无人机遥感系统的研究进展与应用前景

俱冬 吕胜 蔡萌

【摘 要】随着我国航空技术的不断进步，航空技术不断取得突破性进展。无人机遥感系统是利用现有航空技术研制的无人飞行器。无人飞行器依靠有关动力装置和各模块，在一定条件下利用无线遥控实现自主飞行的目标，这是航空技术的新进展阶段。这一阶段的无人机的发展不但改变了传统有人驾驶飞机的驾驶模式，而且给我国许多相关行业带来了变革，对相关行业的发展起到了重要的推动作用。为此，笔者分析和探讨了我国无人机遥感系统的最新研究及应用进展。

【关键词】无人机；遥感系统；研究进展

1无人机遥感介绍

作为航空对地观察、测量的新型遥感平台，无人机与航空测量一体化技术被投入使用到测绘行业中。结合数码相机的摄影功能为“无人机数字遥感”技术开辟了一个新的领域。“无人机数字遥感”具有使用便捷、成本低、机动性好等显著优点，是对发展卫星遥感和有人机遥技术的有益补充。

无人机遥感技术是卫星遥感技术的补充，有其他任何一种遥感技术不具有的优势。无人机遥感技术是传感器技术、遥感测控技术、信息技术等技术的集成。该技术涵盖了飞机平台、地面实验及综合保障等领域。在我国对无人飞行器航空遥感技术的研究不仅是无人机技术本身，还包括无人机航空遥感飞控系统、遥感通信技术、单反数码相機技术、传感器轻小型化技术等，从而将其整合到无人机姿态稳定平台，以获取高清大比例航空影像。

现阶段的无人机遥感系统搭载的机载遥感设备为小型数码相机，其拍摄的航片相比传统的航片，它具有影像数量多和像幅小的缺陷。根据相机定标数据与遥感影像的特征、扫描的姿态数据、几何模型，对遥感影像进行几何和辐射校正处理，进而研发交互处理软件并进行遥感影像处理。

2.无人机遥感监测系统的分类及组成

2.1遥感监测平台分类

根据不同的遥感监测平台将无人机遥感监测系统进行分类。目前，国内外遥感监测平台有三种：无人直升机平台、无人固定翼飞机平台和无人飞艇平台。其中，无人飞艇平台和无人固定翼飞机可控性强、适用场合多，多用于小范围内土地调查。无人直升机平台具有灵活性和轻便性的优势，而用于紧急情况。

2.2遥感监测系统主要组成

无人机遥感监测系统主要由三大部分组成：无人机平台、数据地面处理系统、机载系统。无人机是飞行平台，它作为遥感监测的载体。它主要包含三个平台：无人固定翼、无人飞艇、无人直升机。机载系统包括两部分：机载控制系统和机载仪器。机载仪器包含两大部分：影像设备和监测仪器。机载控制系统有三种：数据采集系统、信号控制系统和数据传输系统。机载仪器的运行受到信号控制系统的作用，机载仪器的测量数据的采集和传输分别由数据采集系统、数据传输系统来完成。数据地面处理系统包括两部分：数据处理系统和图像及监控数据接收系统。它接收并处理来自地面机载仪器的数据。就监测仪器而言在环境领域的应用比较广泛，可以对以下污染物进行监测，如颗粒物、二氧化硫、臭氧、温度、氮氧化物、湿度等气象指标。

3.无人机遥感系统的应用分析

3.1无人机遥感系统在气象监测中的应用

经过不断的发展具有巨大应用价值的无人机遥感系统在各行各业领域中担当着不同的重要角色。比如用于气象监测，无人机通过装载相应的遥感设备，能够对所在城市的气温、风速、湿度等气象情况进行测试，为城市管理者提供准确的气象数据。无人机遥感系统在该领域的应用已在中国、法国和美国等国家相当成熟。特别是近年来Chacal、Theseus气象遥感器相继被开发出来，它们根据需要搭载了气压、温度、风速、湿度等传感器，这些传感器在气象监测领域中被广发挥了重要作用。

3.2无人机遥感系统在环境调查中的应用

无人机遥感系统广泛应用于环境调查。主要用于对土地资源进行分类，监测城市区域环境用地，以充分掌握城市土地资源信息。目前，我国一些政府部门已尝试利用无人驾驶飞行器遥感系统进行环境调查。利用无人驾驶飞行器搭载的高清数字相机农村和城市的土地资源进行环境调查。无人驾驶飞行器遥感系统获得遥感地图为土地使用权的计量提供依据，减少了传统土地计量人力、物力的投入，大大提高了计量效率，满足了政府部门对环境监测的精确要求。

3.3无人机遥感系统在环境调查中的应用

目前，无人机遥感系统在城市管理中起着至关重要的作用。当无法有效获取城市灾害信息时，无人机遥感系统可为现场指挥者提供有关信息，有助于尽快确定救灾方案，减少灾害造成的损失。比如，当某城市出现火灾事故，无人机遥感系统可进行监控，为消防人员火灾态势提供信息，为火灾的扑救提供参考。

结束语

作为一款新型的测绘方式，无人机遥感具备了相当多的优势，而且能够广泛地应用到实际当中。随着相关技术的不断进步，无人机遥感技术将会在测绘系统中占据极其重要的地位。同时，它必然会广泛地运用到各种场合，并将成为现代国家对地观测系统中关键。

参考文献：

曹学仁.小麦白粉病的遥感监测及捕捉器中孢子的Real-timePCR定量检测[J].中国农业科学院，2013，（5）：223-224.

[2]李迁，低空无人机遥感在矿山监测中的应用研究――以赣州稀土矿区为例，中国地质大学（北京）[J]，2013，（05）：40-42.

[3]问鼎.基于无人机的风电类建设项目竣工环保验收方法研究――以锦州杨屯风电场为例[J].沈阳航空航天大学，2013，（12）：47-48.

作者简介：

俱冬 1993年05月08 日 性别：男 民族：汉 籍贯：陕西省咸阳市淳化县 职称：助理工程师 学历：本科，单位：61267部队

（作者单位：北京市通州区）