無人機(jī)遙感技術(shù)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)無人機(jī)遙感技術(shù)無人機(jī)遙感（UnmannedAerialVehicleRemoteSensing),既是利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)、遙測(cè)遙控技術(shù)、、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù)，具有自動(dòng)化、智能化、專用化快速獲取國(guó)土、資源、環(huán)境等空間遙感信息，完成遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析的應(yīng)用技術(shù)。無人機(jī)遙感系統(tǒng)由于具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為世界各國(guó)爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)課題，現(xiàn)已逐步從研究開發(fā)發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用階段，成為未來的主要航空遙感技術(shù)之一。無人機(jī)是通過無線電遙控設(shè)備或機(jī)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行操控的不載人飛行器。無人機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用成本低，不但能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù)，更適用于有人飛機(jī)不宜執(zhí)行的任務(wù)，如危險(xiǎn)區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、空中救援指揮和環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)。[1]無人機(jī)為空中遙感平臺(tái)的微型遙感技術(shù)，其特點(diǎn)是：以無人機(jī)為空中平臺(tái)，遙感傳感器獲取信息，用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像信息進(jìn)行處理，并按照一定精度要求制作成圖像。按照系統(tǒng)組成和飛行特點(diǎn)，無人機(jī)可分為固定翼型無人機(jī)、無人駕駛直升機(jī)兩大類種類。固定翼型無人機(jī)通過動(dòng)力系統(tǒng)和機(jī)翼的滑行實(shí)現(xiàn)起降和飛行，遙控飛行和程控飛行均容易實(shí)現(xiàn)，抗風(fēng)能力也比較強(qiáng)，類型較多，能同時(shí)搭載多種遙感傳感器。起飛方式有滑行、彈射、車載、火箭助推和飛機(jī)投放等；降落方式有滑行、傘降和撞網(wǎng)等。固定翼型無人機(jī)的起降需要比較空曠的場(chǎng)地，比較適合礦山資源監(jiān)測(cè)、林業(yè)和草場(chǎng)監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染源及擴(kuò)散態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)、土地利用監(jiān)測(cè)以及水利、電力等領(lǐng)域的應(yīng)用。無人駕駛直升機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是能夠定點(diǎn)起飛、降落，對(duì)起降場(chǎng)地的條件要求不高，其飛行也是通過無線電遙控或通過機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)程控。但無人駕駛直升機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較復(fù)雜，操控難度也較大，所以種類有限，主要應(yīng)用于突發(fā)事件的調(diào)查，如單體滑坡勘查、火山環(huán)境的監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。遙感傳感器是根據(jù)不同類型的遙感任務(wù)，使用相應(yīng)的機(jī)載遙感設(shè)備，如高分辨率CCD數(shù)碼相機(jī)、輕型光學(xué)相機(jī)、多光譜成像儀、紅外掃描儀，激光掃描儀、磁測(cè)儀、合成孔徑雷達(dá)等。使用的遙感傳感器應(yīng)具備數(shù)字化、體積小、重量輕、精度高、大、性能優(yōu)異等特點(diǎn)。無人機(jī)遙感系統(tǒng)多使用小型數(shù)字相機(jī)（或掃描儀）作為機(jī)載遙感設(shè)備，與傳統(tǒng)的航片相比，存在像幅較小、影像數(shù)量多等問題，針對(duì)其遙感影像的特點(diǎn)以及相機(jī)定標(biāo)參數(shù)、拍攝（或掃描）時(shí)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和有關(guān)幾何模型對(duì)進(jìn)行幾何和輻射校正，開發(fā)出相應(yīng)的軟件進(jìn)行交互式的處理。同時(shí)還有影像自動(dòng)識(shí)別和快速拼接軟件，實(shí)現(xiàn)影像質(zhì)量、飛行質(zhì)量的快速檢查和數(shù)據(jù)的快速處理，以滿足整套系統(tǒng)實(shí)時(shí)、快速的技術(shù)要求。進(jìn)一步的建摸、分析使用相應(yīng)的軟件[3]無人機(jī)國(guó)內(nèi)測(cè)繪無人機(jī)航測(cè)無人機(jī)遙感無人機(jī)航拍無人機(jī)上圖測(cè)繪無人機(jī)機(jī)型由航模運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)研發(fā)，歷時(shí)一年在原有設(shè)計(jì)和軍用靶機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合無人機(jī)航測(cè)的特點(diǎn)加以完善改進(jìn)而來。在全國(guó)多省份地區(qū)和，航測(cè)無人機(jī)，無人機(jī)測(cè)繪航拍，災(zāi)害預(yù)防無人機(jī)，海洋監(jiān)測(cè)無人機(jī)[3]，森林防火無人機(jī)等方面得到引進(jìn)和應(yīng)用。其主要特點(diǎn)包括：機(jī)體重量輕，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，使用和采購(gòu)成本低，維護(hù)方便及硬件方面兼容性高。該測(cè)繪用無人機(jī)采用航空級(jí)木料制作，與其他材料相比減輕了飛機(jī)的自身重量。，提升載荷能力與續(xù)航時(shí)間。木質(zhì)測(cè)繪用無人機(jī)的可維護(hù)性好，飛機(jī)的各部分構(gòu)件均為獨(dú)立加工，使用高強(qiáng)度的碳纖維復(fù)合材料作為受力連接，如果機(jī)體某一部分受損，可進(jìn)行局部更換，便于維護(hù)。減少了企業(yè)對(duì)飛機(jī)整機(jī)采購(gòu)的成本。

無人機(jī)出現(xiàn)在1917年，早期的無人駕駛飛行器的研制和應(yīng)用主要用作靶機(jī)，應(yīng)用范圍主要是在軍事上，后來逐漸用于作戰(zhàn)、偵察及民用遙感飛行平臺(tái)。20世紀(jì)80年代以來，隨著、的迅速發(fā)展以及各種數(shù)字化、重量輕、體積小、探測(cè)精度高的新型傳感器的不斷面世，無人機(jī)的性能不斷提高，應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓展。世界范圍內(nèi)的各種用途、各種性能指標(biāo)的無人機(jī)的類型已達(dá)數(shù)百種之多。續(xù)航時(shí)間從一小時(shí)延長(zhǎng)到幾十個(gè)小時(shí)，任務(wù)載荷從幾公斤到幾百公斤，這為長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的遙感監(jiān)測(cè)提供了保障，也為搭載多種傳感器和執(zhí)行多種任務(wù)創(chuàng)造了有利條件。傳感器由早期的膠片相機(jī)向大面陣數(shù)字化發(fā)展，2011年國(guó)內(nèi)制造的數(shù)字航空測(cè)量相機(jī)擁有8000多萬像素，能夠同時(shí)拍攝彩色、紅外、全色的高精度航片；中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院使用多臺(tái)哈蘇相機(jī)組合照相，利用開發(fā)的軟件再進(jìn)行拼接，有效地提高了遙感飛行效率；德國(guó)祿來公司推出的2200萬像素專業(yè)相機(jī)，配備了自動(dòng)保持水平和改正旋偏的相機(jī)云臺(tái)，開發(fā)了相應(yīng)的成圖軟件。另外激光三維掃描儀、紅外掃描儀等小型高精度遙感器為無人機(jī)遙感的應(yīng)用提供了發(fā)展的余地。[1]?無人機(jī)遙感技術(shù)可快速對(duì)地質(zhì)環(huán)境信息和過時(shí)的GIS數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新、修正、和升級(jí)。為政府和相關(guān)部門的行政管理、土地、地質(zhì)環(huán)境治理，提供及時(shí)的技術(shù)保證。隨著我國(guó)改革開放的逐步深入，經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展，各地區(qū)的地貌發(fā)生巨大變遷?，F(xiàn)有的航空遙感技術(shù)手段已無法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。新的遙感技術(shù)為日益發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和文化事業(yè)服務(wù)。以無人駕駛飛機(jī)為空中遙感平臺(tái)的技術(shù)，正是適應(yīng)這一需要而發(fā)展起來的一項(xiàng)新型應(yīng)用性技術(shù)，能夠較好地滿足現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)航空遙感業(yè)務(wù)的需求，對(duì)陳舊的地理資料進(jìn)行更新。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和文化建設(shè)的發(fā)展，不少古建筑、考古現(xiàn)場(chǎng)等發(fā)現(xiàn)、田野考古探索、城鄉(xiāng)的地貌發(fā)生巨大變化。一些版圖反映不出新的面貌。使用資料較為陳舊。常規(guī)的成圖周期，已不能滿足需要。我們利用無人機(jī)遙感航拍技術(shù)更新的地理資料對(duì)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到了積極的促進(jìn)作用。地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的古跡、新建的街道、大橋、機(jī)場(chǎng)、車站以及土地、資源利用情況的綜合信息。無人機(jī)遙感航拍技術(shù)是各種先進(jìn)手段優(yōu)化組合的新型應(yīng)用技術(shù)。無人機(jī)遙感航空技術(shù)以低速無人駕駛飛機(jī)為空中遙感平臺(tái)，用彩色、黑白、紅外、攝像技術(shù)拍攝空中影像數(shù)據(jù)；并用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像處理。全系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和最優(yōu)化組合方面具有突出的特點(diǎn)，是集成了遙感、遙控、遙測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的新型應(yīng)用技術(shù)。[2]?①臺(tái)灣大學(xué)理學(xué)院空間信息研究中心利用無人機(jī)拍攝低空大比例尺圖像，配合FORMOSAT2分類進(jìn)行異常提取，解譯桃園縣非法廢棄堆積物（固體垃圾等），用于環(huán)境污染和執(zhí)法調(diào)查。②美國(guó)NicolasLewyckyj等人利用UAV-RS技術(shù)在北卡羅萊納洲進(jìn)行自然災(zāi)害調(diào)查，通過正射影像處理與分析準(zhǔn)確評(píng)估場(chǎng)房和村莊的損失。顯示了無人機(jī)遙感技術(shù)具有的快速反映能力，為災(zāi)害的治理提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。③日本減災(zāi)組織使用RPH1和YANMAHA無人機(jī)攜帶高精度數(shù)碼攝像機(jī)和雷達(dá)掃描儀對(duì)正在噴發(fā)的火山進(jìn)行調(diào)查，無人機(jī)能抵達(dá)人們難以進(jìn)入的地區(qū)快速獲取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況，對(duì)災(zāi)情進(jìn)行評(píng)估。不同埋藏深度的輻射源的輻射強(qiáng)度的反映能力進(jìn)行量化研究。為核電站及其它核設(shè)施的管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。[1]?④我國(guó)首個(gè)成立的Quickeye（快眼）應(yīng)急空間信息服務(wù)中心，是我過無人機(jī)應(yīng)急遙感應(yīng)用的開創(chuàng)嘗試和遙感應(yīng)用典范。其基于的無人機(jī)平臺(tái)即為例圖所示Quickeye（快眼）系列無人機(jī)，在不到兩年的時(shí)間內(nèi)，該機(jī)型已成功作業(yè)近10萬平方公里，廣泛應(yīng)用于1：1000，1：2000成圖，及測(cè)繪、應(yīng)急領(lǐng)域。沁園春·雪北國(guó)風(fēng)光，千里冰封，萬里雪飄。望長(zhǎng)城內(nèi)外，

惟余莽莽；

大河上下，

頓失滔滔。山舞銀蛇，原馳蠟象，欲與天公試比高。須晴日，看紅裝素裹，

分外妖嬈。江山如此多嬌，引無數(shù)英雄競(jìng)折腰。惜秦皇漢武，

略輸文采；

唐宗宋祖，

稍遜風(fēng)騷。一代天驕，

成吉思汗，

只識(shí)彎弓射大雕。俱往矣，

數(shù)風(fēng)流人物，還看今朝?？顺鰩煴恚合鹊蹌?chuàng)業(yè)未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此誠(chéng)危急存亡之秋也。然侍衛(wèi)之臣不懈于內(nèi)，忠志之士忘身于外者，蓋追先帝之殊遇，欲報(bào)之于陛下也。誠(chéng)宜開張圣聽，以光先帝遺德，恢弘志士之氣，不宜妄自菲薄，引喻失義，以塞忠諫之路也。宮中府中，俱為一體；陟罰臧否，不宜異同。若有作奸犯科及為忠善者，宜付有司論其刑賞，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使內(nèi)外異法也。侍中、侍郎郭攸之、費(fèi)祎、董允等，此皆良實(shí)，志慮忠純，是以先帝簡(jiǎn)拔以遺陛下：愚以為宮中之事，事無大小，悉以咨之，然后施行，必能裨補(bǔ)闕漏，有所廣益。將軍向?qū)?，性行淑均，曉暢軍事，試用于昔日，先帝稱之曰“能”，是以眾議舉寵為督：愚以為營(yíng)中之事，悉以咨之，必能使行陣和睦，優(yōu)劣得所。親賢臣，遠(yuǎn)小人，此先漢所以興隆也；親小人，遠(yuǎn)賢臣，此后漢所以傾頹也。先帝在時(shí)，每與臣論此事，未嘗不嘆息痛恨于桓、靈也。侍中、尚書、長(zhǎng)史、參軍，此悉貞良死節(jié)之臣，愿陛下親之、信之，則漢室之隆，可計(jì)日而待也。臣本布衣，躬耕于南陽(yáng)，茍全性命于亂世，不求聞達(dá)于諸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顧臣于草廬之中，咨臣以當(dāng)世之事，由是感激，遂許先帝以驅(qū)馳。后值傾覆，受任于敗軍之際，奉命于危難之間，爾來二十有一年矣。先帝知臣謹(jǐn)慎，故臨崩寄臣以大事也。受命以來，夙夜憂嘆，恐托付不效，以傷先帝之明；故