无人机遥感

t=hs(1-p)/(fv)
系统结构图
2.无人机遥感系统组成之——
a. 曝光间隔的控制（前已述及）
遥感空中控制 子系统
b. 稳定平台的控制 目标：使飞机可以在飞行的条件下保持与地面 “垂直”。 思路：传感器（如垂直陀螺仪）感知倾斜角度， 信号反馈，通过微处理器控制“舵机”，使飞机回到 “垂直状态”。
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。 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、 快速的技术特点。 同时，CCD数码相机体积小、重量轻，在感光度（可达ISO400-16以 上，因而可在较弱光照下拍摄）、色彩深度（大于12bit）、曝光时间 （可达1/8000s）、载片量(存储量)方面具有技术优势。
系统结构图
2.无人机遥感系统组成之——
面阵CCD数码相机作为遥感设备时的曝光间隔问题
遥感传感子系统 （遥感设备）
飞行控制计算机 实时解算
遥感空中控制子 系统根据飞机飞 行的高度，实时 计算曝光间隔。
曝光间隔：t 航高：h 地速：v 航向重叠度：p 单幅影像的大小：s （单位：像素） 焦距：f （单位：像素）
系统结构图
2.无人机遥感系统组成之——
a. 航迹规划
地面部分
b. GPS坐标转换 c. 数据接收与显示
d. 基于GIS的控制 了解无人机的位置及真实飞行轨迹 控制无人机的运行 控制遥感设备的工作
系统结构图
2.无人机遥感系统组成之——
影像数据后处理 子系统
处理流程： 辐射校正——〉几何校正——〉全景影像拼接——〉匀色匀光（图像 融合）——〉空中三角测量、生成正射影像、地物分类等进一步应用
华中农业大学ห้องสมุดไป่ตู้GIS 2011级
地理信息科学进展研讨课 小组专题报告之——
无人机
Unmanned Aerial Vehicle，UAV
遥感
Remote Sensing，RS
王艺程 李怡春 吴其澔 杨 惠 张 彬 宋 义
内容提纲
1.无人机遥感概述 2.无人机遥感系统组成 3.无人机遥感工作流程 4.无人机遥感关键技术 5.无人机遥感的应用 6.参考文献
5.无人机遥感的应用
a. 灾害应急影像获取 b. 农作物分布和生长状况的高频监测 c. 常年多云地区遥感影像的获取 d. 城市快速测绘与建模
e. 测试卫星星载设备
……
6.参考文献
[1]董梅,苏建东,刘广玉,杨举田,陈秀斋,田雷,王梅勋. 面向对象的无人机遥感影像烟草种植面提取和监测[J]. 测绘科学,,:1. [2]肖晖,朱锋,魏亚男. 无人机遥感影像镶嵌技术综述[J]. 计算机工程与应用,,:. [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,2005,05:11-14. [4]马轮基,马瑞升,林宗桂,吴朝晖,孙涵. 微型无人机遥感应用初探[J]. 广西气象,2005,S1:180-181. [5]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,2008,04:462-466+361. [6]周洁萍,龚建华,王涛,汪东川,杨荔阳,赵向军,洪宇,赵忠明. 汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究 [J]. 遥感学报,2008,06:877-884. [7]孙杰,林宗坚,崔红霞. 无人机低空遥感监测系统[J]. 遥感信息,2003,01:49-50+27. [8]鲁恒,李永树,何敬,任志明. 无人机低空遥感影像数据的获取与处理[J]. 测绘工程,2011,01:51-54. [9]崔红霞,孙杰,林宗坚. 无人机遥感设备的自动化控制系统[J]. 测绘科学,2004,01:47-49+6. [10]晏磊,吕书强,赵红颖,张雪虎,杨绍文,赵继成. 无人机航空遥感系统关键技术研究[J]. 武汉大学学报(工学 版),2004,06:67-70. [11]金伟,葛宏立,杜华强,徐小军. 无人机遥感发展与应用概况[J]. 遥感信息,2009,01:88-92. [12]李继宇,张铁民,彭孝东,闫国琦,陈瑜. 小型无人机在农田信息监测系统中的应用[J]. 农机化研究,2010,05:183-186. [13]王峰,吴云东. 无人机遥感平台技术研究与应用[J]. 遥感信息,2010,02:114-118. [14]鲁恒,李永树,李何超,何敬,任志明. 无人机影像数字处理及在地震灾区重建中的应用[J]. 西南交通大学学 报,2010,04:533-538+573. [15]陈云波,刘义志,蒋小蕾,翁鹏飞. 无人飞行器低空遥感系统机载传感器搭配方案研究[J]. 测绘通报,2012,08:33-35+50.
2.无人机遥感系统组成
无人机遥感系统 数据后处理部 分
影像 数据 预览 子系 统
影像 数据 后处 理子 系统
地面部分
无人 机地 面控 制子 系统 数据 接收 显示 子系 统
空中部分
遥感 空中 控制 子系 统
航迹 规划 子系 统
遥感 传感 子系 统
无人 机平 台
2.无人机遥感系统组成之——
遥感传感子系统 （遥感设备）
b. 遥感数据实时处理与下传 选取和改进现有压缩编码方法，在保证实时下传的前提下，减小或 消除图像压缩算法损耗，提高重构图像的质量。 c. 遥感数据地面接收与处理 建立移动/固定地面数据接收站和数据中心；进一步研究无人机影像 处理方法；标准化工作等。
4.无人机遥感关键技术
d. 量测相机轻型化 由于镜头内方位元素检校的复杂性和不稳定性，目前非量测相机的 畸变差改正方法只是一种理论上的改正，检定的频率完全达不到参数 变化的速度，所能得到的数学精度相对量测相机差距较大。 因此，将量测相机轻型化，使其能够搭载在飞行姿态稳定“荷载能力 大的固定翼无人机或飞艇上，是解决无人机低空航测精度的根本途径。 e. 多相机集成
1.无人机遥感概述
无人机是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、 执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空器。 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，具有自动化、智能化、专题化快速获取国 土、资源、环境等的空间遥感信息，完成遥感数据处理、建 模和应用分析能力的应用技术。 优势：高时效、高灵活性、高分辨率、无云层遮挡、 低成本、 低风险、 可重复使用…… 不足：最大载荷小、续航时间短、安全性担忧、 影像覆盖范围小、影像畸变严重……
1.无人机遥感概述
无人机一般可分为旋翼无人机（直升机）和固定翼无人机两大类。
旋翼无人机对起落场地要求较低，转向灵活；但飞行中震动较大， 抗风能力差，稳定性差，姿态控制较难，能量消耗快。多用于风景 / 事件航拍、农药喷洒（植保）等领域和应急型遥感。
固定翼无人机对起落场地要求较高，空中转向不如旋翼无人机灵 活；但覆盖范围较大、可控性能高。可完成较大面积区域航空影像 的获取，和机载GPS、POS等辅助设备相结合，可以满足精度较高 的测图制图要求。
POS辅助的空中三角测量法： 由机载GPS、POS数据获取拍摄每幅影像时的摄站（无人机）位 置与姿态，进而由摄影测量的方法生产DEM。
系统结构图
3.无人机遥感工作流程
航线规划
无人机放飞 与影像采集
数据评价与 处理
3.无人机遥感工作流程
航线规划
无人机放飞 与影像采集 数据评价与 处理
3.无人机遥感工作流程
系统结构图
2.无人机遥感系统组成之——
面阵CCD数码相机作为遥感设备时的检校问题
机械 误差 光学 误差
遥感传感子系统 （遥感设备）
电学 误差
数字相 机的误 差 数字相 机的误 差
系统 误差
随机 误差
一种方案： Step1.锁定主距，拍摄室内三维控 制场； Step2.结合三维直接线性变换求解 内方位元素和畸变改正系数； Step3.依据“空间中直线经中心投 影变换仍是直线”的原理，纠正随 机畸变。
多相机侧视组合+无人机
多拼相机+无人机
城市精细三维建模解决方案
无人机多拼组合航测系统
4.无人机遥感关键技术
f. 多源传感器集成
三维激光扫描仪( 探地雷达) +相机+无人机 气体探测仪+红外相机+无人机 数字化能谱仪 +相机+无人机 大气采样仪+多光谱相机 +无人机 三维激光扫描测量方案 气体泄漏应急监测系统 超低空放射测量系统 污染监测系统
航线规划
无人机放飞 与影像采集 数据评价与 处理
弹射起飞
弹射起飞
伞落
4.无人机遥感关键技术
a. 无人机遥感平台的改进 通过优化设备设计和组合方式，实现GPS/惯性导航/景象匹配的组 合导航方式等途径，在控制成本的前提下，扩展作业范围、提高载荷 上限、延长续航时间、提高定位精度、提高抗风能力和起降能力。