CN109084733A - 一种智能遥感测绘系统 - Google Patents

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张�浩
杨宇青
卢俊
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种智能遥感测绘系统，包括飞行平台、机载数码相机和控制系统，所述控制系统是由机载飞行控制系统和地面监控站两部分组成，所述机载飞行控制系统包括俯仰陀螺、横滚陀螺、偏航陀螺、加速度计、空速气压计、气压高度计和电子罗盘，所述地面监控站包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括便携式计算机、全向天线和供电系统，所述软件系统包括通讯链路处理模块、地面软件；所述飞行平台为无人机飞行平台，所述无人机飞行平台具体为铝合金飞行平台或大功率飞行平台；所述机载数码相机具体是能够更换镜头的数码相机,本发明具有测绘效果好、操作方便和适用性广的优点。

Description

一种智能遥感测绘系统
技术领域
本发明涉及遥感测绘领域，具体涉及一种智能遥感测绘系统。
背景技术：
遥感是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器、遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测。遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物。测绘就是测量和绘图。以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础，以全球导航卫星定位系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)为技术核心，将地面已有的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设的规划设计和行政管理之用。
如申请号为200810063473.0公开了一种数码遥感地质测绘的方法及装置，此发明所要解决的技术问题是提供一种基于数码摄影测量、数字图像处理、静态三维影像建立与工程地质分析等技术的数码遥感地质测绘的方法。但本发明存在以下缺点：测绘适用性较低，测绘成本较高、可操作性低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种智能遥感测绘系统，包括飞行平台、机载数码相机和控制系统，所述控制系统是由机载飞行控制系统和地面监控站两部分组成，所述机载飞行控制系统包括俯仰陀螺、横滚陀螺、偏航陀螺、加速度计、空速气压计、气压高度计和电子罗盘，所述地面监控站包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括便携式计算机、全向天线和供电系统，所述软件系统包括通讯链路处理模块、地面软件；所述飞行平台为无人机飞行平台，所述无人机飞行平台具体为铝合金飞行平台或大功率飞行平台；所述机载数码相机具体是能够更换镜头的数码相机。
优选的，所述地面监控站中的软件系统能够与机载飞行控制系统进行双向数据通讯，双向通讯主要用于设置飞控参数，标定与设置传感器参数、自控飞行PID实时调整、监视与控制飞行状态、图形化显飞行数据、可视化编辑飞行航线、控制任务载荷、回放飞行数据，完成对飞行姿态、速度、高度、发动机转速、航摄完成情况等的监视与控制，实时上传指令。
优选的，所述飞行控制系统具体为UP20控制系统，UP20控制系统包括UP20自驾仪和UP20地面监控站。
一种智能遥感测绘系统的测绘方法，包括以下步骤：
a、飞行前资料收集与整理；
b、航线设计与机载飞控系统的检查；
c、航摄、现场质量检查与确定补飞区域；
d、制作快速拼图；
e、相控测量；
f、航摄及像控资料整理；
优选的，所述飞控系统检查主要包括俯仰检查、滚转检查、航偏检查、空速检查、高度计检查、转速检查、遥控器检查GPS定位检查振动检测和电池检测。
优选的，所述相控测量具体选用测区四角选用四个平高点，测区四周补四个平高点的方案。
优选的，所述像控资料整理具体为数字摄影测量网格系统。
本发明的优点在于：
1、本发明能够根据不同的测试需求选择不同的飞行平台，增加了飞行平台的适用性和使用寿命，根据需求定制能够更好的满足测绘要求。
2、本发明能够根据不同的飞行任务选取相机和镜头，提高了本发明的测绘效果，节约了使用成本。
3、采用数字摄影测量网格系统可以稳定控制各种布局的无人驾驶飞机，使用简单方便，控制精度高，GPS导航自动飞行功能强，可以设定飞行速度、飞行高度，并且有各种任务接口，方便用户使用各种任务设备。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为本发明的方法流程框图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1和图2所示，一种智能遥感测绘系统，包括飞行平台、机载数码相机和控制系统，所述控制系统是由机载飞行控制系统和地面监控站两部分组成，所述机载飞行控制系统包括俯仰陀螺、横滚陀螺、偏航陀螺、加速度计、空速气压计、气压高度计和电子罗盘，所述地面监控站包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括便携式计算机、全向天线和供电系统，所述软件系统包括通讯链路处理模块、地面软件；所述飞行平台为无人机飞行平台，所述无人机飞行平台具体为铝合金飞行平台或大功率飞行平台；所述机载数码相机具体是能够更换镜头的数码相机。
值得注意的是：在内地困难地区(山区)或灾害应急测绘情况下起降条件差，选用轻质木料的无人机飞行平台；在执行类似于开发区土地利用监测、新农村建设测绘保障等任务时，起降条件要好，可选用滑跑距离较一长的无人机飞行平台；在高海拔的雪域高原地区，空气稀薄，含氧量低、气压也低，建议使用大动力、抗风性能好的无人机飞行平台。根据不同的飞行任务选取不同的数码相机，并配备相应的相机镜头。灾害应急测绘条件下，起飞和回收困难，可选用价格相对低廉的数码相机；在建筑物较高的城区执行航摄任务时，为安全起见，保证一定得飞行高度，尽可能选用长焦距的相机镜头；在阴天或多雾的地区(比如四川和重庆地区)作业时，应选用不带UV镜的相机镜头，避免UV镜与镜头之间凝结雾状水汽影响成像质量。
在本实施例中，所述地面监控站中的软件系统能够与机载飞行控制系统进行双向数据通讯，双向通讯主要用于设置飞控参数，标定与设置传感器参数、自控飞行PID实时调整、监视与控制飞行状态、图形化显飞行数据、可视化编辑飞行航线、控制任务载荷、回放飞行数据，完成对飞行姿态、速度、高度、发动机转速、航摄完成情况等的监视与控制，实时上传指令。
利用全向天线和通讯链路与机载飞控系统进行通讯，实时上传或下载飞行信息；利用地面监控软件设置必要的飞行参数，如航点输入、制式航线规划、相机曝光、数据的上传与下载、导航模式的选择、基本飞行参数的设置、危险情况下的报警设置等。
在本实施例中，所述飞行控制系统具体为UP20控制系统，UP20控制系统包括UP20自驾仪和UP20地面监控站。
一种智能遥感测绘系统的测绘方法，包括以下步骤：
a、飞行前资料收集与整理；
b、航线设计与机载飞控系统的检查；
c、航摄、现场质量检查与确定补飞区域；
d、制作快速拼图；
e、相控测量；
f、航摄及像控资料整理；
在本实施例中，所述飞控系统检查主要包括俯仰检查、滚转检查、航偏检查、空速检查、高度计检查、转速检查、遥控器检查、GPS定位检查振动检测和电池检测。
俯仰检查，必须保证陀螺零点正确，俯仰角正确，两个数据都是向上为正值。转滚检查，陀螺零点正确，滚转角正确，右滚为正值。航偏检查陀螺零点正确，右转为正值。空速检查，将空速管前用手遮挡住气流，此时空速显示值在零附近，否则请重新设置空速零位；再用手指堵住空速管稍用力压缩管内空气，空速显示值应逐渐增加或者保持，否则就有可能漏气或者堵塞。高度计检查，如果有条件得到当前控制盒所在高度的气压值，在地面站上设定当前气压值和当前的高度值，变化飞机的高度，高度显示值将随之变化。转速检查，如果飞机安装了转速传感器，用手转动发动机，观察是否地面站是否有转速显示,转速分频设置是否正确。遥控器检查，检查遥控器的控制方向通道是否正常。GPS定位检查，从开机到GPS定位的时间应该在1分钟左右，如果超过5分钟还不能定位，检查GPS天线连接或者其他干扰情况。电池测试，通过放电试验确定电池的有效工作时间，确保以后的飞行都在可靠的有保证的供电时间内。
在本实施例中，所述相控测量具体选用测区四角选用四个平高点，测区四周补四个平高点的方案。根据实际情况，选择测区四角布四个平高点、测区四周布四个平高点、摄区中部根据实际的地形和道路条件适当内插布点的方案，使每测区至少保证有16个控制点和若干检杳点。以保证整体正射影像制作的精度。
在本实施例中，所述像控资料整理具体为数字摄影测量网格系统。该系统可以稳定控制各种布局的无人驾驶飞机，使用简单方便，控制精度高，GPS导航自动飞行功能强，可以设定飞行速度、飞行高度，并且有各种任务接口，方便用户使用各种任务设备。起飞后即可立即关闭遥控器进入自动导航方式，在地面站上可以随意设置飞行路线和航点，支持飞行中实时修改飞行航点和更改飞行目标点。除此之外，还有很多的安全保护方案，最大限度的保证无人机的飞行安全和失效保护。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种智能遥感测绘系统，包括飞行平台、机载数码相机和控制系统，其特征在于：所述控制系统是由机载飞行控制系统和地面监控站两部分组成，所述机载飞行控制系统包括俯仰陀螺、横滚陀螺、偏航陀螺、加速度计、空速气压计、气压高度计和电子罗盘，所述地面监控站包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括便携式计算机、全向天线和供电系统，所述软件系统包括通讯链路处理模块、地面软件；所述飞行平台为无人机飞行平台，所述无人机飞行平台具体为铝合金飞行平台或大功率飞行平台；所述机载数码相机具体是能够更换镜头的数码相机。
2.根据权利要求1所述的一种智能遥感测绘系统，其特征在于：所述地面监控站中的软件系统能够与机载飞行控制系统进行双向数据通讯，双向通讯主要用于设置飞控参数，标定与设置传感器参数、自控飞行PID实时调整、监视与控制飞行状态、图形化显飞行数据、可视化编辑飞行航线、控制任务载荷、回放飞行数据，完成对飞行姿态、速度、高度、发动机转速、航摄完成情况等的监视与控制，实时上传指令。
3.根据权利要求1所述的一种智能遥感测绘系统，其特征在于：所述飞行控制系统具体为UP20控制系统，UP20控制系统包括UP20自驾仪和UP20地面监控站。
4.一种智能遥感测绘系统的测绘方法，包括以下步骤：
a、飞行前资料收集与整理；
b、航线设计与机载飞控系统的检查；
c、航摄、现场质量检查与确定补飞区域；
d、制作快速拼图；
e、相控测量；
f、航摄及像控资料整理。
5.根据权利要求4所述的一种智能遥感测绘系统的测绘方法，其特征在于：所述飞控系统检查主要包括俯仰检查、滚转检查、航偏检查、空速检查、高度计检查、转速检查、遥控器检查、GPS定位检查振动检测和电池检测。
6.根据权利要求4所述的一种智能遥感测绘系统的测绘方法，其特征在于：所述相控测量具体选用测区四角选用四个平高点，测区四周补四个平高点的方案。
7.根据权利要求4所述的一种智能遥感测绘系统的测绘方法，其特征在于：所述像控资料整理具体为数字摄影测量网格系统。
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