无人飞机

无人机航空摄影无人机的发展历史可以追溯的到上世纪二三十年代，技术进步和战争需求为无人机的诞生创造了条件。第一架无人机是20世纪30年代英国的蜂后无人机，这种无人机是无线遥控全尺寸靶机，1934-1943年间共批量生产了420架，在英国皇家空军和陆军服役中国第一架无人机的诞生：上世纪60年代由于中苏关系紧张，苏联拒绝继续提供“拉-17”无人靶机。国家下决心搞自己的无人靶机，从而促生了“长空一号”。该项目从1965年立项，1966年12月6日，“长空一号”首飞成功。从上世纪80年代开始，国外就开始将无人飞行器应用于测绘工程。在全球定位系统尚未对民用开放前，无人飞行器只能通过简单的遥控操作来进行航摄作业。无人飞行器种类有很多，主要包括无人机、空艇等。空艇问世至今已经有两百多年的历史，是从热气球转化而来。最开始空艇主要用于军事打击，后用以进行高空侦察。作为一种造价低廉、操作方便的飞行器，至今许多测绘单位还拥有部分新型的测绘性空艇。但空艇的缺点非常明显：起飞准备时间很长，因为飞行前需要注入大量的氦气；起飞和落地的时间由于需要克服空气阻力，都要浪费过多的时间；抗打击能力较差，很难在条件恶劣的地方稳定运行。与空艇相比，测绘型无人机成本同样不高，操作性强，可以随时随地起飞和降落，不需要太多的准备时间，并能够适应不同的地形、天气条件，是现阶段进行低空航空摄影的绝佳手段，并获得了越来越多测绘单位的青睐。无人机航空摄影产生背景：之前地形图的测绘方法，大多采用全站仪、GPS等设备，先进行控制测量，然后再进行碎步测量，完成外业实地数据采集后，还需要进行内业绘图，最后还要编辑图形及输出图形。这种作业模式，不管是全站仪还是GPS，共同点是：需要人员进行实地数据采集，对于人员不能到达的区域，就会出现很大的问题，并且工作效率较低，成本较高。无人机航空摄影测量系统因其具有运行成本低、执行任务灵活性高等优点，正逐渐成为航空摄影测量系统的有益补充，是空间数据获得的重要工具之一。无人机作为航空遥感平台的优势1、机动快速的响应能力低空飞行，空域申请便利，降低了对天气条件的要求。飞行系统升空准备时间短、操作简单、运输便利。低空无人机系统可快速到达监测区，迅速进行飞行、成像，搭载的高精度装备能在短时间内获得监测结果。2、高分辨率图像和高精度定位数据获取能力系统获取影像的空间分辨率达到了分米级。系统获取的高分辨率数码影像可用于高分辨率社会经济调查和三维立体景观图的制作。系统还可搭载单波段、多波段、多光谱仪等传感器，并可进行多角度摄影。3、多种任务设备的应用拓展能力系统为多种小型遥感传感器提供了良好的搭载平台，如探地雷达、热成像仪、气象传感器、合成孔径雷达等，易于拓展监测功能，以满足多种快速监测所需。4、使用无人机成本低廉无人机由于不安装飞行人员驾驶设备、语音通信和安全设备而使设计生产费用低廉；无人机由于降低安全要求，从而使生产材料低廉；无人机的使用保障比有人驾驶飞机的简单、集中和低要求使成本较低无人机作为航空遥感平台的优势5、无人机能够承担高风险或高科技的飞行任务驾驶人员和科研人员能够在地面安全工作，飞机不会因为人为错误而发生事故或飞行测量失败；尤其对于车船无法到达地带的环境监测、有毒地区的污染监测、灾情检测及救援指挥，无人机遥感系统更显示出其独特的优势。无人机作为航空遥感平台的优势无人机航测系统是高分辨率及高精度遥感影像获取和处理的崭新技术。它以无人驾驶飞行器为飞行平台，负载数码相机、数码摄录机等数字遥感设备进行拍摄和记录，通过遥感数据处理技术进行影像的同步传输，以实现对地理信息的实时调查与监测。遥感传感器的控制系统要能够根据预先设定的航摄点、摄影比例尺、重叠度等参数以及飞行控制系统实时提供的飞行高度、飞行速度等数据自动计算并自动控制遥感传感器的工作，使获取的遥感数据在精度、比例尺、重叠度等方面满足遥感的技术要求。对于抗风能力弱、飞行稳定性差的无人机，应给遥感设备加装三轴稳定平台，以保证获取稳定的、清晰的高质量影像。无人机航测系统原理•飞机系统：机体、动力系统、油箱、舵机执行机构、降落伞等•飞控系统：飞控模块、飞控系统软件、GPS模块、转速传感器、空速传感器、遥感设备控制接口、遥测遥控链路等•测控系统：加固型移动电脑、数传设备、机箱、遥控发射机、遥控接收机、发射和接收天线、供电系统等•弹射系统：弹射架主体、滑车、释放机构、弹力器等•航拍系统：CANON5DmarkⅡ、24mm\35mm镜头等无人机航测系统组成快眼II型无人机实体图滑跑起飞弹射起飞无人机弹射塔伞降无人机小数码影像优点1、影像获取快捷方便。2、成本低廉。3、整个系统机动性强。4、受气候条件影响小。5、飞行条件需求较低。6、满足大比例尺成图要求。7、影像获取周期短、时效性强。无人机小数码影像的缺点1、姿态稳定性差2、排列不整齐3、旋偏角大4、影像畸变大5、像幅小、影像数量多6、基高比小、模型数目多、模型切换频繁无人机应用成功案例•2008年5月12日，四川汶川里氏7.8级大地震发生后，灾区通信中断，地面交通极其困难，灾情分布状况、灾情程度等宏观信息极度缺乏。中国科学院遥感应用研究所等单位派出遥感无人机组赶赴四川北川地区，完成了北川县城、唐家山、刘和镇、枫顺乡等地区的航摄任务，航摄成果经处理后及时上报国家地震局和国家测绘局，为抗震救灾决策提供重要依据。无人机被认为是这次抗震救灾工作中表现最为突出的遥感力量之一。•2009年4月，重庆市采用无人机遥感监测三峡库区地质灾害。重庆市国土资源和房屋管理局与中国测绘科学研究院、中科院遥感所合作利用无人机遥感监测系统，对三峡库区奉节县和巫山县两个县城的地质灾害进行航拍，获取了高分辨率航片，并制作了DEM和城区三维模型，为地质灾害防治提供了实时监测资料。•2010年6月，我国南方10省发生严重暴雨洪涝灾害，国家减灾中心、民政部卫星减灾应用中心紧急启动“重大自然灾害应急无人机监测合作机制”。由国家减灾中心和国遥万维无人机监测站组成的现场工作组，赶赴江西省等重灾地区开展灾情监测和调查工作，及时获取灾区无人机遥感影像，为救灾决策和灾情评估提供技术支撑。首先，无人机的空域使用、适航管理机制还有待健全。其次，无人机还涉及安全问题。一方面，为满足及时出勤作业需要，无人机在抗风、抗雷、抗冰等安全技术方面要求更高；另一方面，在边境区域使用的无人机，容易被邻国空军雷达误认为是军用机并进行攻击，或引发外交纠纷。此外，在无人机民用规则缺失情况下，无论是民用机场还是军用机场，都不可能直接供大型无人机使用，只能使用预备机场。即便提出申请，机场使用的繁复手续也基本将民用大中型无人机挡在门外。