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| 本文作者： 郁蔥蔥 | 2015-03-03 15:34 |
【編者按】本文作者：陳曉帥，一名航測外業(yè)作業(yè)員
前天看了一篇楊寧先生寫的《我對于無人機未來改進的看法》而無意間加了小編微信，小編說我是他認識的第一個做測繪，想找我寫一篇關(guān)于無人機測繪的文章。我只能說從事航測也就一年，做飛手也就半年，故我只能談?wù)勂綍r是怎么作業(yè)，專業(yè)就算不上，由于涉及到商業(yè)機密，故名稱型號之類的不能言明。
無人機航測系統(tǒng)與傳統(tǒng)測繪相比，具有使用成本低，機動靈活，載荷多樣性，用途廣泛，操作簡單，安全可靠等優(yōu)點，在現(xiàn)代測繪行業(yè)中發(fā)揮著越來越多的作用。
通過無線電遙控設(shè)備或機載計算機遠程控制飛行系統(tǒng)進行作業(yè)，使用小型數(shù)字相機（或掃描儀）作為機載遙感設(shè)備。
飛行平臺，飛行導(dǎo)航與控制系統(tǒng)，地面監(jiān)控系統(tǒng)，機載遙感設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，發(fā)射與回收系統(tǒng)，野外保障裝備，附設(shè)設(shè)備。
飛控系統(tǒng)用于無人機的導(dǎo)航、定位和自主飛行控制，它由飛控板、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS接收機、氣壓傳感器、空速傳感器等部件組成
飛控系統(tǒng)性能指標要求
a)飛行姿態(tài)控制穩(wěn)度:橫滾角應(yīng)小于±3° 俯仰角應(yīng)小于±3° 航向角應(yīng)小于±3°
b) 航跡控制精度:偏航距應(yīng)小于±20米、 航高差應(yīng)小于±20米、 航跡彎曲度應(yīng)小于±5°。
1.系統(tǒng)構(gòu)成
無線電遙控器、監(jiān)控計算機系統(tǒng)、地面供電系統(tǒng)以及監(jiān)控軟件等組成。
2.飛控系統(tǒng)性能指標要求
a) 監(jiān)控站主機應(yīng)選用加固筆記本電腦、或同等性能的計算機和電子設(shè)備；
b) 監(jiān)控數(shù)據(jù)可以圖形和數(shù)字兩種形式顯示，顯示做到綜合化，形象化和實用化；
c) 無線電遙控器通道數(shù)應(yīng)多于8個，以滿足使用要求；
d) 監(jiān)控計算機應(yīng)滿足一定的防水、防塵性能要求，能在野外較惡劣環(huán)境中正常工作；
e) 監(jiān)控計算機的主頻、內(nèi)存應(yīng)滿足監(jiān)控軟件對計算機系統(tǒng)的要求；
f) 電源供電系統(tǒng)應(yīng)保障地面監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)工作時間大于3小時。
1.起飛方式：
滑跑起飛
優(yōu)點：無需彈射器。缺點：場地限制。
彈射起飛
優(yōu)點：沒有場地限制。缺點：需要購置彈射器。
2.降落方式：
滑跑回收
優(yōu)點：無需回收降落傘。缺點：場地限制，安全性不如傘降。
傘降回收
優(yōu)點：安全可靠，受場地制約影響小。缺點：需要降落傘以及飛控系統(tǒng)支持。
1無人機應(yīng)配備傘降設(shè)備，在無人機遇到突發(fā)故障時，可通過降落傘減緩下降速度、避免或減小對地面目標的沖擊和損害、減小飛行平臺和機載設(shè)備的損傷；
2.設(shè)計飛行高度應(yīng)高于攝區(qū)和航路上最高點100m以上；
3.設(shè)計航線總航程應(yīng)小于無人機能到達的最遠航程；
4.距離軍用、商用機場須在10km以上；
5.起降場地相對平坦、通視良好；
6.遠離人口密集區(qū)，半徑200m范圍內(nèi)不能有高壓線、高大建筑物、重要設(shè)施等；
7.起降場地地面應(yīng)無明顯凸起的巖石塊、土坎、樹樁，也無水塘、大溝渠等；
8.附近應(yīng)無正在使用的雷達站、微波中繼、無限通信等干擾源，在不能確定的情況下，應(yīng)測試信號的頻率和強度，如對系統(tǒng)設(shè)備有干擾，須改變起降場地；
9.無人機采用滑跑起飛、滑行降落的，滑跑路面條件應(yīng)滿足其性能指標要求。
現(xiàn)在市場提供的固定翼無人機有效載荷一般不超過5Kg。因此,這類無人機不能裝載一般有人駕駛飛機所使用的重達百公斤量級的高檔航空相機。目前大多采用稍為高檔的單反相機,像幅在3K×4K以上。
由于航測所需的無人機復(fù)雜程度要高于一般航模，各個設(shè)備之間需要有良好的兼容性，因此，單獨購買設(shè)備組裝調(diào)試難度大，設(shè)備之間兼容性存在一定風(fēng)險，整套設(shè)備采購是最好的選擇。我所操控的電動無人機可在距離200米至800米高度作業(yè)，續(xù)航65分鐘，航程可達70km，搭載450g以內(nèi)的微單，鏡頭可選16mm，20mm和30mm鏡頭。在500米高度下，航攝地面分辨率可達0.1米以內(nèi)，單次作業(yè)面積可達14平方公里。
我們公司主要是做4D產(chǎn)品，即DEM（數(shù)字高程模型），DOM（正射影像），DEM（地表模型），DLG（地形圖），從外業(yè)像控測量到低空高清航攝，再到數(shù)據(jù)影像處理都都做。
下面是作業(yè)流程：
從接到項目開始，首先是用戶的需求：成圖比例，地面分辨率要達到多少厘米。查看谷歌地圖，查看看地形起伏落差，選擇合適的相機，鏡頭和相片重疊度，并計算我們無人機的相對航高（航高必須是高差的6倍以上），航線間隔和拍照間隔。
根據(jù)航線間隔和范圍線在谷歌地圖出航線
外業(yè)航攝工作也不難，主要是細心，起飛檢查要仔細，參數(shù)設(shè)置正確，操作方法得當(dāng)。
設(shè)備從組裝開始到完成過程中都要仔細檢查配件有沒變形，連接是否牢靠有沒有松脫的可能，電機轉(zhuǎn)動是否順滑，舵機工作正常與否，電臺通訊是否完全正常，GPS所搜索到衛(wèi)星是否足夠，該初始化的數(shù)據(jù)全部是否完成，航線航點，拍照間隔和拍照點是否正常設(shè)置。
相機設(shè)定：由于巡航速度為72km/h，故相機設(shè)定為S檔，快門為1/1600到1/1250，用不同的ISO值進行拍照，對比照片選擇合適的ISO。
迎風(fēng)起飛，飛到空中，切返航，檢查無人機盤旋狀態(tài)是否穩(wěn)定。爬升到目標后切到航線飛行模式，航線中遙控飛手和電腦操作手都要注意觀察衛(wèi)星、飛控和舵機電池電壓、地速、空速及高度、飛機姿態(tài)及方位等重要數(shù)據(jù)。
為了增加續(xù)航，傘包已經(jīng)拆除，故采用滑降。選擇平坦的草地，水泥地都可以，試過在單車道的水泥地上降落。
對于測繪型無人機，我們希望是狀態(tài)更穩(wěn)定，續(xù)航長，航程長，載重大的機型，當(dāng)然重量，速度和續(xù)航之間是很難平衡的，還有電池能夠變輕就好了。當(dāng)然你會說這些特點油機都可以做到，我承認油機效率可做到很高。但是相當(dāng)于油機的操作難度和危險性，電動機還是有優(yōu)勢的，畢竟油機不是人人可以操作的起來（PS：我已經(jīng)見證了三臺大白墜的稀巴爛）。
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