无人机非量测相机检校方法研究

无人机搭载的非量测相机光学系统不稳定、畸变差大、内方位元素未知,难以满足大比例尺测图精度要求。本文通过建立高精度室内相机检校场,基于直接线性变换公式编写了非量测相机检校程序,根据解算得到的畸变参数对相机进行了改正,使之适用于大比例尺航空摄影测量成图,并通过实际项目验证了该方法的有效性。     

消费级无人机在大比例尺测图中应用与精度评价

以分别搭载大视场角普通相机和鱼眼相机的消费级无人机为例,在对相机的高精度标定基础上,选取典型丘陵和山地实验区分别对两种消费级无人机大比例尺测图能力进行实验和精度评价,结果证明消费级无人机在合理的航测方式下,其测图结果的空三精度、分辨率及高程精度均可满足国家1∶500大比例尺地形测图的精度要求,可以推广应用到小范围大比例尺测图和修测任务中。     

无人机载双拼相机低空航测系统技术研究

目前国内大多数无人机航测系统所采用的单相机平面精度可达到要求,但高程精度无法满足大比例尺测图要求。本文主要介绍一种无人机载双拼组合宽角相机低空航测系统,其组成结构、双拼组合宽角数码相机原理、数据处理软件,以及利用该系统进行大比例尺测图的生产流程。它与单相机系统的最大不同点是,通过双拼组合扩大了成像系统的旁向视场角,使得在等同航高条件下,航带影像地面覆盖宽度增加一倍,从而达到提高效率的目的。     

消费级无人机的大比例尺测图能力分析

随着消费级无人机技术的不断成熟,利用消费级多旋翼无人机进行摄影测量成为可能。本文以消费级无人机搭载普通相机,在对相机进行高精度标定的基础上,根据消费级无人机的特点对像控点的布设进行设计和分析,得到消费级无人机摄影测量中像控点布设一般规律。对消费级无人机进行大比例尺测图的能力进行分析和精度评定,结果证明在合理像控点布设的情况下,消费级无人机测图结果的空三精度、分辨率和高程精度均可满足1∶500、1∶1000和1∶2000大比例尺地形测图的精度要求。利用消费级无人机进行大比例尺测图,可提高工作效率、降低工作成本,可推广到小范围大比例尺测图中。     

无人机技术在海岛测绘中的应用

为提高海岛测绘的技术手段，将无人机引入海岛地形调查中，以Swallow-P小型固定翼无人机开展惠州市大亚湾虎洲海岛大比例尺测图为例，系统归纳了无人机外业数据采集与内业数据处理的具体流程，并制作了DEM和DOM成果；经过实测地面点精度分析得出虎洲无人机大比例尺测图成果平面位置中误差和高程中误差符合1∶1000测图精度要求。     

基于5D MarkⅡ相机的无人机测绘1∶500地形图可行性分析

介绍了无人机航摄系统的组成,结合单位实际生产需要,利用无人机搭载佳能EOS 5D MarkⅡ型相机进行航拍实验,实验主要测试了点的平面定位精度.结果表明,测区统计平面位置中误差归算至1:500图上误差为0.37 mm,小于规范要求的0.5 mm限差,证明了采用无人机航测法可以满足1∶500大比例尺地形图生产的需要.     

基于5DMarkⅡ相机的无人机测绘1∶500地形图可行性分析

介绍了无人机航摄系统的组成,结合单位实际生产需要,利用无人机搭载佳能EOS 5D Mark II型相机进行航拍实验,实验主要测试了点的平面定位精度。结果表明,测区统计平面位置中误差归算至1∶500图上误差为0.37 mm,小于规范要求的0.5 mm限差,证明了采用无人机航测法可以满足1∶500大比例尺地形图生产的需要。     

无人机大比例尺测图像控点布设方案设计

随着无人机技术的快速发展,无人机航空摄影测量的精度也大大改善,以无人机为平台低空摄影测量大比例尺地图成为可能。本文以旋翼无人机搭载非测量型相机,通过布设不同数量像控点进行分析和研究,得到无人机摄影测量在农村地区像控点布设规律。结果证明在合理像控点布设的情况下,无人机测图数字成果空中三角测量、平面和高程精度均可满足1∶500、1∶1000、1∶2000大比例尺地形测图的精度要求。     

无人直升机摄影测量系统的设计与验证

针对目前已有的无人机摄影测量系统存在的精度不高、依赖起降场地、续航能力差等问题,设计并实现了无人直升机摄影测量系统,该系统将Phase相机、Applanix POS设备集成在3轴稳定对地观测吊舱内,具有垂直起降、载荷量大、续航能力强、测量精度高等优势。在嵩山遥感定标场开展了测试飞行,结果表明：系统直接地理定位精度较高,可用于应急测图;在少量控制点参与下,系统定位精度远优于1∶500测图要求,可用于大比例尺测图,具有重要的推广应用价值。     

非量测型无人机影像快速大比例尺数字成图探讨

利用小型无人机非量测型影像进行大比例尺测绘成图是目前研究的热点。利用无人机快速高效、影像清晰的特点,少量外业控制点参与,在CASS软件下获取大比例尺数字图是一个有效方案。结合PCI软件有理多项式的解算方法,检测非量测型无人机影像所制作的正射影像和测图成果精度。实践证明,此方法可以快速获取符合规范要求的测图成果。     

基于嵩山定标场的无人机数据快速成图应用

无人机作为一个高效的测绘平台,越来越多地被应用到生产作业中。研究无人机数据快速成图的技术基础,基于GPU加速的同名点匹配技术,并根据嵩山定标场的测绘需求进行试验。采用无人机获取的影像16 179张,结合场内高精度地面控制点,快速处理得到嵩山定标场约50km2的高精度数字正射影像图(DOM),精度为平面点位中误差2.7cm,约0.5个像素。通过试验验证基于无人机数据快速成图的高效率和高精度,同时为后续的国产卫星、大型航测相机、无人机等定标检校提供参考。     

无人机航摄技术在大比例尺测图中的应用研究

以无人机航摄技术在大比例尺(1∶1 000、1∶500)地形图测绘中的应用为研究目的,采用固定翼无人机平台,搭载非量测型数码相机,于河北某矿区进行航摄大比例尺地形图制作实验,通过外业实测点位数据对测图高程及平面精度进行评估。实验结果表明:通过严控误差影响因素无人机航摄技术可以满足1∶1 000比例尺测图精度要求,1∶500比例尺测图精度无法满足。最后,基于精度评定数据对误差产生的原因进行了深入分析与探讨,为无人机航摄技术测绘大比例尺地形图应用的可行性及可靠性提供了经验。     

UAV navigation system using line-based sensor pose estimation

Abstract

This work presents a mapping and tracking system based on images to enable a small Unmanned Aerial Vehicle (UAV) to accurately navigate in indoor and GPS-denied outdoor environments. A method is proposed to estimate the UAV’s pose (i.e., the 3D position and orientation of the camera sensor) in real-time using only the on-board RGB camera as the UAV travels through a known 3D environment (i.e., a 3D CAD model). Linear features are extracted and automatically matched between images collected by the UAV’s onboard RGB camera and the 3D object model. The matched lines from the 3D model serve as ground control to estimate the camera pose in real-time via line-based space resection. The results demonstrate that the proposed model-based pose estimation algorithm provides sub-meter positioning accuracies in both indoor and outdoor environments. It is also that shown the proposed method can provide sparse updates to correct the drift from complementary simultaneous localization and mapping (SLAM)-derived pose estimates.     

利用差分GNSS获取高精度无人机影像外方位线元素

目前,微小型无人机遥感系统定位精度低,需要布设大量地面控制点,才能满足空三和测图精度要求,为提高无人机遥感系统影像的后期处理效率,文中研究利用差分GNSS模块,结合后差分算法提高POS数据精度,并通过位置标定、相机时间延迟改正等关键技术方法开展研究,最终获得高精度相机曝光时刻的位置信息,以此为基础,集成一套基于差分GNSS的无人机遥感系统。通过实验,最终实现以少量地面控制点获取高精度无人机影像外方位线元素,提高无人机影像后期处理效率,具有一定工程应用价值。     

轻小型无人机测绘遥感系统研究进展

地球空间信息是人工智能、大数据时代的重要数据基础,轻小型无人机测绘遥感技术作为中国当前和未来获取厘米级分辨率、实时响应遥感数据的主要手段,必将发挥更加重要的作用。本文首先介绍了固定翼、多旋翼、无人直升机以及飞行控制系统、地面监控系统和遥控遥测链路的发展现状和潜在发展趋势;其次重点研究了数码相机、视频摄像机、倾斜相机、激光雷达、合成孔径雷达和定姿定位系统的利用现状和发展趋势;然后总结分析了当前无人机测绘遥感面临的系统检测、大范围实时遥感和遥感大数据精准解译方面的问题和挑战;最后面向人工智能、大数据、物联网、云计算等技术背景给出了轻小型无人机测绘遥感技术在飞行控制智能化、测绘遥感作业智能化和实时、实景无人机遥感技术应用模式创新等方面的发展趋势。     

无人机PPK技术支持下的河道测量与精度分析

针对河道带状复杂地形布设控制点困难的问题及高精度的测量要求,本文探讨了一种结合PPK技术的无人机免像控河道测量方法。以DJI Phantom 4 RTK无人机为研究对象,分析了基于PPK的高精度POS辅助空三测量、相机镜头畸变纠正和航线设计等影响航测精度的关键技术,利用UAV-PPK软件对地面基站与无人机POS数据进行事后差分解算,获取高精度POS数据辅助空中三角测量。结合安徽省庄墓河河道治理工程进行试验,结果表明,基于PPK的免像控无人机航测获取了更高精度POS数据且成图精度满足河道1：500大比例尺测图要求。PPK辅助无人机航测提高了复杂地形测绘精度,为后续河道整治工作提供了更加精准的地形数据。