低空無人機航測數據精度影響因素分析

張榮輝

巴音郭楞蒙古自治州國土資源勘測規劃設計院 新疆 庫爾勒 841000

1 無人機航測系統組成與數據生產流程

1.1 無人機航測系統組成

在針對無人機航測系統進行設計的時候，專業人士就將整個系統劃分為了兩個部分，即硬件系統以及軟件系統。兩個不同的系統分別有幾個分支結構組合而成，并擔負著不同的作用。

1.2 無人機航測數據生產流程

無人機航測的數據的生產流程為：對航測地區的各項信息數據進行收集。針對航測地區的地質情況，地理結構，地形結構等進行評估，并綜合分析周邊是不是存在特殊建筑結構，之后結合分析結果以及無人機飛行條件來判斷無人機航測設備是不是能夠飛行。如果所有條件都滿足飛行的需要，那么可以利用專業的軟件針對飛行線路進行合理的設計，并判斷飛行的高度、重疊度等各項重要參數，結合各方面信息數據來制定飛行計劃，如果條件允許可以提前進行現場勘查。針對像孔點進行準確的判斷和安設，結合航測地區的地質情況，也可以在完成飛行任務之后試試像孔點信息的收集。將設計好的飛行方案傳輸到飛行控制系統之中，這樣才能針對各個重點環節進行影像POS(Po-sition Orientation System，簡稱POS)數據信息的收集。地面檢測系統能夠將無人機的飛行情況進行記錄，為地面監測人員提供準確的信息。在飛行結束之后，將收集到的航測數據進行下載。最后運用專門的數據處理軟件來進行航測數據的分析匯總，無人機航測數據的生產流程如圖1。

圖1 無人機航測數據生產流程

2 無人機航測數據精度影響因素

2.1 無人機平臺的影響

無人機航測盡管擁有良好的優越性，但是并沒有達到完善的狀態，還是存在諸多的問題的。首先，機身穩定性較差。因為無人機大部分都是結構較為小巧，所以載荷能力較差，極易受到氣流波動的影響，各種姿態的變換與傳統航測相對比來說效率較高，并且實際操作十分的方便。航帶排列不規范，重疊角度波動十分明顯。其次，影像幅度較小，但是數量非常多。無人機航測往往搭載的都是非量測型單反攝像設備，其像幅小，為了能夠對整個航測區域所有信息無一遺漏，全面的加以掌握，我們可以利用提升航向以及旁向重疊度的方式來加以保證，所以會導致整個航測區域的影像數量會不斷的增加，往往會對操控工作的開展造成一定的影響。上述情況都會對無人機航測效果造成不同程度的影響，從而會對航測結果的準確性產生影響。在最近的幾年時間里，我國無人機航測技術整體水平得到了顯著的提升，未來無人機勢必會融合最前沿的科學技術，無論實在性能還是在整體結構穩定性方面都會不斷的優化和創新，必然能夠提升航測整體效率和質量，能夠更加精準的記錄飛機飛行過程中涉及到的各項信息數據，并且利用后期專業軟件來完善計算工序，對計算的準確性加以保證，這樣就能夠有效的規避無人機平臺對數據的準確度造成不良影響。

2.2 攝像設備的影響

攝像設備自身的像素情況與圖像的質量存在密切的關聯，如果像素較大，那么圖像的清晰度就會越高，相反如果像素較小，那么圖像就會較為模糊。所以在實施無人機航測的時候，要充分的結合攝像設備自身像素情況來對航線進行設計，對圖像的質量和效果加以根本保證。攝像設備對焦與曝光的時間與拍攝的圖像的清晰度存在密切的關聯，所以在正式開始航測之前，需要結合實際情況對攝像設備的對焦以及曝光時間進行調控，如果環境光照條件較差，應該盡可能的延長曝光時長，促進圖像的清晰度的提升。攝像設備自身存在畸變的情況也會損害帶拍攝圖像的清晰度，所以在進行航測之前，務必要對攝像設備進行準確的調整。

2.3 航飛時間的影響

無人機飛行的時間的選擇，要綜合環境情況，天氣變化，太陽高度等等。要盡可能的選擇最佳的飛行季節，最大限度的規避因為地表覆蓋結構對拍攝效果造成的負面影響，并且還需要保證光照的充足，通常都是以航測區域的太陽高度和角度來加以判斷的。如果整個地區內高層建筑十分集中，或者是存在高度差較為明顯的陡峭山區的時候，往往都會選擇在下午兩點進行飛行。

2.4 飛行高度的影響

飛行高度影響著實際地面分辨率的大小，航高和地面分辨率的計算公式如式(1)，通過這一公式可以看出，飛行高度閱讀，地面的分辨率參數就會越小，那么拍攝的圖像的清晰度就會越高。

2.5 測區地形的影響

針對式(1)進行分析我們發現，在無人機飛行的高度能夠維持良好的穩定性的情況下，飛行到一些特殊地區的時候，海拔較高的地區相對飛行高度就會越小，這樣就會造成地面分辨率參數較小的情況。一旦航測地區內的高度差達到既定標準的時候，圖像的清晰度不夠，勢必還會造成遺漏航測的情況，所以工作人員在設計飛行路線的時候，務必要充分的結合整個地區的地質情況，對無人機的飛行高度進行準確的計算。

3 結束語

在我國科學技術快速發展的帶動下，使得國內無人機航測技術得到了顯著的進步，利用集成高精度的RTK、IMU系統以及改進數據處理算法，能夠有效的提升航測的質量和效率，詳細在未來無控點測圖技術會被大范圍的加以運用，從而有效的縮減外業工作量，提升數據的精準性。