高精度無人機(jī)航測解決方案

1、高精度無人機(jī)航測解決方案前言無人機(jī)航測是傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補(bǔ)充具有機(jī)動靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低、適用范圍廣、生產(chǎn)周期短等特點(diǎn)在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢。無人機(jī)與航空攝影測量相結(jié)合使得無人機(jī)航測逐漸成為目前最為火熱的測繪工具之一。武漢點(diǎn)云科技公司結(jié)合測繪行業(yè)客戶需求致力提供高精度1：500比例尺無人機(jī)航測解決方案測區(qū)范圍選定確認(rèn)成圖要求相機(jī)標(biāo)定設(shè)備選用控制點(diǎn)采集航測參數(shù)設(shè)置飛行獲取數(shù)據(jù)現(xiàn)場影像質(zhì)檢影像空三解算數(shù)據(jù)生產(chǎn)DOM/DEM/DLG/三維建模無人機(jī)航測流程技術(shù)難點(diǎn)姿態(tài)穩(wěn)定性差影像旋偏角大影像畸變大排列不整齊影像數(shù)量多相片精度差無人機(jī)飛行由

2、飛控或遙控器控制由于自身質(zhì)量小,受氣流影響大相對于傳統(tǒng)航測差異大影像數(shù)據(jù)遠(yuǎn)不能達(dá)到航測規(guī)范要求數(shù)據(jù)處理難點(diǎn)姿態(tài)差,空三解算無法完成圖片過多,自動化程度低空三精度差立體像對匹配不上連接點(diǎn)相機(jī)參數(shù)不準(zhǔn)空三難以匹配DOM錯位變形嚴(yán)重操作煩瑣工作量大軟件處理速度慢需要多款軟件配合出成果如何解決?T I M E六旋翼無人機(jī)DY-SU6+SkyPhoto系列軟件六旋翼無人機(jī)玄霆DY-SU6技術(shù)特點(diǎn)續(xù)航時間60分鐘作業(yè)范圍12KM垂直起降搭載設(shè)備多樣化雙飛控PPK/RTK碳纖維機(jī)身模塊化設(shè)計運(yùn)輸方便板管式設(shè)計最大限度減小包裝箱尺寸?？梢苑奖愕膸匣疖嚭惋w機(jī)。箱底安裝了萬向輪，方便拖運(yùn)震動系數(shù)小軸距1.2米，

3、采用平折設(shè)計。在少量的連接處，保留了用螺絲螺母固定，在最大限度減少震動系數(shù)的同時保證了安裝的方便Design by 二三年微博：兩三年_1945三重飛行安全保障雙飛控、雙GPS、六旋翼設(shè)計三重保證飛行安全。設(shè)備切換便捷半開放式設(shè)計。任務(wù)艙和電池艙采用滑軌。在不同的設(shè)備之間切換或更換電池只需要1分鐘。真正的實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。領(lǐng)先業(yè)界的續(xù)航絢麗的外觀不是工程機(jī)的追求，我們盡可能地通過在機(jī)身上開洞來減輕重量，從而提高飛行時間和載重量。DY-SU6在搭載微單且有風(fēng)的情況下輕松飛行55分鐘?？癸L(fēng)能力強(qiáng)飛機(jī)搭載兩軸云臺，配合旋翼機(jī)抗風(fēng)方式，能在較大的風(fēng)力下拍出類似載人飛機(jī)的正射照片。由于旋翼機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑可以忽略

4、，等距拍照時可以保持上下航帶嚴(yán)格對齊。拍攝的影像可以極大的提高空三匹配精度和立體測圖可用范圍以及接邊精度。(SkyPhoto-super軟件空三模塊界面)起降限制少、相機(jī)無耗損高精度差分RTK/PPK系統(tǒng)減少80%像控點(diǎn)需求，完全滿足稀少控制點(diǎn)大比例尺測圖的要求。大大減輕外業(yè)工作量航測內(nèi)業(yè)處理軟件 SkyPhoto產(chǎn)品簡介 SkyPhoto系列軟件是一款我公司自主研發(fā)具有國際先進(jìn)水平，國內(nèi)模塊集成度最高的無人機(jī)低空攝影測量數(shù)據(jù)處理軟件。其一體化、高效率、高精度的特點(diǎn)已在國內(nèi)外具有相當(dāng)?shù)挠绊懥?。航測原始數(shù)據(jù)SkyPhto高精度DOM/DSM/DLG/三維模型軟件界面產(chǎn)品特點(diǎn)相機(jī)標(biāo)定飛行質(zhì)量檢查快

5、拼全景圖制作空三解算DEM制作DOM制作TDOM 制作DSM制作影像分幅剪裁線劃圖制作單相機(jī)三維建模所有航測處理流程 一體化運(yùn)行速度快空三解算速度大幅領(lǐng)先國內(nèi)外同類軟件運(yùn)行環(huán)境I7處理器 16GB內(nèi)存軟件空三處理圖片高達(dá)600張/小時(圖片數(shù)據(jù)約20GB)高精度SkyPhoto的智能空三支持地面控制點(diǎn)與RTK/PPK POS聯(lián)合平差，完全滿足稀少控制點(diǎn)制作1:500大比例尺測圖的需求控制點(diǎn)數(shù)據(jù)POS數(shù)據(jù)（RTK/PPK）空三結(jié)果相機(jī)標(biāo)定/自檢校SkyPhoto提供精度最接近室內(nèi)檢校場的標(biāo)定方法通過拍攝顯示屏上的格網(wǎng)來獲取相機(jī)參數(shù)，確保航測內(nèi)業(yè)的精度。同時，軟件也提供自檢校方法來處理未做相機(jī)標(biāo)定

6、的數(shù)據(jù)精度最高可達(dá)到0.1個像素點(diǎn)智能空三航測后處理軟件的核心是空三的算法，而算法的核心是對困難數(shù)據(jù)的處理。因此，對困難數(shù)據(jù)的處理能力最能體現(xiàn)一個航測后處理軟件的實(shí)力。SkyPhoto軟件采用業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的半全局匹配算法，完美處理各類困難數(shù)據(jù)。算法程序軟件程序是軟件的一部分,算法就是程序的靈魂弱紋理區(qū)域許多航測后處理軟件在處理沙漠、水域、森林等弱紋理區(qū)域時都會遇到各種問題。以下為SkyPhoto-Super一鍵智能空三在弱紋理區(qū)域生成的點(diǎn)云。沙漠中的測區(qū)，無任何明顯地物（一個矩形表示一張影像） 弱紋理區(qū)域水域測區(qū)，有一半的面積都是湖面（一個紅點(diǎn)表示一張影像）水田測區(qū)(測區(qū)百分之八十以上均為水面)

7、弱紋理區(qū)域弱紋理區(qū)域原始森林測區(qū)，每條航帶接近500張，無任何明顯地物（一個紅點(diǎn)表示一張影像）特異性航帶除此以外，超長航帶、彎曲雙航帶、多航高拼接等都是空三解算的難點(diǎn)。SkyPhoto的智能空三模塊也都能一鍵完成。（沿公路彎曲飛行，僅往返兩條航帶)貴州山區(qū)從北向南9個架次平行拼接而成共2378張影像；每個架次依據(jù)山勢與分辨率采用不同航高真正射影像SkyPhoto-Super可從原始影像無需任何人工編輯生成真正射影像TDOM與數(shù)字表面模型DSM。相比于傳統(tǒng)的DOM，TDOM能完全屏蔽建筑物側(cè)面信息，并且節(jié)省大量人工操作。DOM正射影像可以隨時修改拼接線大量人工編輯。容易出現(xiàn)房屋扭曲變形道路不整齊

8、單片糾正后拼接較高地物暴露側(cè)面信息TDOM真正射影像點(diǎn)云采樣投影整體生成無法修改全自動合成無需編輯，無扭曲變形，無錯位僅房頂可見，部分房頂有拉花農(nóng)村大片平房在DOM生產(chǎn)中，需要花費(fèi)大量精力修改DEM與拼接線來保證這種大片的平房不扭曲且不錯位圖為SkyPhoto-Super軟件從原始影像無需編輯自動生成的TDOM的效果。所有房屋不扭曲不錯位?？v橫交錯寬窄不一的路面這種路面即使是很有經(jīng)驗(yàn)的內(nèi)業(yè)人員也不一定能改好拼接線。生成的DOM中往往出現(xiàn)寬闊的路面不等寬、小路無法完全對齊、路邊房子扭曲等問題。上圖為SkyPhoto-Super軟件從原始影像無需編輯自動生成的TDOM的效果。城區(qū)樓房與周邊建筑這種

9、城市區(qū)域，如果采用傳統(tǒng)DOM，樓房會有大面積的側(cè)面信息，產(chǎn)生傾倒的感覺，如果倒向不一致，會很影響美觀且精度大幅降低。上圖為SkyPhoto-Super軟件從原始影像無需編輯自動生成的TDOM的效果。所有房子無論高矮只有樓頂可見。另外此圖僅用普通的 POS做定位。如果有控制點(diǎn)，效果會更好。立體影像采集系統(tǒng)SkyPhoto-MapSkyPhoto-Map是SkyPhoto中用來生產(chǎn)線劃圖的模塊，也可單獨(dú)作為一款軟件使用。軟件可在數(shù)秒鐘內(nèi)加載數(shù)百對從空三結(jié)果導(dǎo)出的像對，直接開始測圖。據(jù)不完全統(tǒng)計，僅去年國內(nèi)客戶使用SkyPhoto-Map生產(chǎn)了數(shù)千平方公里的的線劃圖。SkyPhoto-Map獲得了客

10、戶的一致好評。SkyPhoto-Map的矢量界面SkyPhoto-Ma像對測圖界面軟件生產(chǎn)的4D成果除了自動生成的密集點(diǎn)云、地形斷面、等高線之外SkyPhoto-Super的主要生產(chǎn)成果為以下四種DOM.tif/TDOM.tif、DSM.tif、DLG.dxf、3dmodel.objDOM.tif/TDOM.tifDSM.tifDLG.dxf3Dmodel.obj傾斜攝影傾斜攝影相機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復(fù)雜場景，經(jīng)處理過后的數(shù)據(jù)成果能直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，為真實(shí)效果和測繪精度提供保證雙鏡頭搖擺相機(jī)DY-SC2五鏡頭傾斜相機(jī)DY-SC6（相機(jī)可選

11、擇搭載SONY5100/RX1/RX2三種)傾斜攝影以上為DY-SU6搭載DY-SC6五鏡頭相機(jī)實(shí)際作業(yè)圖片三維建模實(shí)際應(yīng)用在農(nóng)村土地確權(quán)過程中，房屋的占地可以通過在立體模型上勾畫房屋四角的方法確定。采用傾斜攝影的方式可以避免外業(yè)屋檐改正的過程，極大的提高了出圖效率并降低了成本。圖中是通過玄霆DY-SU6搭載傾斜相機(jī)拍攝的照片構(gòu)建的三維實(shí)景模型。并用相關(guān)軟件在模型上劃線得到高精度的圖紙實(shí)際案例安徽滁州某度假山莊設(shè)備選用無人機(jī) 玄霆DY-SU6 PPK后差分 搭載設(shè)備 相機(jī): SONY A7R 鏡頭: SONY 28mm F2飛行預(yù)設(shè) GSD: 3CM 航向重疊度:70% 旁向重疊度:60% 飛行高度:172M 航線間隔:88.3 拍照間距:44.2 航帶數(shù)量：11條 外業(yè)規(guī)劃測區(qū)范圍 2.3平方公里出圖要求 1:500 DOM 1:500 DLG數(shù)據(jù)采集相機(jī)標(biāo)定獲取相機(jī)文件使用SkyPhoto相機(jī)標(biāo)定模塊進(jìn)行標(biāo)定控制點(diǎn)采集測區(qū)2.3平方公里 采取先布點(diǎn)后飛行方案布設(shè)15個控制點(diǎn)獲取控制點(diǎn)文件飛行獲取數(shù)據(jù)相機(jī)參數(shù)：(根據(jù)現(xiàn)場天氣情況設(shè)置)光圈：F/5.6快門速度：1/1000感光度: ISO 800獲取數(shù)據(jù)：影像文件POS文件將相機(jī)文件、飛行影像、POS文件導(dǎo)入 制作