無人機數字攝影測量系統的設計和應用

無人機數字攝影測量系統為適應城市規?；瘻y繪生產需要而設計開發，項目從機體設計、航線
設計、通訊設計、監控設計、數據處理等各個層面，對航空攝影的原理、方法及相關參數進行了深入探討和簡要總結。項目進行了自動駕駛實驗、超視距飛行實驗、控制飛行實驗、發動機空中停車緊急處理實驗、干擾實驗等常規實驗，完成了數百平方公里攝影任務，實現了無人機攝影測量一體化的整合集成。應用結果表明，該系統具有“三高一低”的重要特性（高機動性、高分辨率、高度集成、低成本），而且更加適應城市規?；瘻y繪生產需要。
無人機攝影測量系統是具有GPS 導航、自動測姿測速、遠程數控及監測的無人機低空定時攝影系統，系統以無人駕駛飛行器為飛行平臺，以高分辨率數字遙感設備為機載傳感器，以獲取低空高分辨率遙感數據為應用目標，主要用于地理數據的快速獲取和處理。該系統利用單反數碼相機、GPS、自動測姿測速設備、數傳電臺獲取“數字城市”必需的影像數據、攝站坐標、攝影姿態；利用相關設備和程序實現影像糾正參數的初始標準化；利用數字攝影測量軟硬件進行影像糾正拼接。從而為制作正射影像、地面模型或基于影像的城市測繪提供最簡捷、最可靠、最直觀的應用數據。
無人機攝影測量系統由西安大地測繪公司無人機研究所自主設計，歷時五年先后制作并投入應用航攝無人機10 套，試飛共計1000 余架次，完成了自動駕駛實驗、超視距飛行實驗、控制飛行實驗、發動機空中停車緊急處理實驗、干擾實驗等常規實驗，先后完成了浐灞三角洲20 平方公里、山西某礦山10 平方公里、南三環、西三環、北三環等近路區域航攝生產任務。該系統翼展2.7 米，機長2 米，有效載荷3—5 千克，最大平飛速度160 公里/小時，巡航速度100—130 公里/小時，失速速度55 公里/小時，續航時間1 小時，具有獨立知識產權。
系統由無人機攝影硬件系統和無人機攝影軟件系統組成。硬件系統主要包括無人機、機載系統、監控系統三部分。軟件系統包括航線設計、飛行控制、遠程監控、航攝檢查、數據預處理五個部分，有效實現了快速航線設計、航攝覆蓋檢查、實時數據傳輸、數據預處理等相關內容，有效解決了程控平行飛行和程控姿態穩定的難點。系統不但可用于城市低空高分辨率彩色影像的獲取與糾正，而且經開發研制的多相機組合攝影系統可實現多面攝影構造三維城市模型。