无人机在现代社会中的应用.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date无人机在现代社会中的应用无人机在现代社会中的应用无人机在现代社会中的应用 摘要：随着计算机技术通讯技术的发展，各国都在积极获取空间信息。虽然许多发达国家已经能够生产满足一定用户需要的高分辨率数据，但是空间数据供给的增长远远不及对其需求的增长。数据获取成为当前阻碍空间信息技术迅速推广应用的主要瓶颈之一。无人机的出现弥补了这一技术空缺，自上世纪90年代无人机出现以来，其发

2、展速度非常快，特别是在测绘试验中取得了很大的成功。相应的，无人机的性能，也水涨船高，应用范围和应用领域迅速拓展，无人机测绘系统已经成为测绘应急保障服务的重要设施。本文对无人机测绘系统的组成及特点进行了分析，为提高无人机在现代社会工作中的使用效率提供参考。关键词：无人机；航摄；测绘；应急；实时；平台；遥感。 近年来，伴随着经济建设的快速发展，地表形态发生了剧烈变化，地理空间数据的快速获取与实时更新变得越来越重要。无人机的研发在全世界引起了极大的关注，目前，全世界有30多个国家正在研制超过300种无人飞行器，而有41个国家正在使用近100种无人飞行器，世界许多国家正在建立民用无人机产业，并推动其广

3、泛应用。而中国无人机产业也取得了很大进展，产品已经开始出口到国外高端市场。专家指出，随着无人机装备的发展和服务队伍的建设，我国已经能够利用无人机为国民经济建设服务，特别是在测绘工作中，无人机已经发挥了重要的作用，无人机发展，已经进入现代社会应用的新时期。无人机技术在获取地理、地面地形信息，预警以及地下的地层、地质信息等方面应用广泛，由飞行平台载体、机载遥感设备和相应的地面辅助设备构成，其应用方法综合集成了摄影测量技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、GPS差分定位技术、无人驾驶飞行器技术、通讯技术和遥感应用技术等高端科学技术。无人机遥感技术无人机的型号要比常规飞机小很多，其是在低空遥感技术的基础

4、上发展起来的，无人机主要基于遥感平台，包括飞行器系统，测控及信息传输系统等，随着遥感技术在地理信息获取中的不断应用，无人机技术也出现并逐渐走向成熟。 无人机遥感是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术、快速获取国土资源、环境等空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。它是一种地理信息数据快速获取技术，该技术利用无人机平台搭载航空数码相机进行航空摄影，采用AMU GPS技术进行自动导航，在1000米以下进行低空作业，具有机动灵活、高效快速、精细准确、可云下摄影的特点。无人机凭借的测控遥感技术已经成为我国经济建设、社会

5、发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术，近几年，这项技术在我国得到了快速发展和应用，积累了丰富的技术资源。无人机遥感技术特点 第一，对场地要求低，作业方式灵活快捷，快速响应拍摄任务；第二，平台构建，维护以及作业成本相对较低；第三，因其飞行高度低，能够获取大比例尺高精度的影像，在局部信息获取方面有着巨大的优势；第四，飞行高度一般低于1000米，不必申请公寓；第五，能够获取高重叠度的影响，增强后续处理的可靠性；第六，便于携带转移方便。无人机获得的找感数据的特点 通常飞机会在2千米到12千米的对流层或者12千

6、米到25千米的平流层底部飞行，飞机在这一高度高速飞行时姿态平稳，超低空航空飞行时影响因素很多，阵风，热空气的升力，高压输电线发出的电磁干扰，通讯高达等对飞机的飞行控制，都有影响，所以飞机获取的数据姿态角通常较大，尤其是航偏角，影像比例尺变化也非常明显。 传统的方法很难快速检测获取数据质量，当发现数据有问题再将飞机等设备重新运到测区补测，成本过高，这就需要一种可以快速地处理原始数据，拼接出测区概略图的方法，虽说不能用于精确测量定位，但也具有很高的实用价值。无人机系统组成 无人驾驶飞机，简称无人机。无人机主要采用玻璃钢和碳纤维复合材料加工而成，重量轻，强度大，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装

7、置操纵的不载人飞机。 无人机系统组成，主要包括空中控制系统、地面控制系统和数据后处理系统、各系统中还包括各个子系统。 遥感信息的采集工作主要由空中控制系统和地面控制系统来完成。无人机飞行平台包含无人机、传感器及机载飞控，是信息采集的核心设备。无人机飞行控制的关键部分是地面控制系统，主要由便携式计算机、全向天线、供电系统以及监控软件组成，其主要任务是利用地面监控软件设置必要的飞行参数，利用GPS等导航定位信号、加速度计及陀螺的飞行器平台的动态信息，实时计算无人机在飞行中的俯仰、横滚、偏航、位置、速度、高度、空速等信息，并对地面发射的测控信息进行接收处理，实时上传或下载飞信信息，根据航迹规划之系统

8、提供的信息来设计控制无人机按照预定的航迹飞行，以实现定点的信息采集。 机载飞行控制的主要功能是用于修正遥感设备的稳定和偏流角，确保获得高质量的遥感影像。稳定平台分为单轴和三轴两种设计，单轴稳定平台只修正偏流角，由平台、电机和控制电路组成；三轴稳定平台可以使传感器保持水平稳定并修正偏流角，由平台、电机、陀螺仪、水平传感器、舵机、控制电路等组成，两种稳定平台的选用由遥感监测任务的精度决定。任务设备控制计算机具有程控和遥控两种控制方式，根据无人机的位置、地速、高度、航向、姿态角以及设定的航摄比例尺和重叠度等数据，自动计算并控制相机的曝光间隔并修正稳定平台的偏流角。系统主要技术指标飞行平台的技术指标，

9、基于无人机的摄影测量遥感平台还处于起步阶段，还没有一套完整的作业规范。现行的航测规范主要是参照大多数测绘单位现有的技术条件和仪器设备制定的，而无人机作为一种新型的低空对地观测平台，主要在1000米以下的高度进行航拍，且其采用的是高分辨率的数码相机作为成像设备，与传统的航空摄影测量有较大的不同。因此，已有的摄影测量规范在这种新型摄影平台上并不一定能适用，按照传统的行测作业准则，有以下几点参考指标：一，飞行速度宜在50到100千米每小时之内；二，发动机宜在飞机前进方向的后部，以避免湍流的影响；三，在发动机出故障时，飞机应可以安全滑翔降落；四，相对地面的飞行高度的变化应小于5%；五，相邻摄站飞行高度

10、的变化应小于5%；六，航摄平台在作业时其水平误差不得大于3”；七，测量飞行速度的误差不大于5%；八，偏离航线的绝对误差不得大于向边旁向覆盖域的5%；九，因发动机引起的相机谐振，其振幅偏摆角在曝光时间内不大于8.6秒。从现有的相应硬件设备来看，满足以上这些要求几乎不存在任何问题。结语无人机技术以无人机为飞行平台、以数字传感器为任务载荷、以获取高分辨率遥感影像为目标，其信息获取准确、及时，能够通过机上搭载的高分辨率数码相机获取器区域影像，提供实时、清晰、直观、准确、可靠的影像信息，有效地提高资料时效性、针对性、准确性和科学性。无人机测绘系统和航空遥感，是现代化测绘装备体系的重要组成部分，是测绘应急

11、保障服务的重要设施，也是国家省级，市级应急救援体系的有机组成部分，开展无人机测绘系统推广应用，是增强测绘应急服务保障能力的迫切需要，是提高测绘成果现势性的有效手段，是加快数字城市建设的有效保障，是提升社会管理效能的新型工具，同时也是大力推进测绘科技自主创新、切实提高测绘保障服务能力的重要举措，它将十分有利于有关部门及时掌握所需动态地理信息，促进创新社会服务模式，积极推动国民经济社会信息化，从而保障经济社会健康快速的发展。参考文献陈大平，测绘型无人机系统任务规划与数据处理研究。郑州：解放军信息工程大学，2011。伊杰，杨魁基于无人机低空遥感系统的快速处理技术研究测绘通报。杨晓明，段丽，数字化地形图测绘中的几个问题探析，测绘通报。彭为吉，彭其娟，杜永波，数字化地形图测绘实践教学的设计与实施，黄河水利职业技术学院学报。刘艳萍，董仕远，大连市数字化地形图的建立，沈阳建筑工程学院学报，自然科学版。杨晓明，段丽，李玉和，特大比例尺数字化地形图测绘若干技术问题，华北水利水电学院学报。-