无人机遥感技术

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。稳定平台设计了三轴和单轴两种:三轴稳定平台可以使传感器保持水平稳定并修正偏流角,由平台、电机、陀螺仪、水平传感器、舵机、控制电路等组成;单轴稳定平台只修正偏流角,由平台、电机和控制电路组成。两种稳定平台可以根据不同精度的遥感监测任务选用。任务设备控制计算机能根据无人机的位置、地速、高度、航向、姿态角以及设定的航摄比例尺和重叠度等数据,自动计算并控制相机的曝光间隔和稳定平台的偏流角修正,具有程控和遥控两种控制方式。

2.2无人驾驶飞行平台

气动布局合理、性能稳定的无人驾驶飞行平台是系统的基本保障。无人机主要采用玻璃钢和碳纤维复合材料加工而成,重量轻、强度大。机身为车厢形式,有较大的容积范围,便于设备的安装及使用维护,无人机的任务载荷和任务设备仓的尺寸根据遥感设备及其控制系统的重量和尺寸设定。无人机的后端安装有性能稳定的航空发动机和推力螺旋桨为动力装置。无人机的起降可以采用正常的滑行方式,同时还开发了性能先进的车载起飞、伞降回收机构,以适应不同地区和不同遥感任务的使用。

2.3飞行控制系统

飞行控制系统完成无人机的飞行控制与飞行管理。飞行控制系统用于无人机的飞行控制与任务设备管理,包括传感器、执行机构和飞行控制计算机三个部份(如图2所示)。由姿态陀螺、气压高度表、磁航向传感器、GPS导航定位装置、飞控计算机、执行机构、电源管理系统等组成,可实现对飞机姿态、高度、速度、航向、航线的精确控制,具有遥控、程控和自主飞行三种飞行模态。在这个系统中,飞控计算机通过串行数据通讯接口接收高度/空速、三轴地磁向强度、ＧＰＳ卫星信息等传感器数据。通过模拟输入采集俯仰/横滚姿态角、三轴角速率等传感器模拟信号,根据这些信息,实时解算各飞行参数。

为了提高飞控系统的可靠性,系统采用网络和位总线结构。各传感器、舵机、通讯系统、飞控计算机之间的通讯以数字化方式实现。由于用数字通道代替模拟连接,提高了信号传输的精度,增加了抗干扰能力。该结构具有可扩展性和灵活配置的能力。系统可根据任务的需求增减一些典型的部件,这种结构还具有容易实现冗余技术和故障隔离等优点。

图2飞行控制系统框图

2.4无线电遥测遥控系统

无线电遥测系统是传送无人机和遥感设备的状态参数,可实现飞机姿态、高度、速度、航向、方位、距离及机上电源的测量和实时显示,具有数据和图形两种显示功能。供地面人员掌握无人机和遥感设备的有关信息,并存贮所有传送信息,以便随时调用复查。无线电遥控系统是用于传输地面操纵人员的指令,引导无人机按地面人员的旨意飞行。

机载遥感设备控制系统是由数字相机、单轴稳定平台、遥感设备控制系统等组成。ＵＡＶＲＳ-Ⅱ型无人机遥感监测系统采用ＣＣＤ面阵数码相机和ＣＣＤ摄录视频系统作为其主要遥感数据获取设备,在国内率先基于无人机平台以高精度高分辨率数码相机完成了试验区的航摄面积覆盖。该系统对试验区摄影时所采用的数码相机的面阵大小为3008×2 000像元,可存储300幅以上高精度影像,感光度200～800,镜头焦距20～300ｍｍ。试验时采用的镜头焦距20ｍｍ。稳定平台的航偏修正精度小于等于1°,航偏修正范围±25°。(1)曝光间隔的控制曝光间隔的控制:遥感设备控制系统通过串口接收飞控计算机实时解算的飞行高度、地速。航向重叠度和像片的尺寸、物镜的焦距由键盘接口或者串口设定。设曝光间隔为ｔ,航高为ｈ,地速为ｖ,航向重叠度为ｐ,ｓ为面阵ＣＣＤ数码相机的大小(像素),焦距为ｆ(像素)。数码相机的曝光间隔满足ｔ=ｈｓ(1-ｐ)/(ｆｖ)[1]

为了使无线电遥测系统和遥控系统(简称无线电遥测遥控系统)设备轻便易携、架设方便,地面站的设备平台设计成一体化,主要由指令编码器、调制器、发射机、接收机、天线、微型计算机、显示器、电源等组成。无线电遥测遥控地面站的组成见图3。

图4遥测遥控地面站组成框图

2.5 稳定平台的控制

无人机平台采用垂直陀螺测量飞机的俯仰/横滚姿态角,同时垂直陀螺与微处理技术的结合,使飞机可以在飞行的条件下保持与地面垂直。在自动驾驶飞行时,如不加其他控制信号,垂直陀螺仪将使无人机的俯仰角和倾斜角稳定在近似零的状态,或者可以粗略说稳定在“水平状态”。当无人机在飞行中受到干扰时就会产生倾斜和俯仰,这样垂直陀螺的倾斜电位计和俯仰电位计就有γθ电压输出。γθ电信号经过Ａ/Ｄ进入飞控器微处理机,并通过Ｄ/Ａ转换再经过运算放大器输送给舵机,升降机舵和副翼舵机,使舵面产生一个偏移,使无人机很快恢复到“水平状态”。此时无人机将由垂直陀螺稳定在“水平状态”上飞行。多次的地面和飞行试验证明此方法可行。我们对无人机试验飞行时的姿态数据进行了详细分析,验证了在侧风小于4级情况下,飞行控制系统可以控制无人机沿测线直线飞行时的横滚角、俯仰角一般不大于3°的事实。

2.6遥感数据处理系统

为保证无人机遥感监测系统具有对地实时调查监测能力,在目前现有的遥感数据处理软件的基础上,还根据无人机机载遥感设备的技术特点研制、开发了专用的数据处理系统,以实现无人机遥感监测数据的快速处理,满足各种遥感监测任务的需要。

3系统的主要技术指标和参数

3.1无人机系统机长:2.8m;翼展:3.6m;起飞速度:70km/h;最大起飞重量:50kg;任务仓尺寸:宽300mm×长500mm×高300mm;任务载荷:大于8kg;飞行速度:70～160km/h;续航时间:3～4h;控制半径:50km;飞行高度:100m～4000m;导航精度:≤80m;控制方式:程控、遥控、自主三种方式;环境温度:-10°C～+40°C;相对湿度:95±3%;风力风向:风力小于或等于4级,风向不限。

3.2面阵CCD数码相机像元素:大于3008×2000像元;存储量:大于1G;感光度:50～800;镜头焦距:20～300mm,可选。3.3稳定平台水平稳定精度:2度;调整范围:±20度;偏流修正精度:2度;偏流修正范围:±30度。

5无人机低空遥感监测系统的应用前景

无人机低空遥感监测系统是一种高机动性、低成本的小型化、专用化遥感监测系统。它以无人驾驶飞行器为飞行平台、以高分辨率遥感设备为机载传感器、以获取低空高分辨率遥

感数据为应用目标,具有对地快速实时调查监测能力。随着系统功能的不断完善,可广泛应用于土地利用动态监测、矿产资源勘探、地质环境与灾情监测、地形图更新与地籍测量、海洋资源与环境监测以及农业、林业、水利、交通等部门,尤其对车船无法到达地带的环境监测、有毒地区的污染监测、灾情监测及救援指挥,无人机低空遥感监测系统更具有其独特的优势。本系统的推广应用,可以增强我国对地观测的综合技术能力,并将在国土资源信息获取与管理等领域的技术服务中产生重大的社会和经济效益。

无人机应用现状：

2005年8月8日上午11时24分，由北京大学与一航贵州集团共同研制的我国第一个高端多用途无人机遥感系统，在安顺黄果树机场首飞实验成功，此举标志着我国无人机对地观测技术已跨入世界先进行列。无人机航空遥感技术作为一项空间数据获取的重要手段，具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低、机动灵活等优点，是卫星遥感与有人机航空遥感的有力补充，在国外已得到广泛应用。北京大学遥感与地理信息系统研究所是我国最早从事遥感技术与应用研究的单位之一，多年来承担了国家和地方一系列重大科研项目，取得了重大进展。无人机航空遥感系统，是其承担的国家"985"计划中的重点项目之一。系统研制中，采用了中国科学院遥感所研制的先进高分辨率数码相机系统。无人机遥感尽管在我国起步较晚，但发展迅猛。近年来，北京大学与一航贵州集团采取强强联合、优势互补的方式，在此领域进行了广泛合作，并在机载遥感设备敏感度、图像识别与处理系统、图像分辨率和减小设备体积重量研究等多方面，取得了突破性进展。北京大学与一航贵州集团联合研制的多用途无人机遥感系统首飞实验成功，标志着我国无人机航空遥感技术已取得重大突破。在无人机航空遥感领域，首次采用集成性、智能化和高分辨率空间数据获取等技术。尤其是在可靠性、飞行高度、平稳度、导航精度及运行制作成本等方面，已具备了航空遥感的应用能力，综合性能达到国内领先水平。该机无论在飞行性能、导航控制精度、通信与任务设备装备还是价格上，均具备与国外发达国家竞争的实力，将大大缩短我国与发达国家在此领域的差距。据有关专家分析，此项目市场潜力巨大。随着我国无人机航空遥感技术的日渐成熟，它将广泛应用于国土环境资源普查、气象科学研究和自然灾害监测等多个领域，为国民经济建设服务。

无人驾驶飞行器低空遥感系统由中国测绘科学研究院开发，国土资源部和国家“863”计划支持完成。由于具有良好的可靠性、控制精度和成像效率，具有快速、实时对地观测、调查监测能力，达到了实用化、工程化的目标，这套遥感系统日益成为国土资源遥感监测的高新技术装备。

近年来，无人驾驶飞行器低空遥感系统已在“数字城市”三维地理空间基础框架建立和土地利用调查和动态监测等工作中得到应用，先后完成山东省威海市、烟台开发区和河北省石家庄开发区、浙江省杭州西湖开发区、贵州省惠水县等 10余个城市和地区的遥感航摄任务，共获取高分辨率遥感影像10余万张。

2005年11月，由国土资源部和贵州省国土资源厅在贵州省惠水县组织进行了“无人驾驶飞行器遥感系统在土地资源调查监测应用示范”。这次使用的是无人飞艇，监测面积38平方公里，遥感影像经过数据处理，已达到1∶2000地形图的精度要求，能够用于1∶2000比例尺的地籍调查。这表明无人驾驶飞行器低空遥感系统应用于大比例尺测图的技术已经成熟，可以进行实际应用。

该系统完成过北京小汤山镇和山东威海城乡结合部的土地动态监测工作，还完成了10多个城市的“数字城市”建立的航摄任务。

无人驾驶飞行器遥感系统搭载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，能够获取优于10厘米的高分辨率遥感影像。

目前1∶500和1∶1000等更大比例尺测图的研究工作正在进行。

中国新型无人机曝光引轰动

中国新型无人机曝光引轰动 本周，互联网上流传着一段带有注释的视频，视频中展示的似乎是中国最新（至少是最新亮相）的无人机。 这款无人机与美国的“全球鹰”类似，但可能要小一些。其突出的外部特征是连翼布局——形状有点像钻石，前掠翼在后面，后掠翼在前面。 这种设计与传统机翼相比具有一定优势，包括阻力小、升力大、可提高机动性等。然而，这些优势通常显得微不足道，而且可能会被制造这种机翼的高昂成本和难度抵消。 相关视频中的注释显示，无人机上方凸起的部位内部可能安装有卫星通信设备，合成孔径雷达安装在机腹位置。这款无人机的个头告诉人们，它是用来执行续航时间长、需在目标区域逗留多个小时的长距离飞行任务的。 成都飞机工业公司设计的另一种与之类似的“翔龙”无人机于近两年前现身。相关视频似乎表明，最新亮相的个头较小的无人机尾部设计与“翔龙”大不相同，但有着同样的连翼布局。它的机身像“翔龙”一样似乎也是模仿美国无人机的布局。 【英国《简氏防务周刊》网站11月6日报道】题：神秘的连翼布局无人机在中国网站上引起轰动 有关中国的一款新型连翼布局无人机的首批清晰照片和祝频5日出现在中国的几家网站上。 以前的一张质量很差的相关照片首次现身是在2012年7月。 这款无人机比已知的中国另一款连翼布局无人机“翔龙”要小得多。由贵州飞机公司和成都飞机工业公司共同研制的，“翔龙”无人机搭载涡轮风扇发动机，其模型在2006年珠海航展上首次亮相。根据当时的描述，“翔龙”重7.5吨，最高时速750公里，最大飞行距离为7000公里。 自2011年6月以来，人们不时看到一架“翔龙”无人机的全尺寸验证机在成都飞机工业公司的机场进行雷达测试。不过，目前尚未证实“翔龙”是否已开始试飞或投产。 照片显示，新型无人机突起的球状部位是卫星通信系统，机头下部装有光学监视系统。机腹下方的暗处可能是武器舱或侧视雷达舱。 【英国《简氏防务周刊》网站11月6日报道】题：成飞展示新型垂直起降作战无人机 中国的成都飞机工业公司（成飞）最近扩大了自己的无人机阵容，推出了一款新型垂直起降作战无人机。 10月底，成飞利用在成都举办国际贸易博览会的机会展示了VD200双发飞翼式无人机。 VD200在垂直起飞后会转入平飞状态，据说续航时间为6到8小时。 据中国媒体报道，中国海警可能对VD200感兴趣。为了执行相关任务，VD200在性能上似乎类似于基于小型直升机研制的垂直起降无人机，但几乎不存在旋翼机的固有弱点。 同时，9月初举行的一次贸易博览会为成飞的无人机合作伙伴——贵州飞机公司（贵飞）——提供了展示自己研制的“鹞鹰II”作战无人机模型的机会。“鹞鹰II”作战无人机在大小和性能上似乎类似于美国通用原子能公司的MQ-9“死神”无人机。 贵飞似乎已经设计了一系列后来交由成飞制造的“鹞鹰”无人机／作战无人机。“鹞鹰”起初可能只是充当技术验证机的角色，但现已开始销售。“鹞鹰III”则是一款于2012年珠海航展上首次亮相的双发飞翼式无人机。

无人机遥感

光学遥感技术 姓名：**** 学号：************ 专业：光学工程 任课教师：******

目录 摘要............................................................................................... I 1.引言 (1) 2.无人机遥感系统概述 (1) 3.无人机遥感优势 (2) 4.无人机系统及工作原理 (2) 5.无人机遥感的关键技术 (3) ①无人机航空遥感平台集成技术 (3) ②遥感数据的实时获取与下传 (4) ③遥感数据的地面接收与处理 (4) 6.结束语 (5) 7.参考文献 (6)

摘要 分析了无人机的技术优势,介绍无人机遥感系统的原理,以及无人机实现中的关键技术,探讨我国使用无人机遥感技术的国土资源快速监察机制。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一，而且相对于其他遥感技术可以提供更高的实时性和准确性。 关键词：无人机；遥感；国土资源管理 Abstract Analysis of unmanned aerial vehicle (uav) technology advantage, this paper introduces the principle of uav remote sensing system, and the key technology of unmanned aerial vehicle (uav) implementation, discusses the rapid of land and resources using unmanned aerial vehicle (uav) remote sensing technology in monitoring mechanism. Uav remote sensing system with lower operating costs, highly efficient and flexible task arrangement, the operation of the automatic and intelligent application become one of the main remote sensing technology. And relative to other remote sensin Keywords: drone; remote sensing; land and resource management

国内卫星遥感监测和无人机航测

国家禁毒委员会 关于印发《国内卫星遥感监测和无人机航测非法种植罂粟工作规程》的通知 禁毒办通[2014]17号 各省、自治区、直辖市禁毒委员会办公室，新疆生产建设兵团禁毒委员会办公室： 近年来，在各地禁毒部门的大力配合下，国家禁毒办通过整合中国科学院遥感与数字地球研究所、无人机航测公司的技术优势，打造以卫星大范围监测、低空无人机精细作业、各地人力踏查相结合的“天空地”一体化工作体系，极大提高了发现铲除非法种植毒品原植物的能力。 为规范和完善卫星遥感监测技术与无人机航测技术在 禁种铲毒工作中的应用，进一步提高精确发现能力，确保“天目”铲毒行动取得实效，国家禁毒办结合工作实际，经征求各地和相关专家的意见，对《国内遥感监测非法种植罂粟工作规程》（禁毒办通[2007]55号）进行了修订，制定了《国内卫星遥感监测和无人机航测非法种植罂粟工作规程》，现印发给你们，请遵照执行。 国家禁毒委员会办公室 2014年1月22日

国内卫星遥感监测和无人机航测 非法种植罂粟工作规程 为保证卫星遥感监测、无人机航测非法种植罂粟工作的顺利实施，特制定本工作规程： 一、前期调研 前期调研的目标是划定非法种植毒品原植物区域，确定最佳监测期及航测时间，制订高效、准确、经济的数据接收方案、飞行航线、提出地面作业安全保障需求，以及数据处理进程。调研内容如下： （一）非法种植毒品原植物重点地区及范围，应以乡、镇、林场为基本单位，特殊地区需以村为作业单元。 （二）当地非法种植毒品原植物的物候期规律和森林、草地、农作物物侯期节律表。 （三）监测区非法种植毒品原植物的规律、特点，包括地形、地块特征。 （四）历年铲除非法种植毒品原植物的记录，包括坐标、面积、文字、图像、多媒体等。 （五）搜集监测区行政区划地图、地形图、植被覆盖图和土地利用图、无人机起降场地（空域、电磁环境、周边人员及车辆通行情况等）、监测时段内气象条件（云、雨、雾、风）等数据资料。对于地形复杂的地区，需要提供1：10000以上比例尺的地形图资料。

测绘工程中无人机遥感技术的作用

测绘工程中无人机遥感技术的作用摘要：为了确保测绘工程测量质量，应该重视引入现代化技术，通过技术的创新，不断提高工作效率，本文基于对无人机遥感技术的分析，提出了无人机遥感技术应用到测绘工程测量过程的优势，总结了有效的应用途径，希望进一步研究能够为相关测绘工作开展提供有效保证。 关键词：测绘工程；测量技术；无人机技术 新时期，为了进一步提高测绘测量工作能力，应该重视采取无人机遥感技术，通过实践分析，旨在进一步提高工作认识，从而确保测绘工作水平不断提高，具体分析如下。 1测绘工程中应用无人遥感技术的优势 现阶段，无人遥感技术已发展到新的阶段，大大突破了行业的限制。其发展迅速在建筑行业中优势显著，其成功应用案例使得测绘工作质量大大提升、效率凸显。通过对无人遥感技术的应用，工程测量效果图像清晰度明显提升，数据获取更加全面准确，在环境领域测试过程中监测效果良好。应用范围不断拓展，成效较好。现代化无人机遥感技术发展过程中充分运用先进技术，具有周期性服务的特性、快速处理的特点、监测范围尺度大、监测效率高等优势，其主要优势具体内容表现为： 1.1监测效率较高 遥感技术的重要优势就是有较为突出的监测效率，当出现突发性事件时，可有效提升时间的解决效率，缩短时间的解决时间。进而减

少经济损失。无人遥感技术，可在紧急时间内大大提高事件的处理效率，有效控制损失，在测绘领域效果显著，效率极高，测量精准，优势凸显。1.2信息处理速度快在对目标区进行监测时，常常出现难以敏锐洞察对象目标、范围领域确定不明确等现象，此时选用无人机遥感技术，可大大提升区域信息处理的速率，有良好的航空拍摄分辨率、摄像机拍摄分辨率，此时能准确的监测、采集区域内的地理信息，具有良好的测绘应用价值。 1.3监测尺度大 无人机技术的发展不断升级，不仅可以监测大范围物体同时可以监测到小范围物体，其监测尺度可以控制，在工程测绘领域效果显著，不仅可实现对测量范围的控制，同时具有一定的伸缩性。使用无人机遥感技术可及时反映出目标区域内的真实情况，同时可以在机器设备中以三维的形式展示出来，可直观的展示出地理信息。1.4可以与别的系统结合在测量工程中若仅仅使用遥感技术将存在较大的漏洞，此时可采用无人机遥感技术与常规遥感技术相结合，保证无人机遥感可充分发挥其效能。在此过程中也可与其他遥感系统相结合，通过强强联手、优势互补，大大解决单项遥感存在的不足，为无人遥感技术的发展提供广阔的空间。 2测绘工程中无人机遥感技术的应用 2.1无人机遥感技术可以应用到条件较差的地区 在对测绘工程进行数据测量时，常常采用航空摄影技术，此时在条件较好的领域其效果显著，对环境的地理条件要求较高，若条件较

无人机系统建设方案(初稿)李仁伟0921

监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9

目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (4) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (6) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (6) 2.2.2、航拍摄像 (13) 2.2.3、空中抛投 (27) 2.2.4、通信中继 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (31) 2.3.1、平台内容 (32) 2.3.2、软件架构 (33) 2.3.3、通信架构 (33) 2.3.4、客户端界面 (34)

一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。

四旋翼无人机编队问题方案

多旋翼无人机协同编队飞行控制研究方案 摘要：无人机协同编队飞行控制已经成为时代热题。本文主要是对MMR之间、MMR与GCS之间的通信模式进行穷尽，并对CFF组织架构，3架MMR编队的几何结构进行总结概括，重点分析了CFF队形与所执行任务之间的内在关系。在对CFF控制问题上主要总结了主-僚机控制方式及其常规问题和整体式飞行控制方案的研究。并最终对MMR故障、GCS故障、编队阵型故障、其它应急情况下的容错机制、队形重构机制的研究MMR编队内部避障、整体避障问题研究进行了总结概括。 关键字：通信模式多旋翼无人机协同编队控制方式故障诊断与应急措施 一、序言 无人机（Unmanned Aerial Vehicle, UAV）是现代战争中重要的作战武器，能够代替有人机执行多种复杂危险的任务。尽管如此,单架的UAV 执行任务时仍存在相应的问题,如执行侦察任务时,单架UAV可能会受到传感器的角度限制,不能从多个不同方位对目标区域进行观测,当面临大范围搜索任务时，不能有效地覆盖整个侦察区域;而如果是执行攻击任务,同样,单架UAV在作战范围、杀伤半径、摧毁能力以及攻击精度等方面受到的限制,会影响整个作战任务的成功率。另外,一旦单架UAV中途出现故障，必须立即中断任务返回,在战争中有可能贻误战机而破坏整个战计划。 针对以上现状,多年来人们通过分析生物群体的社会性现象,如模仿群鸟迁徙过程中,其队形保持、节省能量以及协同对抗天敌等能力,来解决目所关注的问题,其目的是为了尽可能地发挥单架UAV的作用,实现多UAV协同编队飞行的控制、决策和管理,从而提高UAV完成任务的效率,拓宽UAV 使用范围,达到安全、高可靠性地执行多种任务的目的。 无人机技术经过几十年的发展已经相对成熟,在军事和民用中发挥了独特的作用。为了适应未来的挑战,除了提高单机的功能和效用外,还需要考虑如何以现在的技术为基础,发展更加有效的无人机管理和组织模式。无人机编队飞行是近年来提出的无人机合作化发展方向中的一个核心概念。 无人机编队飞行,即多架无人机为适应任务要求而进行的某种队形排列和任务分配的组织模式,它既包括编队飞行的队形产生、保持和变化,也包括飞行任务的规划和组织。无人机编队飞行是无人机发展的一个重要趋势,拥有广阔的发展前景。 UAV的编队飞行可以提高UAV完成任务的效率,拓宽UAV使用范围,达到安全、高可靠性地执行中加油、空中监视、侦察和作战等多种任务的目

鸭式—飞翼布局无人机设计研究

147中国 设备 工程Engineer ing hina C P l ant 中国设备工程 2019.07 （上）鸭式—飞翼布局无人机设计研究 李勇霖，张纯良，吕羿良，林涌鑫，李江宇，谢宜师 （北京理工大学珠海学院，广东?珠海?519000） 摘要：本文通过对鸭式气动布局及飞翼式气动布局无人机进行大数据分析，对结果进行总结，结合飞翼布局和鸭式布局结构的优点，建立起三维气动模型，设计了一款鸭式-飞翼气动布局无人机。该型无人机具有更慢的巡行速度、更小的转弯半径、更高的灵活度、更好的操作性、更高的运载能力，使得固定翼无人机任务范围得到进一步扩大。 关键词：飞翼布局；鸭式布局；鸭式-飞翼气动布局 中图分类号：V279 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）07（上）-0147-03 目前无人机主要由固定翼无人机与旋翼无人机两大类构 成。固定翼无人机以常规气动布局居多，但也有鸭式布局、 三角翼布局、飞翼布局等。旋翼无人机则以多旋翼无人机居 多，但也有无人直升机与倾转旋翼机等。它们所具有的优点 显而易见，但其表现出的不足也一样突出。为此，本文提出 了鸭式-飞翼气动布局无人机，针对目前固定翼及多旋翼无 人机的不足，在载重能力、续航时间、飞行速度及安全性上 作出了改善。 1?设计思路及方法 飞翼气动布局具有阻力小、飞行效率高、结构简单、重 量轻以及较低的可探测性的优点。但依旧存在着航向稳定性 差、俯仰操作性差、较小的最大升力系数C L max 及较高的飞行 速度等不足。而鸭式气动布局则有着着较大的俯仰操作范围、 较大的失速可控范围、较小的配平阻力以及在大迎角飞行及 平飞时提供更大的升力。同时也具有结构复杂及较高的飞行 速度等不足。为改善飞翼布局与鸭式布局的高航速及载重性， 我们将鸭翼与飞翼进行融合，大程度地发挥各自的优势。 本文采用雷诺N-S 方程： {?u i /?x i =0；?u i /?t i +u j ×?u i /?x j =-1/ ρ×?p i /?x i +ν×?2u i /?x j ?x j }. 作为基础方程，用3D-Panel 对飞行器在流场中的气动 特性进行计算，并以XLFR-5软件进行辅助。其中3D-Panel 是对涡格法（VLM）与升力线法（LLT）的结果进行细化。再 利用Re=ρvL/μ对飞行所需雷诺数进行初步计算。其中ρ 为流体密度，μ为动力黏性系数，v 为流场的特征速度，L 特征长度。该款无人飞行器为低空低速飞行器，最大飞行速 度为25m/s，最大升限为1000m。在此飞行速度及飞行高度 的区间内，我们将大气视为理想流体进行计算。飞行阻力则 着重考虑诱导阻力、干扰阻力及黏性阻力。 2?无人机性能参数的确定 目前国内外小型无人机市场中，多旋翼无人机的巡行速 度为6～8m/s，续航时间为21min，实际飞行半径为300m。 外挂载重约为200g。固定翼小型无人机的翼展为1200mm,最 大飞行速度约80km/h，起飞重量约为1kg，理论飞行时间 为45min。本文所设计的鸭式-飞翼气动布局无人机，翼展 为1200mm，机长约为600mm。最小飞行速度4m/s，巡航速 度15m/s，理论升限3000m。其最大起飞重量3kg，有效载荷 1.7kg，转场半径10km，最小转弯半径1.5m。3?飞行器几何参数的选取（1）鸭翼的设计。鸭翼对主翼的影响主要表现在其脱体气流在主翼上方所产生的低压区来扩大主翼的压差，在大迎角飞行时鸭翼的上洗气流可有效减小主翼迎角，以达到扩大失速范围的目的。高速战机的鸭翼为大后掠角、大展弦比与较小的相对厚度。但在低速小飞机中，此设计方案将不再适用。低速飞机鸭翼气动结果如图1所示。从C L 图中我们不难看出，当鸭翼后掠角逐渐增大的同时，整机升力系数出现下降，鸭翼气动特性与高速飞机恰好相反。通过对无人机其他气动特性的分析发现，在低速状态下，鸭翼对主翼的作用主要为翼尖涡流，并非高速飞机的脱体涡流。如图2所示，从不同后掠角的诱导阻力系数I CD 与迎角的曲线，结合公式C D =C L 2/πA e ，印证上述结果。（2）飞机翼稍弦长的选取。其中在外翼弦长的设计中，图1?整机升力系数与迎角的变化图（虚线ΛH =0°、实线ΛH =15.27°、双点划线ΛH =17.34°）图2?诱导阻力系数I CD 与迎角的变化图

详细解析无人机航拍航测

无人机航拍航测及其广泛应用 无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。在突发事情应急、预警有很大的作用。（以下内容有红点航拍手机整理，红点航拍年成立，年规模化运营，服务于华东地区，拥有丰富航拍经验和强大的航拍设备）无人机航拍航测遥感简介 无人机航拍是以无人驾驶飞机作为空中平台,以机载遥感设备,如高分辨率数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪等获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了高空拍摄、遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。 为适应城镇发展的总体需求，提供综合地理、资源信息。正确、完整的信息资料是科学决策的基础。各地区、各部门在综合规划、田野考古、国土整治监控、农田水利建设、基础设施建设、厂矿建设、居民小区建设、环保和生态建设等方面，无不需要最新、最完整的地形地

物资料，已成为各级政府部门和新建开发区急待解决的问题。我们用遥感航拍技术准确地反映出地区新发现的古迹、新建的街道、大桥、机场、车站以及土地、资源利用情况的综合信息。遥感航拍技术是各种先进手段优化组合的新型应用技术。 无人机航拍技术以低速无人驾驶飞机为空中遥感平台，用彩色、黑白、红外、摄像技术拍摄空中影像数据；并用计算机对图像信息加工处理。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了遥感、遥控、遥测技术与计算机技术的新型应用技术。 无人机航拍的特点 无人机航拍影像具有高清晰、大比例尺、小面积、高现势性的优点。特别适合获取带状地区航拍影像（公路、铁路、河流、水库、海岸线等）。且无人驾驶飞机为航拍摄影提供了操作方便，易于转场的遥感平台。起飞降落受场地限制较小，在操场、公路或其它较开阔的地面均可起降，其稳定性、安全性好，转场等非常容易。 小型轻便、低噪节能、高效机动、影像清晰、轻型化、小型化、智能化更是无人机航拍的突出特点。

基于无人机的空中全景监测系统

“知天知地”是古今中外兵家作战的原则。在现代作战中称之为“战场空间认知”或“战场空间感知”（Battle space awareness）。获得对战场的正确认识是一种作战能力，但前提是必须为指参人员提供足够的信息和数据，才能作出正确的判断。仅仅“知天感地”还不够，还要尽快掌握敌我态势才能作出决策，定下决心。这就是孙子早就说过的“知己知彼”。目前，单靠卫星和有人侦察机是无法快速、及时和全方位地获取战场信息的。无人机遥感正是能够满足这一需求的有效补充手段。目前，各类无人机已成为美军收集情报、捕获目标和分析打击效果的不可缺少的途径。在经历了无人靶机、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的多用途无人机等发展阶段后，无人机的技术已逐渐成熟、性能日臻完善，并在几次局部战争中经历了实战的考验。无人机的作用、地位及其潜在的军事价值得到了广泛的认可，并为其迅速发展提供了强大的动力。 但是，无人机成像范围是由事先规划的航迹范围所决定的，即使可以航线实时上传以及多次补充飞行，仍存在视野有限、监测范围小、调整灵活性不够的缺点。严重制约了无人飞行器执行监测任务的效能。在高度一定的约束条件下，如何使无人飞行器既“看得广”又“看得清”，实现从地平线到地平线的超宽视场、大范围的空中监测和战场感知，空中全景监测技术是一种有效的技术途径。本文建立了一种无人机机载全景监测系统，实现了空中全景监测。 1实现空中全景监测需要的条件 1）需要一个以正下方为主视场，周围摄像机为副视场并且能够实时无缝拼接的全景摄像机。 2）由于飞行器在空中飞行时姿态在不断变化，需要自稳系统来减少图像摆动。为便于快速确定兴趣点的方位，图像不能随着飞行器航线的变化而旋转。 3）中心主视场可以精确定位，副视场存在可控变形，可以概略定位。 4）在现有图像传输设备的技术极限内，选择适当的无线图像传输格式和方式将图像传回地面进行处理和辨识。 5）必要的地面设备进行序列影像拼接，生成战术影像图和全景图像。 6）考虑到全景相机的大小，首先考虑飞行器应是无人直升机和无人飞艇设备。待设备小型化后，再考虑固定翼飞机。 2 目前已实现的地面全景监测技术 目前国内外全景数据采集的研究主要集中在地面采集，对于空中全景数据采集研究较少。地面全景数据的采集可以使用单摄像机旋转方式（图1）、多摄像机方式（图2）、单摄像机或多摄像机加光能收集方式（图3）。

某飞翼无人机自适应滑模控制系统

Ｖ０１．３３，Ｎｏ．１１火力与指挥控制。第３３卷第１１期Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．２００８ＦｉｒｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ２００８年１１月 文章编号：１００２一０６４０（２００８）１１—０１１６－０４ 某飞翼无人机自适应滑模控制系统 李红增 （西北工业大学自动化学院，陕西西安７１００７２） 摘要：针对某飞翼布局无人机提出了一种连续滑模变结构控制的容错控制策略。由于滑动模态下的系统对匹配建模误差和匹配扰动具有完全的鲁棒性，故无人机的作动器故障和气动面的损坏等可以看作为一种扰动或者是未知的系统参数变化，利用滑动模态自身的鲁棒性实现系统的故障容错。并且滑模控制系统根据作动器的偏转角度限制，自适应地调整边界层厚度，避免作动器的饱和。其次，对多冗余控制面设计了相应的优化控制分配算法。最后，在仿真中证明该系统有较强的鲁棒性和较高的跟踪精度。 关键词：滑模控制，飞行控制，飞翼无人机，控制分配 中图分类号：Ｖ２４９．１文献标识码：Ａ ＦｌｙｉｎｇＷｉｎｇＵＡＶＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅＦｌｉｇｈｔＣｏｎｔｒｏｌＵｓｉｎｇＳｌｉｄｉｎｇＭｏｄｅ ＬＩＨｏｎｇ－ｚｅｎｇ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｘｉ’ａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｒｏｂｕｓｔｆｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｄｅｓｉｇｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｆｌｙｉｎｇｗｉｎｇＵＡＶｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｉｓｗｏｒｋ．Ｏｎ—ｌｉｎｅｄａｍａｇｅ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｉｓｎｏｔｒｅｑｕｉｒｅｄ．ｔｈｅｆａｕｌｔｏｆａｃｔｕａｔｏｒｓａｎｄｄａｍａｇｅｏｆａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｕｒｆａｃｅｓａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓａｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｏｒｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｃｈａｎｇｅｗｈｉｃｈｄｅｇｒａｄｅｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｒｍａｙｄｅｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｆｏｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｎｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｓｕｒｆａｃｅｉｓｒｏｂｕｓｔｔｏｔｈｅｍａｔｃｈｅｄｕｎｍｏｌｄｅｄｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｍａｔｃｈｅｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ，ＳＯｔｈｅｆｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙｗｈｅｎｓｏｍｅｆａｕｌｔｏｆａｃｔｕａｔｏｒｓａｎｄｄａｍａｇｅｏｆｃｏｎｔｒｏｌ ｓｕｒｆａｃｅｓａｒｉｓｅ．Ｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒｓｒｅｇｕｌａｔｅａｄａｐｔｉｖｅｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓｏｆａｃｔｕａｔｏｒｓｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｗｉｎｄｕｐｏｆａｃｔｕａｔｏｒｓ．ＡｎｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌａｌｌｏｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｆｏｒｔｈｅｒｅｄｕｎｄａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｏｒｓｏｆＵＡＶ．ＡｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｆｌｙｉｎｇｗｉｎｇＵＡＶｉｓｕｓｅｄｔｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｔｏａｄｄｒｅｓｓａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｕｒｆａｃｅｆａｉｌｕｒｅｓａｎｄａｃｔｕａｔｏｒｆａｕｌｔｄｕｒｉｎｇｅｘｅｃｕｔｉｏｎｏｆｆｌｉｇｈｔｍａｎｅｕｖｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｔｈａｔｉｔｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｒｏｂｕｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌ，ｆｌｙｉｎｇｗｉｎｇＵＡＶ，ｆｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌ，ｃｏｎｔｒｏｌａｌｌｏｃａｔｉｏｎ 言 飞翼布局无人机没有常规的机身和尾翼，所有的部件都包含在一个翼身融合的机翼内，无尾和全翼是飞翼布局无人机的两个基本特征。 收稿日期：２００７—０９—２９修回日期：２００７—１２—３０ 作者简介：李红增（１９７９一），男，河北无极人，博士，主要从事飞行控制，智能控制方面的研究。 国外已经设计了很多的飞翼布局的无人机，如著名的Ｈｏｒｔｅｎ系列飞翼飞机，ＹＢ一４９，Ａ一１２，Ｂ一２隐形轰炸机，“暗星”无人机等等。其研制时间都很长，主要原因是飞翼布局飞机航向稳定性和纵向操纵性很难解决。国内目前还没有成熟的飞翼布局飞机。 翼身融合构型从气动外形上看，飞机整体就是一个升力面，这增加了升力面积。而且无尾布局又避免了尾翼带来的附加阻力，降低了机身的结构重量和雷达反射面积，提高了系统的续航能力和隐身能 　万方数据

无人机航测遥感系统技术集成方略

无人机航测遥感系统技术集成方略 航空摄影测量技术作为空间信息技术体系的两大分支之一，得到了各国的重视。我国在该领域也取得了一系列重大的进展，研制出许多航空摄影测量设备。微型无人机航空摄影测量系统具有运行成本低、执行任务灵活性高等优点，正逐渐成为航空摄影测量系统的有益补充，是空间数据获得的重要工具之一。 然而，传统的无人机并不是专门为摄影测量目的而设计的，同样，许多通用传感器、导航仪等设备也不是专门为无人机设计的，其结果是导致了它们之间的集成很困难。本公司历经数年的科研，集成了一套的完整的微型无人机大比例尺航空摄影测量系统，其无人机的研制充分考虑了摄影测量飞行的特殊性，较其采用无人机改装的摄影测量系统具有较大优势。 无人驾驶飞行器摄影测量系统以获取高分辨率空间数据为应用目标，通过3S技术在系统中的集成应用，达到实时对地观测能力和空间数据快速处理能力。要使其成为理想的遥感平台，有多个关键技术需要解决： 1)传感器技术 根据不同类型的遥感任务，需要开发相应的机载遥感设备，如高分辨率CCD数码相机、轻型光学相机、多光谱成像仪、激光扫描仪、磁测仪、合成孔径雷达等，选用的遥感传感器应具备数字化、体积小、重量轻、精度高、存储量大、性能优异等特点。 2)传感器及其姿态控制技术 传感器的控制系统要能够根据预先设定的航摄点、摄影比例尺、重叠度等参数以及飞行控制系统实时提供的飞行高度、飞行速度等数据自动计算并自动控制遥感传感器的工作，使获取的空间数据在精度、比例尺、重叠度等方面满足遥感的技术要求。对于抗风能力弱、飞行稳定性差的无人驾驶飞行器（如飞艇），应给摄影测量设备加装三轴稳定平台，以保证获取稳定的、清晰的高质量影像，传感器的位置数据和姿态数据最好能够实时记录并存储，以便用于影像数据的处理，提高工作效率。 3)传感器定标及数据传输存储技术 无人驾驶飞行器搭载的主要摄影测量传感器为面阵CCD数字相机，而目前国内市场上的小型专业级数字相机还不能达到量测相机的要求，所以，为使获取的影像能够满足大比例尺测图的精度，应根据相机的几何成像模型，作相关的检校工作，得到相机的内外参数，必要时需要采用特殊的检测手段，测定每个像元的畸变量。另外，大面阵CCD数字相机获取的影像数据量较大，需开发专用的数据传输和存储系统。飞行器的测控数据和影像数据需要实时传输时还可以通过卫星通讯来实现。 4)影像数据的后处理技术 目前的无人驾驶飞行器摄影测量系统多使用小型数字相机作为机载数据采集设备，与传统的航片相比，存在像幅较小、影像数量多等问题，所以应针对其影像的特点以及相机定标参数、拍摄时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正，开发出相应的软件进行交互式的处理。同时还应开发影像自动识别和快速拼接软件，实现影像质量、飞行质量的快速检查和数据的快速处理，以满足整套系统实时、快速的技术要求。 5)系统集成技术 无人驾驶飞行器摄影测量系统属于特殊的航空测绘平台，技术含量高，涉及航空、自动化控制、微电子、材料学、空气动力学、无线电、遥感、地理信息等多个领域，组成比较复杂，加工材料、动力装置、执行机构、姿态传感器、航向和高度传感器、导航定位设备、通讯装置以及遥感传感器均需要精心选型和研制开发。应根据测绘的技术要求和无人驾驶的特

无人机在航测遥感中的应用

无人机在航测遥感中的应用 摘要：随着测量技术的不断提高，无人机在航测遥感测量中的应用越来越广泛，以无人机为平台的航测遥感技术将成为今后发展的一个重要方向。本文无人机航测遥感技术的原理、流程等进行了介绍，总结了无人机航测遥感技术存在的普遍性问题，并就无人机遥感测量技术的发展趋势进行了展望。 关键词：无人机航测遥感；趋势 无人机是一种自身具有动力，可以通过无线电等多方式进行操作，可加装测量、遥感等设备，并且可以多次重复使用的飞行器。通过将各种测量仪器加装到该平台上，可以完成各种复杂的测量任务。研究者和生产者不断提高无人机遥感技术的高时效、高分辨率的性能，它大大扩大了遥感技术的应用范围和用户群，具有很广阔的应用前景，这是传统卫星所无法比拟的。 一、无人机航测原理及系统 研制无人机低空摄影测量系统主要是作为遥感平台，它所采用的低空摄影测量系统是按照国际上通用标准进行设计的。在航空立体拍摄成像时，飞机自身携带相机，需沿预定的飞行路线或条带，自行获取垂直航空像片。像片重叠就意味着拍摄时，相隔一定距离从不同的位置和角度拍摄同一物象。由于实际应用中选用的多是航空像片的立体像对，所以成功的飞行航向重叠应为55%-65%之间，最少50%，一般情况下为60%，旁向重叠大致30%。然后通过内业的数字测图软件可以制作高精度的各种地形图。 二、无人机航测技术应用的现状 1.无人机使用受外界影响因素较大 无人机在使用过程中受到风速、风向等影响较大，特别是在山谷、丘陵等地形、气候情况比

较复杂的情况，其发挥作用收的很大影响。而且，随着无人机设备越来越复杂化，对起降场地的要求也越来越高，特别是一些大型的、需要一定的滑跑、滑降场地的无人机设备对场地的要求更为严格。如何克服这些不利因素，是提高无人航测水平的一个重要制约因素。2.传感器姿态控制技术 传统的传感器由于在体积、重量等方面的有限，传感器的应用可供选择受到限制，因此需要充分利用无人机的有限载荷，研制开发适合无人机搭载的小、轻型传感器；由于无人机的载荷非常小，不能携带超重的设备，这种情况下要完成高精度的航摄任务，就需要高精度的传感器做保障，为了更好地使遥感传感器的控制系统发挥其性能，为飞行控制系统实时提供的飞行高度、飞行速度等数据自动计算；完成预先设定的航摄点、摄影比例尺、重迭度等参数，同时自动控制遥感传感器的工作，使得到的遥感数据满足遥感的技术要求，在精度、比例尺、重迭度等方面取得进展。还需进一步研究。 3.遥感数据传输与存储技术 面阵CCD数字相机是搭载在无人驾驶飞行器上的遥感传感器，目前国内市场上的小型专业级数字相机，根本不能达到量测相机的要求，所以，要想获得满足大比例尺测图的精度的遥感影像，还需要做相关的校检工作，根据相机的几何成像模型，掌握相机的内外参数，有时需要采用特殊的检测手段来测定每个像元的畸变量。由于大面阵CCD数字相机获取的影像数据量非常大，数据传输和存储系统必须专门开发，还需要通过卫星通讯来实现飞行器的测控数据和遥感数据实时传输。 三、无人机航测技术的发展方向 1.灾害监测与突发性事件 突发事件及灾害的发生，会引发环境发生改变，于是降低救援人员快速感到现场，从而制定解决方案。如果利用无人机航测遥感技术，通过无人机遥感就可以及时迅速地获取突发事件

浅谈无人机与遥感技术的完美结合

红外遥感 结课论文 题目：浅谈无人机与遥感技术的完美结合系别：信息工程系 班级：地理信息系统 姓名：123 学号：88888888 2015年11月3日

浅谈无人机与遥感技术的完美结合 摘要：随着遥感技术的快速发展,各行各业对遥感数据的需求日益增加,但遥感数据获取手段相对不足。无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一。无人机与遥感技术的完美结合，使遥感技术如虎添翼，本文对目前国内外无人机遥感的研究现状进行了简单介绍,在此基础上对无人机遥感技术进行了简单的分析。 关键词: 无人机；遥感平台；遥感；完美结合 1引言 无人机技术经过几十年的发展, 性能不断提高, 功能日益完善,尤其是近年来航空、计算机、微电子、导航、通讯及数字传感器等相关技术的飞速发展, 使得无人机技术已经从研究阶段向实用化阶段发展。无人机技术已经被广泛应用于各个领域中, 成为未来航空器的发展方向之一。 2无人机遥感介绍 2.1 国内外研究现状 无人机最早出现在1917年,早期的无人驾驶飞行器的研制和应用主要使用作飞机靶机,应用范围主要是在军事上,后来应用范围逐渐扩展到作战、侦察及民用遥感飞行平台。20世纪80年代的科技革命让无人机得到进一步发展。随着计算机技术、通讯技术的迅速发展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断出现,无人机的性能不断提高,应用范围和应用领域迅速拓展。世界范围内的各种用途、各种性能指标的无人机的类型已达数百种之多。续航时间从一小时延长到几十个小时,任务载荷从几公斤到几百公斤。这为长时间、大范围的遥感监测提供了保障,也为搭载多种传感器和执行多种任务创造了有利条件。 传感器经历了早期的胶片相机和大面阵数字化几个发展阶段, 目前国内制造的数字航空测量相机拥有8000多万像素, 能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片;中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相, 利用开发的软件再进

海洋低空无人机监测系统

UAV Low Altitude Marine Monitoring System Jie-liang Huang, Wen-yu Cai School of Electronics & Information Hangzhou Dianzi University Hangzhou, China E-mail: jieliang_huang@https://www.docsj.com/doc/511629772.html,, caiwy@https://www.docsj.com/doc/511629772.html, Abstract—As the human pays more and more attention to the exploration of marine resources, the marine activities show diversity. At the aspect of the exploration of some uncharted and potentially dangerous waters or islands, the marine low altitude surveillance UAV (unmanned aerial vehicle) is obviously very important. As a tool to obtain first-hand information, UAV can take off near the monitored area. Carrying with a high-definition camera, altimeter, GPS, barometric pressure and humidity sensors, the UAV can monitor the area for real-time, get the latitude and longitude of specific landmarks, measure altitude and barometric pressure and humidity and etc. Therefore we can have a general understanding of the whole area to eliminate risk factors. In addition, for different application environments, UAV can be equipped with different monitoring devices, which makes the application for more flexible and the areas for more diversity. Keywords-low altitude; UAV; high-definition cameras; altimeters; GPS; barometric pressure and humidity sensor I.I NTRODUCTION With the national marine economy being proposed, the low-altitude UAV remote sensing is applied to marine monitoring and monitors marine emergencies, marine disasters, marine environment dynamically with real-time tracking, to provide real-time field data for the marine forecasters for Rapid Alert and a scientific basis of decisions and solution for the marine management. Regardless of the protection of the marine disaster prevention and mitigation services and the need for the development of national high- tech, it is urgent to develop the real-time monitoring system of the marine environment with quick response and intensification and establish the report of efficient disaster warning service on the basis of new technology. Low-altitude UAV remote sensing marine monitoring as an monitoring technology of important and in the initial stage, on one hand, can do emergency response, without waiting for satellite transit or the limit of flying height of traditional aviation Airborne remote sensing; On the other hand, can overcome the defects of the optical remote sensing technology of traditional satellite in South cloudy and rainy weather and will greatly enhance the ability of monitoring Marine dynamically and urgently monitoring of disaster prevention and maneuver reduction, which provides quality services to the marine disaster prevention and mitigation, then escorts for the economic development of regional marine. This article will focus on UAV low altitude marine monitoring system with Art-tech Diamond 2500 Glider unmanned marine as the hardware platform, then describe the consist, the key technology and its applications of system. II.T HE C OMPOSITION OF S YSTEM UAV low-altitude Marine monitoring system consists of ground flight control system, aerial surveillance flight system, UAV driving flying platform, wireless HD video transmission system and so on. A.Ground Flight Control System Ground flight control systems is useful for the flight control of UAV and the processing and display of related data, including data transceiver module, debug interface, gesture controller(as shown in Fig.1). By the composition of wireless module, JTAG interface, the control handle, STM32 controller, PC terminal, it can be achieved on the UAV attitude, altitude, speed, heading, route control, with remote control and autonomous flight modes. In order to improve the reliability of the flight control system, the system uses the wireless transceiver module with a high transmission rate and low error rate to ensure that the control signals can be transmitted in real -time and received correctly. Because digital connection being instead of analog, which improves the accuracy of signal transmission and increases the anti-jamming capability. The body has the ability to be extended and flexible configuration, and some typical system components may be changed according to the needs of the missions. Figure 1. Ground flight control system. B.Aerial Surveillance Flight System Aerial surveillance flight system is response to the control signal of ground flight control system. It adjusts the flight of the UAV in real-time and collects relevant data information by a variety of sensors, which includes three parts of sensors, actuators and flight controller (as shown in Fig.2). By the composition of GPS module, battery voltage detection module, altimeter, barometer and humidity detection module, wireless module, attitude acquisition module, STM32 controllers, actuators, it can measure the location latitude and longitude, altitude, barometric pressure and humidity, life 2014 International Conference on Wireless Communication and Sensor Network