关于无人机航测系统外业像控的探讨

刘喆

摘 要 近年来，随着科学技术的飞速发展，无人机航测技术得到了迅速的发展。本文介绍了无人机航测系统的结构和基本工作物理原理，阐述了无人机航测存在的问题以及控制和绘图的精度，并展望了该技术的实际应用和未来发展。

关键词 无人机;图像控制;图像精度

引言

近两年来，航天测绘技术领域各种技术的应用越来越科学化，固定翼无人机技术及其实现车载仪表自动完成的技术已经逐渐成熟和应用。无人机航测获取的是全面的应急数据，在重要区域俯冲攻击调查结果和测绘中有其独特的缺点。本文主要介绍了无人机航测系统的总体结构和基本原理，阐述了无人机航测系统实现的野外图像数据控制和测绘精度，列举了无人机航测软件系统的实际运行情况，应用于当前的研究现状和未来的相关研究。

1构造和原理

1.1 系统配置

无人机是指无人机系统。它基于无人机的概念，操作有线遥控设备和相关程控设备来实现飞行。无人机车辆配备数码单反专业摄像机进行拍摄，并使用一些应用软件。它还可以对航测数据进行详细的再处理和分析。一般来说，无人机航测系统由两部分组成：飞机控制系统功能和地面保障相关设备。他们各司其职，共同完成无人机系统航拍的其他任务。飞行控制系统由垂直陀螺仪、GPS传输手机天线和单片机组成。支持设备包含综合数据，接收端、数据后续处理、终端和远程控制操作設备。

1.2 系统原理

无人机航拍是利用垂直陀螺实现各种角度的拍摄，同时结合微处理技术，保证飞机的运行平稳以及飞行高度固定。在无人机系统航拍的过程中，相机安装在航空通信设备中，并且及时传输数据情况，以及接收其他终端都能及时接收到信息内容和位置数据的彩色图像信息，这些信息可以准确地传输到地面操控中心，使地面操控中心可以根据信息来判断飞机的飞行状态，并对于当前状态及时调整，以便及时纠正偏差或以什么姿态在空中飞行。最后，根据情况，数字移动摄影台将对采集到的影像数据进行适当的后续处理，以满足使用标准的需要[1]。

2布局和精度分析

2.1 布局

通常，使用无人飞行器航空测量系统执行航空摄影野外部署有两种形式，战场布局和非地面布局。前者放置的图像控制点具有精度高的特点，但是由于测量工作量大而使用率低，而后者布局通过测量少量控制点作为内部加密的基础而具有高效率的特征。它可以大大减少现场行业的工作量，并且是当前最常用的部署方法。

使用无人机进行航空测量时，图像控制点的位置在后续精度分析中起着非常重要的作用。设置野外图像控制点时，首先是在测量区域的四个角上总共放置四个测量和控制点。第二种方法是将12个测量和控制点分成3行，每行4个。第三是放置16个测量和控制点。这些点均匀排列成4行，每行4个。最后一项是在7行中安排28个测量和控制点，每行安排4个。然后，可以通过测量检查点和加密点之间的精度来评估调查区域调整的结果[2]。

2.2 精度分析

（1）准确性分析指标。在分析无人航空测量系统的现场图像参考点的准确性时，我们通常使用误差统计方法来计算和分析调整每个测试模型后参考点的检查点的准确性。使用误差分析方法时，经常使用五个指标：平均值、标准偏差、中位数误差、总误差消除和最大值[3]。

（2）注意事项。在分析无人航空测量系统现场图像控制的精度时，应注意满足航空测量内部行业的精度要求。如果无法满足内部航空测量精度要求，则可以在调整测量区域的自由网络后将控制点添加到现场，并且平面精度可以达到1∶2000，接近内部航空测量行业的1∶1000精度要求。对于平坦和丘陵地形，需要进行野外海拔高度测量，否则随着参考点的增加，平面精度和海拔高度精度的提高将很小，这将无法满足平原和丘陵的海拔精度要求[4]。

3无人机航测系统的应用

无人机航测系统具有图像数据分辨率高、图像数据清晰、操作方式简单等优点，在各个相关领域得到了广泛的应用。无人机技术测绘系统可用于灾害动态监测。我国地形复杂，气候条件变化频繁，各种灾害频发。应用于倾斜摄影测量系统中，能及时预防各种灾害，更准确地调查洪水灾害造成的严重零件损失和其他人身伤害，而且它还支持灾后总体评估和救援。

测绘管理部门也可以利用无人机系统实现通过国土测绘，测绘大比例尺土地利用图以及实时修改已测量图样，并定期检查其他相关资料是否齐全。国土、基础设施、道路交通和旅游部可利用标准无人机航拍软件系统，对与违法行为密切相关的彩色图像数据进行处理，如农用地违法经营、受损监测区域的生态环境等。传统的航空摄像技术被应用于小城镇以及分散或偏远地区，如我国遥远的南方和工业发展灾害分布区，浪费了大量的人力物力，而且受地形复杂的限制。使用无人机测绘，则可以有效提高效率和质量，并为进一步发展规划图提供可靠、可持续和有效的数据显示。此外，无人机航测系统还可用于农业水利，如水电等行业。因此，对于我国水利工程、水电和太阳能发电等环境恶劣的地方，传统方法无法克服环境因素带来的困难，此时无人机航测为水利建设提供完整的选址和规划服务，使整个工程更加安全可靠。

4结束语

由于无人机航测系统操作简单，功能强大灵活，因此可以快速、广泛解决一些实际问题，提高工作的速度和效率。然而，无人机航测系统在一些方面也存在不足。未来，在提高原有网络通信水平中有一个前提，就是要着力提升低频无线业务的通信和基本功能。在数据包传输过程中，这是不可忽略的。此外还需要设计出体积更小的PCB电路板，以便于无人机的携带，减轻无人机的负担。

参考文献

[1] 何清平.刍议无人机航测系统外业像控[J].建材与装饰，2020（3）： 194-195.

[2] 李捷斌.基于无人机航测系统的无控制测绘试验分析[J].电子设计工程，2019，27（15）：144-147，152.

[3] 桂海鹏.关于无人机航测系统外业像控的探讨[J].科技资讯，2018， 16（7）：82-83.

[4] 罗伟国.无人机航测系统外业像控研究[J].矿山测量，2012（5）：56-58，93.