浅析轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势 李富伟

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年10期   作者:李富伟
[导读] 基于当前时代背景下,无人机航摄技术的应用率越来越高
        摘要:基于当前时代背景下,无人机航摄技术的应用率越来越高,为人们的正常生活带来了诸多便利。因此,相关人员理应对该技术展开深入研究,促使其作用能够进一步发挥。本篇文章主要描述了无人机发展的实际现状,探讨了轻小型无人机航摄技术现状,并对于轻小型无人机航摄技术的未来发展方面发表一些个人的观点和看法。
        关键词:轻小型;无人机;航摄技术
        引言
        在近些年之中,无人机的热度越来越高,逐渐变成人们讨论的一大重点。伴随技术的快速提高,在多个领域之中得到了应用。特别是其中的航摄技术,在遥感领域中有着非常好的发挥,无论在机动性还是机动范围方面,均有着非常大的优势。此外,自身适应性也较好,成本偏低,安全性极佳,因此有着非常高的利用价值。
        一、无人机发展的实际现状
        伴随智能技术的快速进步,无人机的功能性水平也在持续提升。在进行应用的时候,无人机的技术表现更像是一个具备飞行能力的智能机器人,帮助人们完成多项难度较大的工作任务。诸如在进行线路运维的时候,通过采用无人机航摄技术,便能在第一时间获得线路的运行资料,找出其中的问题所在,促使工作人员及时采取措施进行处理,提升运维质量。尤其是在近些年之中,无人机的智能化水平越来越高。尤其5.12全国防灾减灾日彩虹四无人机在梧州西江机场应急演练首飞成功,标志着国家应急测绘保障南宁基地向实战运用迈出关键性一步,其系统及技术指标如下图所示。

图1  彩虹四无人机的系统介绍

图2  彩虹四无人机技术指标
        彩虹四无人机载重超过300千克,航程达3500千米,搭载有航测相机、SAR雷达传感器以及视频光电吊仓等先进的技术装备。对于防灾救灾,提升应急测绘保障,为自然资源重点调查监测以及规划、督察、执法等工作提供技术支持,为积极履行自然资源管理“两统一”职责提供保障。国家应急测绘保障南宁基地是全国8个配备彩虹四无人机基地中的一个,担负“两广两南一片海”(即广西、广东、海南、湖南及南海部分海城)应急测绘保障任务。
        二、轻小型无人机航摄技术现状
        (一)航空摄影
        其一,当前无人机航摄工作的面积相对偏小,但是在进行航线设计的过程中,可以将地球曲率变化的情况完全忽视。单纯基于基准面部分进行计算。在航摄工作的最高值和最低值基础上,采取适当措施予以修改,进而完成航线的快速设计。
        其二,在进行应用的时候,无人机为了确保侧重航向,像片的重叠度都相对偏低。一般来说,航向指标范围一致都在65%到85%之间,最小不会低于54%;而旁向重叠度的整体范围在16%到70%之间,最小不会低于9%。
        其三,从技术应用情况来看,在一些无人机内部,单独设立了旋偏改正装置。但由于平台的频度相对比较高,往往很难完全发挥作用。所以在进行作业的时候,旋偏角度都至少会超过大约18度[1]。
        其四,基于无人机飞行平台,一般会设置双频GPS。当飞机在正常运行的时候,能够有效获取其位置信息。在后期阶段时,再采用差分解算的方式,逐步完成三维坐标的获取。
        (二)像控测量
        一些企业在进行研究的时候,将注意力放在了像控点的布置方面。并将获得的结果,全部应用在了测绘实践层面。特别是一些岛礁测绘,效果非常好。一般来说,主要通过GPS技术进行辅助,并应用三加密解算,逐步展开控制点设置。
        在开展航线飞行摄影的过程之中,可以设置2个甚至更多的控制点,保证其精度数值能够达标。尽管看似控制点有所增加,但精度本身却没有明显提高。基于实验结果,并考虑其他因素,可以应用网络布点的形式。其一,在拐点位置上,可以单独设立平高控制点。其二,在多边形多个边的中心位置,也要进行平高点设置。通常来说,在摄影区域内部,具体平高点数量为2个即可,从而就能满足精度方面的基本要求。
        (三)影像处理
        其一,在使用无人机航摄技术展开作业的过程中,为了能够完成正射影像图的制作,实际可以应用的软件非常多,诸如PAT-B和ERDAS软件等。通过采取集群网络化的形式,对当前数据资料进行全面计算。
        其二,在进行测量的时候,由于无人机的影像存在旋偏较大的问题,因此在对影像图精度进行划分的时候,主要能够分为两类,分别是A类和B类。通过对最终成果予以处理,基本上所有内容都能达到A类水准。少数部分可能出现不达标的情况,主要因为相控点布设存在缺陷[2]。
        三、轻小型无人机航摄技术的未来发展
        伴随无人机航摄技术的快速进步,促使无人机在多个不同领域之中得到了渗透,逐步改变了人们的生活模式。然而从实际情况来看,此类技术仍然存在一定的问题,诸如效率偏低以及影像精度不高等。因此在未来,相关人员还需要进一步研究,对其不断优化,促使技术能够取得更大的进步。
        (一)长续航特点
        对无人机航摄技术来说,自身存在着整体效率相对偏低的缺点,使得航摄工作往往需要耗费大量时间成本。而伴随技术的不断成熟,未来技术的应用水平还会进一步提高,无人机自身将会有着更强的续航能力。如果真正能够做到长时间续航,可以促使作业时间有所延长,并提升工作开展的整体效率。这样一来,航摄工作的范围便会进一步扩大,有效满足不同人群航摄的实际需求[3]。
        (二)高精度特点
        为了持续提高航摄工作的技术水平,理应针对传感器元件进行更新,促使其实际拍摄的影像资料有着更高的精度。结合无人机本身的情况,对原有的传感器展开优化,促使其可以更好地投入到测量工作之中。在提升精度的过程中,理应将外部天气因素的影响考虑进来。特别是在一些较为恶劣的环境之中。根据当前技术应用的情况来看,绝大多数无人机配备的都是测量型数码相机,该相机的像素数值相对较低,很难确保获取的影像资料有着较高精度。所以,相关人员便需要进一步展开研究工作,从这几个层面入手,促使测量效果有所提高。不仅如此,还需要时刻把握无人机震动时可能造成的影响,以此增强其自身的运行水平,进而提高测量精确性。
        (三)人工智能化特点
        从无人机自身的使用角度来看,除了需要提高整体性能之外,还要促使其有着较强的事故应对能力。基于智能化背景,通过应用人工智能技术,可以使其自主决策的水平有所提高,当发现有事故问题产生时,可以及时予以应对。尽管作业效果往往会受操作人员自身的影响。但是如果真有事故产生,不能全部将责任归结于其身上。理应从无人机本身的性能角度出发进行思考,以此使其有着较强的故障分析能力。
        (四)环保化特点
        单从无人机自身的发展角度来看,环保问题一直都是人们十分关注的基本问题。尤其是在近些年之中,无人机的使用量越来越高,而且多数都采用锂聚合物电池运行。相比于早期的铅酸电池,在进行环境保护工作的时候,整体优势极为明显。但与之相对的,续航水平以及载重能力则相对较差。正是这一因素,在减少污染的同时,还需要尽可能增强其自身的使用性能[4]。
        结语
        综上所述,对于小型无人机来说,相关技术发展已经有了非常大的进步,尤其是在摄影方面,但仍需充分挖掘应用潜力,在“保发展、优空间、护资源、维权益、促改革、提能力”上下功夫,充分发挥无人机应急系统优势,服务经济建设主战场,为我区高质量发展提供强有力的测绘地理信息保障。因此,相关人员理应做好研究工作,促使其环保能力以及续航能力有所提升,进而推动整个行业不断进步。
        参考文献:
        [1]马旭辉.浅析轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势[J].城市建设理论研究:电子版,2015(17):00013-00014.
        [2]雷东升,查东辉,莫玉梅.轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势[J].中国新通信,2017,019(012):118.
        [3]王韬.轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势分析[J].南方农机,2018,049(020):108-109.
        [4]郭书宇.轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势[J].数码设计:下,2018,(011):171.
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