐标。
与传统测量方式相比的技术优势：（1）工作效率高，降低了测绘人员的工作强度。
基于飞马D2000无人机的免像控倾斜摄影实景三维建模航测方法研究
Value Engineering0引言随着无人机与数码相机技术的发展，无人机测绘近年来得到广泛应用，相比传统测绘，无人机航测具有机动高效、精细准确、适用范围广、生产周期短、成果多样等特点，在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。
无人机航拍可广泛应用于国家重大工程建设、灾害应急与处理、国土监察、资源开发、新农村和小城镇建设等方面，尤其在基础测绘、土地资源调查监测、土地利用动态监测、数字城市建设和应急救灾测绘数据获取等方面具有广阔前景。
飞马D2000是基于高性能旋翼平台的一站式高精度单兵作业平台，飞马D2000无人机具有功能多样、安全保障、操作便利等特点。
本文就如何使用飞马D2000无人机进行免像控倾斜摄影实景三维建模进行研究。
1测区概况测区地处西部高原，平均海拔在3000m 以上，测区高差达900m ，根据任务要求需制作测区的分辨率优于5cm 的实景三维模型。
按照传统航测的要求，需要根据航摄间距布设像片控制点[1]，并且像控点要能控制整个测区。
受地形、交通等因素影响，测区布设像控点无法控制整个测区，且像控点控制范围以外的区域，其三维模型精度无法满足规范要求。
加之测区植被茂盛，野生动物种类繁多，活动频繁，作业人员进入林区有较大的安全风险。
为保证三维模型精度和测绘人员的人身安全，经现场踏勘后决定采用免像控作业方式进行航测，选用无人机机型为飞马D2000无人机。
测区局部地形见图1。
2无人机航测实景三维建模原理三维建模原理是将相机在空中拍摄每张影像的地物纹理信息、定位信息和姿态信息通过快速影像匹配技术解算出相邻影像之间的空间关系，将影像中的各像素在三维空间中离散化形成彩色点云，利用彩色点云的几何特性通过TIN 三角构网法[2]将离散的点云连接成一个个三角形面片并形成实景三维模型中的基础模型，通常称之为白模，最后发挥点云的彩色属性根据空间位置映射白模上形成既有几何外观又有真实色彩的实景三维模型。
无人机航摄技术简介
测绘技术解决了这一根本性难题，不需要人员进场测量，即可得到测区的全部高程优势
以前
现在
四、免像控应用优势 此外，企业正在转型升级、着眼为贯彻落实好生态文明建设的国家战略，逐步专 注于水环境生态建设，先后在杭州西湖，昆明滇池，洱海，官渡河，星云湖，锦江，
通过对比我们发现免像控无人机航测作业效率提升 明显，尤其是在地形复杂，人员不易进场的环境下 比野外测图及传统航测节约人力成本显著。
五、项目实例
1. 雄安新区航飞 2017.5-2017.7月，共计完成白洋淀区域170 平方公里的航飞任务，生产3平方公里的DLG， 0.1m分辨率的DOM正射影像30余G，录像50 余G 。
(d)四周边点组均匀布设 (e)四周均匀布设 ，少量内部控制
(f)四周点组布设 ，加少量内部控制
二、无人机航测之痛
沙 场 深 坑
丘 陵 地 带
山 区 河 流
二、无人机航测之痛 像控点布设之痛主要体现在以下几个方面： （1）困难地形人为进场布设困难。
（2）布设要求和布设原则不易达到规范要求。
（3）飞行布控人员和内业刺点人员往往分开作业，配合存在问题。 （4）成熟的刺点内业人员培养往往需要2年以上时间。
天狼星无人机产品优势：
美国拓普康定位系统公司联合德国玛芬( MAVINCI) ，结合玛芬奇在全球无人机飞控系 统设计方面多年的领先技术优势，率先推出了全球第一台内置RTK 实时测量的无人机航空 摄影平台-天狼星，改变了传统航空摄影测量需要大量布设地面控制点的作业流程，实现 了1:500大比例尺无人机免像控技术。 其优势主要集中体现在以下三点： 1、免像控技术 1）缩短航测生产工期：从月缩短到天，实现一日成图。 2）生产工期可控：外业工作减少，受天气影响减弱（靠天吃饭）。 3）减少对内业空三人员的依赖：免像控省去像控点布设及刺点过程，经过短期培训即可 完成作业。 2、设备运输便利 随人转场，不需额外运输，快速的响应能力。 3、设备环境适应性强 国际上首创的自适应高度飞行，解决地形起伏大造成的安全问题和测图精度降低的问题。
无人机摄影测量技术的使用方法与技巧
无人机摄影测量技术的使用方法与技巧无人机摄影测量是一种近年来快速发展的技术，它通过将高精度的无人机定位系统和高分辨率的相机相结合，可以实现高精度三维地形测绘和建筑物模型的生成。
无人机摄影测量技术已经在许多领域得到了广泛的应用，如土地测绘、建筑工程、环境监测等。
本文将介绍无人机摄影测量技术的使用方法与技巧。
首先，对于无人机摄影测量的基本原理需要有一定的了解。
在进行摄影测量时，无人机需要根据预先设置的航线飞行，并在空中连续拍摄照片。
这些照片会被导入至专业的摄影测量软件中，通过图像处理和三维重建算法，生成高精度的数字地形模型（DTM）或数字表面模型（DSM）。
为了提高测量精度，我们可以采用一些技巧，如增加航线的重叠度和侧向重叠度，选择适当的摄影机参数等。
其次，选择合适的设备和软件也至关重要。
在选择无人机时，应根据具体需求和预算来决定。
不同的无人机有着不同的飞行性能和载荷能力。
同时，还需要选择适合的相机和镜头，并了解它们的技术规格和特性。
对于软件选择，市面上有很多专业的无人机摄影测量软件可供选择，如Pix4Dmapper、Agisoft PhotoScan等，它们都提供了一系列的图像处理和重建功能。
在实际操作中，我们需要根据测量区域的特点和要求来确定无人机的航线规划。
航线的规划需要考虑飞行高度、航向角、航线间距等参数。
一般而言，较高的飞行高度可以获得较大的覆盖面积，但分辨率较低；而较低的飞行高度可以获得更高的分辨率，但覆盖面积较小。
航向角和航线间距的选择可以影响照片之间的重叠度，进而影响后续图像处理的精度。
此外，还需要考虑地形和建筑物的复杂度，以及气候条件对飞行的影响。
为了保证测量的准确性，我们需要对地面控制点进行精确测量。
地面控制点可以是人工设置的物理标志，如地面标志、人工标记等，也可以是已知坐标的地物特征点，如建筑物的拐角、路口的交点等。
通过在无人机拍摄的照片中识别和测量这些控制点，可以实现地面测量和照片的对应。
无人机免像控航测技术在地形测量中的应用研究
无人机免像控航测技术在地形测量中的应用研究摘要：传统的航空摄影测量技术因成本高、现势性不强、受天气条件影响大等原因, 一般用于大范围中小比例尺测量任务。
而基于无人机平台的航空测量技术具有成本低、机动灵活、时效性强的特点, 可以快速高效地获取高分辨率影像、数字高程模型DEM和数字正射影像图DOM等数字产品, 在大比例尺测图、灾害应急处理、地理国情监测等领域拥有独特优势, 正逐步成为空间地理信息获取的重要手段。
关键词：无人机；免像控航测技术；地形测量；应用随着低空遥感技术的发展, 使得无人机测绘技术成为航测领域的一个崭新发展方向。
无人机具有机动灵活、生产周期短等特点, 在小区域和飞行困难地区获取数据方面具有明显优势。
无控无人机通过整合精密测时技术和RTK定位技术来确定每一张相片拍摄的准确位置获取高精度成果, 发挥了其快速高效的优势, 减少了外业工作量。
该无人机由于POS数据精度较高, 省去了外业像控作业, 只需输入一个基站点坐标, 经对齐照片、建立密集点云、生成网格、生成纹理等处理, 可生成DEM、DOM、DLG、DRG等4D数字产品。
1测区概况该测区位于山西隰县县域, 航飞面积1.8Km2, 地形条件主要以丘陵、山地和平地为主, 设计地面分辨率3cm, 飞行高度388m, 航向重叠85%, 旁向重叠70%。
2采用设备该测区采用天狼星无控无人机, 该无人机主要由硬件设备系统、影像处理系统、信息分析系统构成:(1) 硬件设备系统:无人机飞行平台、飞行控制系统、地面监控系统、发射与回收系统;遥感任务设备、稳定装置、影像位置和姿态采集系统。
(2) 影像处理系统:影像数据快速检查、纠正、拼接系统;DOM、DEM、DLG生产系统。
(3) 信息分析系统:信息提取、信息分析、报告自动生成、数据管理与检索系统。
3无控无人机航测技术方法3.1 测区踏勘利用谷歌地图在测区范围内目测飞行场地, 实地进行踏勘, 确认测区地点、范围、起飞和降落条件。
高精度免像控无人机在测绘行业中的应用
高精度免像控无人机在测绘行业中的应用天狼星（SIRIUS PRO）、飞鹭（HERON）企业发展历程2014年8月2015年2月2017年10月2019年5月2014年5月北京优飞全景科技有限公司注册成立天狼星无人机在中国区域的一级供应商和服务商国内首架天狼星交货RTK实时差分、垂直起降、模块化无人机项目启动 飞鹭无人机开始展露头角传统航测的痛1:2000传统航测之痛无需任何地面像控点100Hz实时差分技术所带来的变革无需任何地面像控点100HZ实时差分技术不同更新率误差比较70K M/h ≈20m/s1Hz 5Hz 20Hz 100Hz 20m 4m 1m 0.2m天狼星所带来的变革索尼 A6300APS-C画幅，2400万像素飞鹭 HERON内容性能参数1翼展220cm2长度130cm3起飞重量 6.5kg4电池锂聚合物电池 26.1V 23000mAh5推进方式电子无刷 2100瓦引擎6最大飞行时间100min7典型飞行高度59-750m8飞行海拔高度大于4000m9抗风能力6级10操作温度 -20℃—+45℃11抗雨能力雨中可工作12典型载荷巡航速度70km/h13典型地面采样距离 1.6-20cm14GNSS精度226通用跟踪通道，GPS L1 C/A, L2C, L2 P(Y), GLONASS L1/L2, Galileo E1 RTK水平精度10mm+1ppm RTK垂直精度15mm+1ppm国家测绘局标定场进行测试飞机精度平面和高程中误差均满足两倍GSD 续航时间有效续航时间大于80min覆盖面积最大有效覆盖面积通讯半径飞机作业半径大于5km。
免像控无人机在地形图测量中的应用
刘书林 黄 磊
( 聊城市城乡规划设计研究院ꎬ 山东 聊城 ２５２０００)
[ 摘 要] 通过 ｅＢｅｅＰｌｕｓ 免像控无人机航空摄影测量系统应用于 １∶ ５００ 地形图测绘工程实例ꎬ探究其 在实践中的制图精度及适用性ꎮ 使用 ｅｍｏｔｉｏｎ３、Ｐｉｘ４ｄＭａｐｐｅｒ 等软件进行外业航飞、内业影像处理ꎬ对比分析 ＲＴＫ 和 ＰＰＫ 两种解算方式下的制图精度ꎬ两者均满足规范要求ꎬＰＰＫ 解算方式更适宜在实践中使用ꎻ结合 Ｅｐｓ 软件制作数字线划地图ꎬ对于影像中无法提取的房屋边线、植被覆盖区域地物ꎬ采取全野外调绘、实测进 行补充ꎬ阐述了无人机航测与传统数字化测图相结合的作业方式ꎮ
[ 收稿日期] ２０１９ ０６ ２８ [ 作者简介] 刘书林(１９７２ － ) ꎬ男ꎬ山东聊城人ꎬ大学本科ꎬ工程师ꎬ从事航测、工程测量工作ꎮ Ｅ￣ｍａｉｌ:１３６０３４６３３０＠ ｑｑ. ｃｏｍ [ 通讯作者] 黄磊ꎬＥ￣ｍａｉｌ:９９７６８２６２９＠ ｑｑ. ｃｏｍ
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北京测绘
பைடு நூலகம்
第 ３４ 卷 第 ２ 期
免像控无人机是通过全球定位系统globalpositioningsystemgps载波相位差分定位获取航摄仪的空间位置参数以及imu获取无人机侧滚角俯仰角和航偏角e46获取航空影像曝光瞬间摄站三维空间坐标和航摄仪的姿态角经过对系统误差的检校直接获得影像外方位元素从而实现无像控便可恢复航空摄像的成像过程78
免像控无人机是通过全球定位系统( Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ＳｙｓｔｅｍꎬＧＰＳ) 载波相位差分定位获取 航摄仪的空间位置参数以及 ＩＭＵ 获取无人机侧 滚角、俯仰角和航偏角[４￣６] ꎬ获取航空影像曝光瞬 间摄站三维空间坐标和航摄仪的姿态角ꎬ经过对 系统误差的检校ꎬ直接获得影像外方位元素ꎬ从 而实 现 无 像 控 便 可 恢 复 航 空 摄 像 的 成 像 过 程[７￣８] ꎮ 较多的免像控无人机通过搭载实时动态 载波相位差分技术( Ｒｅａｌ￣Ｔｉｍｅ ＫｉｎｅｍａｔｉｃꎬＲＴＫ) ꎬ 来获取航摄仪的空间位置[９] ꎮ 实际应用中无人 机与基站间的数据传输会受到限制ꎬ无法一直保 持连接ꎬ从而精度会有所降低[１０] ꎮ ｅＢｅｅＰｌｕｓ 无人 机内置 ＲＴＫ 和动态后处理差分 ( Ｐｏｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
天狼星无人机免像控技术在基础测绘更新中的应用
天狼星无人机免像控技术在基础测绘更新中的应用康建锋;孙国军;于东海;王立阳【摘要】无人机具有机动灵活、适应性强、获取影像分辨率高等优点,是航天遥感和航空遥感的有效补充.文中介绍了天狼星无人机航测系统的特点,探讨了影像获取的技术流程,研究了正射影像制作的方法,利用实地测量检测点对正射影像精度进行了的统计分析.结果表明,天狼星无人机航测系统在免除地面像控点布设的条件下,制作的正射影像满足基础测绘更新的要求.【期刊名称】《矿山测量》【年(卷),期】2019(047)002【总页数】5页(P26-29,69)【关键词】免像控技术;基础测绘更新;正射影像;精度统计分析【作者】康建锋;孙国军;于东海;王立阳【作者单位】甘肃省测绘工程院,甘肃兰州 730000;甘肃省应急测绘工程研究中心,甘肃兰州 730000;河西学院历史文化与旅游学院,甘肃张掖830046;甘肃省测绘工程院,甘肃兰州 730000;甘肃省应急测绘工程研究中心,甘肃兰州 730000;甘肃省测绘工程院,甘肃兰州 730000;甘肃省应急测绘工程研究中心,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TD171基础测绘是我国经济建设、国防建设和社会发展的基础性、公益性事业，为社会经济可持续快速发展提供重要支撑[1]。
随着我国社会经济的快速发展，对基础地理信息数据更新提出了更高的要求，基础地理信息不断更新才能满足社会发展的需求，但利用大飞机航空摄影进行基础测绘更新存在周期长、效率低、成本高等问题[2]，不适合进行小区域快速更新要求。
针对本研究区实际情况，需探索出新的技术方法，实现基础测绘更新任务。
无人机具有成本低、快速高效、机动灵活等优势[3]，其综合技术近年来取得了突破性的发展，使无人机航测系统趋向自动化、智能化，在无地面控制点条件下进行无人机航空摄影，快速获取和生产高精度正射影像已成为可能[4]。
本文研究了免像控技术在基础测绘更新中影像快速获取和高精度影像生成方法，通过实际测量检测点对成果数据进行精度评价，检测结果满足基础测绘更新的要求，旨在为实现小区域基础地理信息数据快速更新提供思路和方法。
基于免像控技术的无人机测图方法及精度分析
基于免像控技术的无人机测图方法及精度分析发布时间：2023-03-21T02:06:59.005Z 来源：《工程管理前沿》2023年1月1期作者：王兴富1 尹作霞2 刘备3[导读] 目前，测量数据采集手段多样化，无人机航测已经是常见的数据采集手段。
所谓的免像控就是不需要人工进行地面操控，无人机上装载POS定位定向系统，根据地面基站，实时获取像片的外方位元素，应用共线条件方程求得地面加密点的坐标。
王兴富1 尹作霞2 刘备31济南市勘察测绘研究院 2济南市不动产登记中心 3济南市勘察测绘研究院摘要：目前，测量数据采集手段多样化，无人机航测已经是常见的数据采集手段。
所谓的免像控就是不需要人工进行地面操控，无人机上装载POS定位定向系统，根据地面基站，实时获取像片的外方位元素，应用共线条件方程求得地面加密点的坐标。
但是在无人机作业过程中，飞行航线设计、影像获取、数据处理等各个环节都会影响作业效率及成果精度。
本文结合实际项目，分析无人机在作业过程中遇到的实际问题，并提出了解决方案。
关键词：免像控技术；无人机；测图方法；精度分析引言传统的航测技术因使用性不强、成本高、极易受天气影响等缺点，只能应用于中小比例尺的测量工作中。
无人机技术因其具备时效性强、成本低、不易受外在条件影响等优点，被测绘人员进行广泛使用，该技术由于能快速得到数字高程模型DEM、正射影像图DOM等，已成为当前获取空间地理信息的一个重要手段，而免像控技术近几年扩大应用，取得了良好的成绩。
一、免像控技术介绍．1.1无人机免像控技术概况在传统的航摄测量作业模式下，外业部分需要大量的人力和物力。
如果遇到山区、灾害现场等特殊状况，且部分环境工作人员不能顺利进入现场，导致整个测量工作陷入困局，大大增加实测的费用开支，甚至必须降低测绘精度为代价来完成工作任务。
天狼星无人机航测系统结合ＲＴＫ技术，获取高精度、高密度的像片控制点的三维坐标，为航测获取数字线划图的生产提供更多便捷。
无人机免像控技术生产大比例尺地形图技术研究
无人机免像控技术生产大比例尺地形图技术研究随着近几年的发展，对于无人机免像控技术而言，也渐渐走到人们的视野中，在本文中就分析了大比例尺地形图测绘项目中的生產试验，同时也对该技术在测绘生产中的作业效率及图形精度作了进一步的研究。
标签：无人机免像；大比例尺；研究目前，对于无人机航测近年的发展，它是得到了广泛的应用，但是根据传统的航测作业来说，还是存在很多不完善地方，比如，飞机姿态不稳定、相机相幅比较小，在影像上差距大，这样就导致了在飞行测量时会出现问题。
如果是按照传统的航空摄影测量来进行加密，这样就不仅仅是需要布设等像控点，主要还是会增加相控联测技术的问题。
在本文中就通过实验案例进行分析，对天狼星无人机所获取的影像以及对处理软件和实现的低空影像匹配速度进行探讨。
1对天狼星无人机作业的过程1.1低空无人机摄影测量系统从低空无人机系统组来看，在飞行控制系统中、低空航摄平台以及遥感传感器系统、对地面站监控系统和遥控系统等数据的处理系统。
在该系统中可以利用相关的软件按照要求进行航线设计，自动进行航空摄影、航摄数据进行预处理、空三加密。
当然该系统还采用了高频率、高精度实时差分技术，在航空摄影测量中就不需要外业布设像片控制点。
1.2影像的处理如果将无人机所摄影像数据以及数据导入数据处理软件，需要提前设置好坐标系统和中央子午线，来选择生成产品类、格式、运行数据处理就可以。
从影像处理分架进行处理，产品种类主要是有：真正摄影像、DEM、密集点云、DSM，当然还可以拼图进行镶嵌和分幅。
1.3地形图的测绘从真正的摄影像和数字高程模型来看，在绘图软件上就会生成三维模型数据，而在数据格式上就可以对三维模型进行矢量化，主要内容就是建筑物以及构筑物、道路和道路附属设施等相关范围内辨认出各类的地理物质。
从高程数据采集来看，主要就是从点云选择出正确的高程数据，其次就是绘出数字线化图中，这是因为试验区的植被覆盖比较高，影响到了内业高程数据点的采集，所以，在植被覆盖区就需要采用全站仪进行测验，来选择出正确的高程数据进行参考。
无人机免像控的原理
无人机免像控的原理咱先得知道啥是像控点。
就好比啊，你要画一幅超级大、超级复杂的画，你得有一些关键的点来确定各个部分的位置和比例，像控点在无人机测绘或者摄影里就有点这个意思。
传统的做法呢，得在地面上设置好多像控点，就像给无人机的相机找了一堆小目标，告诉它：“看这儿，按照这个来拍准没错！”那无人机免像控呢，就像是给无人机开了个小外挂。
这里面呀，很大一部分功劳要给那些超厉害的算法和传感器啦。
现在的无人机呀，就像一个聪明的小机灵鬼，它身上的传感器可不得了。
比如说，它有高精度的GPS定位系统，这个GPS就像一个超级向导，能精确地知道自己在哪里，误差可小啦。
这就好比你在一个大迷宫里，有个特别靠谱的导航，能准确地告诉你在什么位置。
而且呀，无人机上还有惯性测量单元（IMU）。
这个IMU就像是无人机的平衡小助手，它能感受到无人机的姿态变化，像倾斜啦、旋转啦。
就好像你骑自行车的时候，你身体里那种能感觉到自己是不是要歪倒的感觉一样。
有了这个IMU，无人机就知道自己在空中是怎么个状态，这样拍出来的照片就不会因为飞机晃悠而乱七八糟的。
再说说那些算法。
现在的技术人员就像魔法师一样，编写了好多超级复杂又超级神奇的算法。
这些算法可以根据无人机的飞行轨迹、高度、拍摄角度还有那些传感器得到的数据，自动计算出照片之间的关系。
这就像是无人机自己会思考一样，它能算出每张照片在整个拍摄任务里的位置，不用像以前那样依赖地面上的像控点来告诉它了。
你想啊，以前设置像控点多麻烦呀。
要找合适的地方，还要做标记，有时候天气不好或者地形复杂，像控点设置得就不那么准了。
现在好了，无人机免像控就像一个自由的小飞鸟，在天空中想怎么飞就怎么飞，还能拍出特别准确的照片。
还有哦，无人机的相机也很重要呢。
现在的相机分辨率越来越高，拍摄的图像质量特别好。
高质量的图像就像是给无人机的大脑（那些算法）提供了更清晰的线索。
就像你看一个模糊的东西很难判断是什么，但是看一个高清的画面就容易多了。
免像控无人机在竣工测量中的辅助应用
免像控无人机在竣工测量中的辅助应用摘要：在工程测量工作中，如果使用传统的人工测绘方式，不仅不能保证最终成果形式的丰富性，还难以满足工程测量的数字化发展需求。
与传统的人工测绘方式相比，无人机测量技术，则是一种基于数字化技术的测量技术。
将其应用到测绘测量中，具有十分重要的作用，但是，如何对这一测量技术进行合理的应用，提高工程测量的质量与效率，还需要进行更为深入的研究。
关键词：免像控无人机；竣工测量；辅助应用引言城市发展的日新月异与井然有序离不开规划监督测量，竣工测量属于规划监督测量的最后一个环节，其核心内容为完成《建设工程规划许可证》审批的各楼栋测量工作，并计算出建筑物的占地面积、主建筑面积及地下室面积，提供规划管理部门审核；完成红线范围内绿地审核测量，计算出各项绿化面积，提供绿化管理部门进行审核；完成红线范围内海绵城市规划条件核实测量，并计算出下垫面分类面积和各项海绵设施面积，提供海绵城市管理办公室审核；完成红线范围内及周边道路的地形测量，编绘成果图。
早在十年前，大多数测量单位的野外作业方式还停留在传统的全野外解析测量阶段。
随着时代的快速发展，特别是“十三五”期间我国科技力量的腾飞，产生了许多测量新方法新技术，特别是无人机测绘技术的出现，极大提高了测图效率，但因其空中三角测量需借助已有的地面控制点，所以仍要进行大量的野外布设和测量像控点的工作，在项目工期紧、任务重的情况下，免除野外像控点测量工作显得无比迫切和需要。
1无人机测绘技术这项技术在实际的应用的工程上有着良好的适应性，同时效果也较为完美，其本身不需太多的设备支撑，同时可以进行多种的操作，并且可以有效进行相应的补偿，这样不但可以从各个角度显示出的真实情况，而且建立一定的三维建模，这种测绘方法在部分国家应用的较为普遍。
摄影技术的原理也能够运用在测绘工程的测绘中，使得测绘技术在摄影的运用上更加多，不过这对于无人机摄像设备的需求还是相当高的。
主要是通过运用无人机摄像的工作原理,和电脑技术相结合从而获得信号，进而在分析中获取到正确的信号，这种技术在较大程度上提升测绘工程中图像的利用率，同时还减少了实际测绘工作的难度，因为无人机测绘技术是现在测量技术的重要基础，能够节省许多测量的人工成本，同时使用无人机测绘技术还能够提高测绘测绘工程测量的品质，为国家的经济社会发展提供保证，不过这种技术在现实的使用过程中，仍然面临着某些缺点,主要是由于技术的局限性，所以在使用无人机测绘技术之后必须要有专门的人员加以检查，不然就很难进行精确的测量。
无人机摄影测量及其在BIM技术中的应用
无人机摄影测量及其在BIM技术中的应用摘要：当前的BIM技术应用，广泛渗透到建筑工程的各个领域，但是在数据信息方面还是略有不足，应加强专业的勘测技术融合，促使BIM技术在作业时能够得到更多的保障，对隐藏的问题和矛盾有效解决。
无人机摄影测量的合理应用，对BIM技术提出了较多的辅助手段，尤其是关键位置的测量与分析，能够站在多个视角下完成，不仅减少了勘测的难点，还可以在技术的综合分析方面得到准确的结果，提高了工程的综合发展水平。
关键字：无人机摄影测量；BIM技术；应用1无人机测量技术在测绘工程中的应用优势1.1有效地降低了测绘成本在传统的测绘工程施工过程，想要顺利完成各项测绘工作，往往需要消耗大量的时间和资源，还要提前招募许多专业技术人员，准备好足够的精密仪器，这些情况都极大增加了测绘工程的整体成本。
特别是在进行各种大型工程时，需要专业的测量人员进行非常大规模的测量。
在这样的情况下开展测量活动，不仅规模较大，而且对测量和工作的进度也有更高的要求。
要想完成测量工程的有关目标，就需要投入大量资金，如果工程项目的资金不足，就会使工程测量活动停滞。
同时，为了保证专业技术人员在测量过程中的安全性，还需要为工作人员配备足够数量的安全防护装备，这些防护装备也导致了成本上升。
而通过应用无人机技术，许多需要通过人力手段完成的测绘工作就可以直接借助无人机来实现。
专业技术人员只需对无人机传输回的图像数据进行全面分析，就可获得各项重要的地理数据。
在这样的情况下，不需要使用过多的专业测量设备，这对降低测量工作的成本有着重要意义。
而且，工作人员在日常工作中，也只需要做好无人机的日常维护和保养，不需要租用和购买各种大型测量设备。
同时，无人机在维护保养方面，相较于其他的精密测量设备，不仅操作更加简单，成本也得到了极大地降低。
1.2有效拓展了测量范围在传统的测绘工程中，需要专业测量人员携带专业的测量设备，到测量现场进行实地考察和分析，使测量活动的范围就受到了限制。
免像控无人机航摄系统在1:500r地形图测绘中的应用
免像控无人机航摄系统在1：500r地形图测绘中的应用贾彦昌;张斌
【期刊名称】《北京测绘》
【年(卷),期】2018(32)9
【摘要】无人机航空摄影测量技术在国民生产中发挥着越来越大的作用.传统的航空摄影测量都需要一定数量的像控点,对于山地、丘陵和一些复杂的地形,像控点的获取尤为困难,从而大大限制了航空摄影测量的应用.本文以天狼星免像控航测系统为平台,介绍了免像控摄影测量的工作原理和作业流程,运用计算机自动进行内业处理,大大减少了人工干预.通过阐述其在青岛市某区1:500地形图的应用中进行了精度分析.
【总页数】5页(P1092-1096)
【作者】贾彦昌;张斌
【作者单位】正元地理信息有限责任公司山东分公司,山东济南 250101;正元地理信息有限责任公司山东分公司,山东济南 250101
【正文语种】中文
【中图分类】P231
【相关文献】
1.无人机航摄系统在1∶1000地形图测绘中的应用 [J], 崔书珍;周金国
2.旋翼无人机航摄系统在大比例尺地形图测绘中的应用 [J], 褚建春
3.免像控技术在矿山地形图测绘中的应用 [J], MA Qian-qian
4.免像控无人机航测技术在1:500地形图测绘中的应用 [J], 李国锋
5.免像控无人机在地形图测绘中的应用 [J], 石鼎
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免像控无人机摄影测量系统的技术实现
摘要：无人机摄影测量技术由于其特有的机动灵活，高地面分辨率，高安全性等优势，已经成为满足我国重大需求的一项重要技术之一。
但现有的无人机摄影测量技术仍然需要大量的外业布控，才能满足高精度测图的需要，大大提高了测绘工作的成本和人力消耗。
因此，利用先进摄影测量技术和手段以实现免像控的无人机摄影测量成为研究的重点。
本文结合已有的免像控无人机摄影测量系统，探讨了免像控无人机摄影测量系统的技术实现方法。
关键词：无人机；无人机摄影测量系统；免像控
1无人机摄影测量的起源
无人机（unmanned aerial vehicle，UAV）最早出现在1917年，当时主要运用在军事领域，由于其成本低、损耗小、无伤亡、机动灵活等特点，使其应用范围不断扩大，后来逐渐出现在民用领域。
随着计算机技术、通讯技术、导航定位技术、摄影测量等技术的迅速发展以及新材料的不断出现，基于无人机平台的数字航空摄影测量技术也不断进步，无人机摄影测量系统应运而生。
2无人机摄影测量系统的应用
无人机摄影测量是传统的航空摄影测量的补充，它作业模式灵活，飞行的高度底，分辨率高，机动性强。
在林业资源探查，考古研究，土地自然调查，土地利用监测、矿产资源开发监测、灾害应急监测、地形图测绘、新农村建设、城市规划等领域得到应用。
如在2008年汶川地政和2017年的九寨沟地震灾害中，无人机航测系统获得的各种影像图对及时快速了解震后灾区的房屋、道路等损毁程度与空间分布，以及地震次生灾害如滑坡、崩塌以及因此而形成的堰塞湖的分布状况与动态变化等，发挥了重要重要作用，为救援、灾情评估、地震次生灾害防治和灾后重建工作等提供了第一手的信息和科学决策依据。
3无人机摄影测量系统的构成及工作原理
无人机摄影测量系统的组成一般包括以下几个部分：无人机飞行平台、导航控制系统、数码相机、地面站、后期数据处理系统五部分组成。
1）无人机飞行平台：即无人机本身。
2）导航控制系统：主要包括飞控、GPS导航系统、IMU惯性导航传感器、气压传感器等。
无人机飞行时，飞控是整个无人机飞行控制中心，让无人机按照规划好的飞行路径进行飞行，同时根据接收到的指令控制无人机的飞行高度、方向和速度等飞行状态。
GPS/IMU联合能够测得相片曝光瞬间的六个外方位元素，是对所得影像进行质量检验和后期处理的重要辅助数据。
3）数码相机：无人机摄影测量中采用的一般为民用的非量测相机，相机准确的内方位元素必须通过相机标定获得，并且拍摄的过程会产生径向畸变和切向畸变。
4）地面站：主要有无线电台、监控计算机、监控软件组成。
无限电台负责无人机飞控或其他机载设备与地面站的数据和控制指令的传输。
地面站可根据事先设定的航摄参数，自动生成航拍轨迹和设计飞行任务。
地面站可以观测无人机电源电压或飞行状态的数据，并保存相关数据。
5）后期数据处理系统：将无人机摄影测量后获得的影像数据进行后期处理。
根据需求通过软件对影像进行校正、拼接等工作。
4传统无人机摄影测量中的控制布设
虽然无人机航测近年来得到了测绘行业的广泛应用和认可，但传统航测作业
依然存在着很多不完善，如飞行姿态不稳定、相机相幅小、影像畸变差大、重叠
度不规则等问题都会影响最后的成图精度。
所以在传统航摄作业模式下，都伴随
着大量的像控布设。
像控布设工作占用着大量人力物力及工期。
与地面控制点相关的静态测量、
水准测量等工作几乎能占用项目40％的时间。
在实际布控的过程中经常遇到工作人员进入困难甚至无法进行人工作业的情况(如山区、灾害现场，禁区)，这将大
大增加项目开支，很多情况下控制点布设任务不得不以损失测绘精度为代价才能
完成。
5免像控的无人机摄影测量系统
免像控的无人机摄影测量系统成为了国内外研究的重点。
目前，国外的天狼
星无人机航摄系统和国内的CW-10C 1:500免像控无人机航测系统等无人机摄影测量系统都实现了大比列免像控测图。
5.1天狼星无人机航摄系统的关键技术
天狼星测绘无人机如图1所示，它是拓普康定位系统公司与玛芬奇公司联合
研发出的一台内置RTK实时测量的无人机航空摄影平台，颠覆了传统航测大量布
设地面控制的作业流程。
图1 天狼星无人机
天狼星无人机控制点布设不是在地面上完成的，而是在空中自动不舍完成，
其主要利用的是GNSS+RTK定位技术来确定每一张像片在拍摄是的准确位置，使
得像片上的位置信息实现和我们在外业布设的地面控制点实现同样的功能。
5.2 CW-10C 1:500免像控无人机航测系统
CW-10C 1:500免像控无人机航测系统使用了顾及曝光延迟的GPS辅助光束法
区域网平差模型，和相机自标定技术，大大提高了成图的精度。
顾及曝光延迟的GPS辅助光束法区域网平差模型：无人机摄影测量作业时，
由于无人机不是匀速飞行的，各个曝光点的延迟误差影响不一致，无法通过固定
的偏移参数补偿解决曝光延迟。
CW-10C通过安装引闪器，捕获相机快门动作信
号并发出触发信号，使GPS差分模块记录的摄影时刻与实际相机摄影时刻基本一致。
然后通过顾及曝光延迟的GPS辅助光束法区域网平差模型进行平差计算，提
高了数据的精度。
安装有引闪器的GPS信号工作原理如图2所示。
图2 安装有引闪器的GPS信号工作原理图
相机的自标定技术：直接利用相机在运动过程中周围环境图像与图像之间的
对应关系来进行相机标定。
相机自标定相对于传统方法具有更好的灵活性和实用性，相机的自标定实际上是一个拟合的过程，能消除一些未定的系统误差，能提
高相机参数的精度。
6总结
无人机摄影测量由于其机动灵活、分辨率高、起降方便等特点使得其应用越
来越频繁，领域也越来越宽泛。
免像控的无人机摄影测量系统的研究成为了无人
机摄影测量研究的重要方向，相信随着技术的不断进步，低成本、高性价比、高
精度的免像控无人机摄影测量系统将层出不穷，让摄影测量能发挥出巨大的作用，推动测绘由外业向内业，由传统人工向自动化、智能化方向转型。
参考文献
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