无人机航测服务 计划书 家豪测绘集团 2017年1月
目录 第一章：发展现状与行业政策......................... 错误!未定义书签。 一、发展现状..................................... 错误!未定义书签。 二、国家低空开放政策............................. 错误!未定义书签。第二章：市场分析................................... 错误!未定义书签。 一、市场介绍..................................... 错误!未定义书签。 二、优先市场选择................................. 错误!未定义书签。第三章：商业模式和战略规划......................... 错误!未定义书签。 一、市场定位..................................... 错误!未定义书签。 二、商业模式..................................... 错误!未定义书签。 三、产品和服务................................... 错误!未定义书签。 四、战略规划..................................... 错误!未定义书签。第四章：资金需求和公司组建......................... 错误!未定义书签。 一、资金需求..................................... 错误!未定义书签。 二、团队建设..................................... 错误!未定义书签。
1、首先介绍的是无人机的大脑——飞控 无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑，也是区别于航模的最主要标志，简称飞控。飞控的作用就是通过飞控板上的陀螺仪，对四轴飞行状态进行快速调整(都是瞬间的事，不要妄想用人肉完成)。如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢、升力变小，自然就不再向左倾斜。如果没有飞控系统，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下地胡乱翻滚，根本无法飞行。 工作过程大致如下：飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。飞控系统的硬件主要包括：主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等。 2、为传感器增稳的——云台 稳定平台，对于任务设备来说太重要了，是用来给相机增稳的部分，几千米的高度上误差个几分几秒就能差出去几十米。它主要通过传感器感知机身的动作，通过电机驱动让相机保持原来的位置，抵消机身晃动或者震动的影响。云台主要考察几个性能：增稳精度、兼容性（一款云台能适配几款相机和镜头）和转动范围（分为俯仰、横滚和旋转三个轴），如果遇到变焦相机，就更加考验云台的增稳精度了，因为经过长距离的变焦，一点点轻微的震动都会让画面抖动得很厉害。 现时的航拍云台主要由无刷电机驱动，在水平、横滚、俯仰三个轴向对相机进行增稳，可搭载的摄影器材从小摄像头到GoPro，再到微单/无反相机，甚至全画幅单反以及专业级电影机都可以。摄影器材越大，云台就越大，相应的机架也就越大。
关于航测无人机的计划方案 一．航测无人机的优势 无人机航测系统与传统测绘相比，具有使用成本低，机动灵活，载荷多样性，用途广泛，操作简单，安全可靠等优点，在现代测绘行业中发挥着越来越多的作用。相较于传统的大飞机搭载摄像机航拍作业的航摄方式，无人机飞行测绘技术优势明显。传统大飞机航飞必须报批军事与民航部门，航空批文获取非常困难，需两三个月的时间；无人机则在1000米以下相对高度飞行不需要报批空管。 二．航测无人机工作原理 通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控，使用小型数字相机（或扫描仪）作为机载遥感设备 三．航测无人机飞行平台 1.系统构成 飞行平台，飞行导航与控制系统，地面监控系统，任务设备，数据传输系统，发射与回收系统，野外保障装备，附设设备。
2.飞行平台性能指标要求 a)任务载重应大于2kg搭载； b)任务舱尺寸应大于25cm（长）×20cm（宽）×25cm（高）； c)巡航速度60-160km/h ； d) 实用升限高于海拔3000m； e) 续航时间大于1.5h； f) 抗风能力应大于4级。 四．航测无人机飞控系统 1.系统构成 飞控系统用于无人机的导航、定位和自主飞行控制，它由飞控板、惯性导航系统、GPS接收机、气压传感器、空速传感器、转速传感器等部件组成 2.飞控系统性能指标要求 a) 航路点设置数量应多于100个； b) 重量应小于2kg； c) 飞行姿态控制稳度:横滚角应小于±3° 俯仰角应小于±3° 航向角应小于±3° d) 航迹控制精度:偏航距应小于±20米、航高差应小于±20米、航迹弯曲度应小于±5°。
五．航测无人机地面监控系统 1.系统构成 无线电遥控器、监控计算机系统、地面供电系统以及监控软件等组成。 2.飞控系统性能指标要求 a) 监控站主机应选用加固笔记本电脑、或同等性能的计算机和电子设备； b) 地面监控系统硬件应集成化设计、拆装方便、便于携带与搬运； c) 监控数据可以图形和数字两种形式显示，显示做到综合化，形象化和实用化； d) 无线电遥控器通道数应多于8个，以满足使用要求； e) 监控计算机应满足一定的防水、防尘性能要求，能在野外较恶劣环境中正常工作； f) 监控计算机的主频、内存应满足监控软件对计算机系统的要求； g) 电源供电系统应保障地面监控系统连续工作时间大于5小时。
长江流域无人机低空遥感应急执法系统解决方案 近年来，突发灾难，严重威胁人民的生命和财产安全，随着应急装备的迅速发展，各种智能化的装备也在突发实践中逐渐崭露头角，以智能无人机做为快速出击查看灾情的方式也越来越被决策层所重视，不断被国内外的一些执法部门采用，智能无人机在处理突发事件、事故灾难等方面的时候都可以发挥出重要作用并可以轻松应对。 智能无人机的优点是成本低，易操纵，具有高度灵活性，可超低空飞行等特点，从空中完成特殊任务，在执行特殊任务时，一般不会造成人员伤亡，生存能力强，机动性能好，使用方便。 无人机能利用承载的高灵敏度照相机可以进行不间断的画面拍摄，获取影像资料，并将所获得信息和图像传送回地面，供指挥者进行科学决策和判断；成为一种不可多得的重要工具。 对于长江流域的全方位应急遥感系统的建设，我们提出以一体化车载无人机发射和指挥调度系统的解决方案来完成这一需求。 本套系统由一台商务车一架油动固定翼无人机及弹射架和两架电动固定翼无人机，车载地面站，车载无人机影像处理系统（实时高清图传和航片处理拼接软件），以及地面无人机指挥调度中心组成。 商务车是经过改装的，可以同时容纳一架一架油动固定翼无人机及弹射架和两架电动固定翼无人机，车载地面站，车载无人机影像处理系统，另外还可以乘坐包括司机在内的3名机组人员。
车载无人机系统一： 油动固定翼无人机可以工作的范围：往返200~300公里，飞行高度在4000米以下，可以实施1：500，1：1000，1：2000等专业航拍任务，还可以搭载高清摄像机，把空中拍摄到的实时高清画面的传输到地面控制系统上，供指挥者参考。 该机型起飞用弹射架，不受场地限制，降落伞降安全易操作。 详细指标： 机长 2050mm 翼展 2400mm 机身高 450mm 起飞全重 15KG 飞行高度 4000M 巡航速度 110KM 燃油载荷 4.5L 任务载荷 3-5KG 载荷舱体积 25*22*18CM 续航时间 2~3小时 发动机功率 4KW 最大抗风能力 6级 失速速度 60KM/H 控制距离 20-60km 起降方式弹射、滑跑/滑降/伞降 无人机系统二： 电功固定翼无人机，可进行快速小范围测图和侦察，可快速起飞，将正在发生的灾情和违法活动及时拍下高清照片或高清视频实时传回地面。工作范围1~3个平方公里，飞行高度在6000米以下，可以适合高海拔地区的作业。 机身长:1200mm 翼展:1600mm 机身高:250mm
无人机巡线可行性分析 输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，电力线及杆塔附件长期暴露在野外，受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、人为的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、受力等损伤，必须及时修复或更换。绝缘子还存在被雷击损伤，树木生长引起输电线放电，杆塔存在被偷窃等意外事件，必须及时处理。传统的人工巡检方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡检，以及在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查，所花时间长、人力成本高、困难大、风险高。 以中国各地供电局送电工区目前人员构成及所辖电线路情况进行分析。每个地级送电工区运行人员100多人，一般会负责该地区运行线路100多条几千公里，其中平原区线路、丘陵区线路和山区线路基本各占三分之一，人工巡线人员少，任务重，目前的情况是人员严重不足，加之所辖山区等走径差的线路较多，日常检修、消缺、防外破等其它工作影响，线路巡视完成率始终无法得到保证。 柔性翼无人机，是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。利用柔性翼无人机进行输电线路巡线研究需要跨多个高技术专业，研究深度和水平要求较高，是一项刚刚起步的新技术，目前已在华中电网、南方电网试点进行应用。与常规人工巡检方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的
一种新的经济可行的手段。 一、现代无人机性能简介 现代无人机是一个复杂的集航空、电子、电力、侦察、地理信息、图像识别等一体化系统，涉及航空、飞行自动控制、通信、数据链、红外识别、地理信息、卫星导航等多个高尖技术领域。现代无人机由于具备高空、远距离、快速作业的能力，在测绘、航拍、运动、军事、侦察、抗灾等方面得到应用，并且由于无人机控制技术的发展，可以进行遥测数据链控制、地理匹配控制、GPS 卫星电位控制，控制操作过程简单可靠、运行稳定，经济性能高（一般无人机工作成本是有人飞机 1/10 左右），不受气候的影响，续航能力长，速度快（是人力的 10倍以上），现在已经出现现代无人机代替有人飞机进行各种工作的情况。 现代无人机一般都具有如下的功能和性能指标： 1、飞行控制：一般目测遥控控制，距离5km；高级遥控距离达30 km，还可采用GPS定位自主导航控制、地理匹配自动巡航控制等。 2、起飞条件和巡航速度：20m平整道路，6级风以下，小雨气候皆能起飞；巡航速度一般为50km/h以上，有的达110km/h。 3、飞行气候条件：一般6级风以下，高级的无人机在8级风以下，中雨气候。 4、升限：具备超低空稳定飞行功能，一般飞行最高高度达到海拔2 km，高级到3.5km。 5、载重：一般载重1～5kg，高级10kg以上。
无人机飞行路线控制系统设计 由于无人机是通过无线遥控的方式完成自动飞行和执行各种任务,具有安全零伤亡、低能耗、重复利用率高、控制方便等优点,因此得到了各个国家、各行各业的高度重视和广泛应用。尤其以美国为代表,无论是在军事、民用、环境保护还是科学研究中,都将无人机的使用发挥到淋漓尽致,其拥有全球最先进的“捕食者”和“全球鹰”战斗无人机、监测鸟类的“大乌鸦”无人机、民用用途的“伊哈纳”无人机等等。我国在无人机研制方面也取得了一定的成就,拥有技术卓越的“翔龙”和“暗箭”高空高速无人侦查机、多用途的“黔中”无人机、探测海洋的“天骄”无人机、中继通讯的“蜜蜂”无人机等等。在未来,随着现代化工业技术、信息技术、自动化技术、航天技术等高新技术的迅速发展,无人机技术将日趋成熟,性能日益完善,为此将拥有更为广阔的应用前景。为确保无人机能够有效地完成各种飞行任务,研发者开发了各种技术方式的飞行控制系统,完成对无人机的起飞、飞行控制、着陆以及相应目标任务等操作的控制。飞行路线控制是飞行控制系统中最基础也是最核心的功能控制部分,其它所有的飞行任务控制都是飞行路线控制的基础之上实现。目前对于无人机飞行路线的控制已有各种各样方式的系统,但大多数系统都存在一定缺陷,如有些系统操作过于繁杂,不够智能化;有些系统只能在视距范围遥 控无人机,严重限制了无人机的使用;有些系统过于专用化,不能适用于大多数类型的无人机;有些比较完善的系统,造价又过于昂贵,等等一系列问题。针对以上存在的这些问题,本课题提出了一种成本低、
遥控距离远、智能化、高效化、适用性广的无人机飞行路线控制系统设计方案。该系统方案包括两大部分,一部分是操作人员所处的地面监控系统,一部分是无人机端的受控系统,实现的机制主要是无人机不断地将自身的定位信息实时地传送给地面控制系统,地面控制系统将无人机位置信息通过电子地图可视化显示给操作人员,操作人员结合本次飞行任务,采用灵活的鼠标绘制方式在地图上绘制预定的飞行路线,地面控制系统对绘制路线进行自动处理生成可用的路线控制信息帧并发送给无人机受控系统,无人机受控系统接收到位置控制信息帧,不断结合实时的方位信息得到飞行控制信息,从而遥控无人机按照预定路线飞行。此外,为方便用户以后对历史数据的查看,以分析总结得到一些有价值的信息,地面监控系统还包含了对预定路线和无人机历史飞行路线的存储、查询和在地图中回放功能。基于GIS技术的地面监控系统的具体实现是在Windows操作系统上,采用Visual Basic作为系统开发环境并结合MSComm串口通信技术、Mapx二次开发组件技术、Winsock网络接口技术以及Access数据库技术完成软件设计,实现与无人机受控系统的无线通信、GIS系统操作和监控、历史数据存储和重现等,其中实验区域的电子地图采用Mapinfo Professional开发软件绘制完成,并创新性地设计并绘制了画面简洁的带高层信息的二点三维矢量地图,而对于绘制路线的优化和提取处理采用了垂距比值法和最小R值法。无人机端使用BDS-2/GPS双卫星系统对无人机实时位置进行高精度的定位,采用双串口单片机进行运算控制处理,实时的飞行控制信息采用了几何空间算法得到,另外采
影响无人机航测精度的因素浅析 1概述 随着测绘领域的发展，新科技正逐渐替代传统测绘方法。同时也给测绘工作者带来了巨大的变革。其中，最值得注意的就是近年兴起的无人机测绘技术。无人机测绘具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点，但是，无人机在测绘过程中，也会有很多外界因素对数据的精度有很大影响，所以，在利用新科技的同时，也要避免这些外界因素对成果的影响。 2 影响无人机航测精度的因素 2. 1 像控点的布设 像控点的布设的好坏对后期成图起着相当关键的作用，首先，每个架次的至少需要5 个相控点。若遇到地形起伏变化较大，数目植被复杂地区需加密像控点(图1)，若不加密或者分布不均匀覆盖飞行区域时，会导致翘曲(图2)、导致平差数据不能达到精度要求。 图1 像控点分布正确方式
图2 像控点分布错误情况 2. 2 图像质量 影响图像质量的因素分为天气因素与相机本身因素; 天气因素主要是风、雾霾。当风速过大时(一般图 2 像控点分布错误情况不超过 5 级)，应该考虑停止飞行。首先，风大会造成飞机飞行速度和姿态变化过大，导致从空中所照的照片扭曲程度过大，最终成像模糊。同时会加速飞机动能的消耗，导致缩短飞行时间，最终有可能会在有限的时间内未能完成计划区域。 相机本身因素主要是对相机的像素和曝光时间的，像素主要相机本身决定，曝光时间的选取和天气有着密切的关系，当光线条件不好的时候，应该尽量增加曝光时间，同时在选定的两个曝光时间分别照相，通过相机的ISO 数值进行比较，ISO 数值越小则相片质量越好，所以选择ISO 数值较小照片对应的曝光时间(图3，图4)。
基于无人机的线路巡查系统设计 发表时间：2018-12-05T21:47:00.547Z 来源：《电力设备》2018年第22期作者：段李飞蒋钰何强宋治王治军宋强 [导读] 摘要：人类为了应对越来越紧迫的能源危机和环境危机，正在大力发展光伏发电等清洁能源。 （国网长治供电公司山西长治 046000） 摘要：人类为了应对越来越紧迫的能源危机和环境危机，正在大力发展光伏发电等清洁能源。2017年，我国光伏发电新增装机高达53.06GW，其中，分布式光伏新增装机达到20GW，占全部新增装机的接近40%，分布式光伏电站的运维也面临日益严峻的挑战。 关键词：无人机；新能源；分布式光伏；红外成像检测 1前言 四旋翼无人机成本低，轻便灵活，可搭载丰富的设备，因此许多大型光伏电站正逐步将其应用到光伏巡检中。在实际应用中发现，仅考虑到达目标点的轨迹规划方案因为没有考虑到四旋翼无人机的运动学特性，会造成区域漏检，影响最终检测结果的可靠性。此外，由于旋翼无人机续航能力的限制，巡检过程中的飞行路径规划也会直接影响到任务的执行效率。 2光伏产业简介及问题描述 2．1光伏巡检环境 在大型光伏电站中，由于北半球的日照来自偏南侧，光伏组件通常以光伏组串的形式放置，组串大体上是东西走向，南北相邻的光伏组串之间有一定的间隔，保证每个组件尽可能接受到辐照能量。由于光伏组串间外观都十分相近，光伏场区内的地理环境也大都较为重复，难以找出典型且通用的特征以支持对不同的地理区域进行区分。巡检的目标是以尽可能高的效率对整片光伏场区进行覆盖式的图像采集、分析并定位故障，在线路径规划在此场景下并不适用，因此对本例来说，需通过提前获得相对精确的光伏组件安装信息（如建站施工时的CAD图纸、高精度的GPS信息等等）采取离线路径规划的方式。针对该次飞行任务，设定无人机巡检高度为100m。在一次巡检中，令无人机沿着光伏组串的排列方向进行匀速飞行，无人机机身搭载的三轴云台相机视角朝向正下方并定点连续拍照，这种设计减轻了后期处理中的故障组件定位难度。当无人机完成对一列光伏组串的巡检并要进行下一列的巡检时，需要进行转弯机动，在旧方案里采用的是先减速定点再进行转弯的直线飞行模式，但是在实践中发现，某些情况下云台角度会与预期产生偏差，导致拍摄的图像不准确，影响后期的检测处理。 2．2飞行约束条件 无人机机身上搭载的相机自带一体式的三轴增稳云台，可以支持在大动作飞行的情况下依然保持视频拍摄平稳。在无人机的巡检过程中，云台相机的俯仰角被设定在－90°，亦即视角竖直向下。由于三轴云台具有自稳特性，机身在一定范围内的倾斜会让电机作出相应调整，而不会改变相机的对地位姿，保持视频画面平稳。当机身的俯仰角大于0°时，云台为保持画面平稳，会将俯仰角朝向∠C方向调整，即［－120°，－90°］范围内；若机身的俯仰角大于30°，则将超出云台相机的机械调节范围，在角度过大期间，将无法拍摄到预期图像；当机身俯仰角由大于30°减小到30°以下时，云台相机的俯仰角也不会回正，而是会由于传感器的偏差等原因，落在∠B范围内，即俯仰角处于［－90°，0°］的区间内，且误差会随着多次的俯仰角超出调整范围而产生叠加效应。此时只能通过手动调整云台角度，该过程涉及到人工操作，且动作滞后。这就导致了机身每发生一次大幅度的角度变化都会导致错误的发生。 3无人机在分布式光伏电站的应用分析 （1）分布式光伏电站采用人工巡检需要花费大量的时间和精力，费时费力，效率低下，难度大，成本高，风险突出。随着经济的发展和科技的进步，无人机技术快速发展，应用越来越广泛。无人机在航拍、农林植保、地质勘探、电力巡检等行业都有大量应用。 （2）在电力行业，无人机主要应用于架空输电线路巡检，为此国家电网发布了《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、中电联发布了《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》。随着发展，行业内已经认识到无人机的优势，并编制了《光伏电站用无人机系统检测技术规范》，对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范指引。 （3）光伏电站是无人机在电力系统应用的典型案例，无人机可以利用自身优势，快速对分布式光伏电站屋顶进行巡检，有效解决人员攀爬屋顶等困难，大大提高巡检效率，同时也规避了因人员攀爬工业钢构架屋顶产生的人员坠落及雷击等安全风险。 （4）由于分布式光伏，集电线路沿墙壁外延引出，巡查难度相对较大，房屋用户基本为工业企业，生产活动难免会对线路及组件产生影响。搭载高清摄像头的无人机对集电线路、光伏组件、屋顶状况等方面开展巡检，可以有效发现存在问题，能够及时解决隐患，即降低项目损失。 （5）除了实现日常巡检外，无人机搭配具有红外成像的光电吊舱还能实现光伏组件红外巡检，有效发现组串中损坏的发热组件。组件损坏或局部遮挡后将会产生热斑效应，由发电单元变为损耗单元，不但损坏组件寿命，并且影响整体组串的发电量。定期开展红外检测工作，将大大提高因组件损坏造成组串出力不高而损失的电量，尤其是分布式光伏位于工业园区，人为或其他原因造成的组件损坏率高，且遮挡问题较为严重。 （6）利用无人机巡检光伏电站，不仅降低了组件损坏的发现难度，在节省人工提升效率方面更具有先天的技术优势，将成为分布式光伏电站运维难点解决的关键助手。目前行业内已经开始逐步推广应用，无人机具备设置巡航路线，自动拍摄的功能，极大的方便了巡视数据的获取和后期数据分析。同时无人机的GPS导航功能也可以快速的定位巡视中存在缺陷的组件，便于维护人员及时赶赴现场处理。 4无人机的线路巡查系统设计 利用智能化的无人机巡检系统，可以自动开展巡检工作，巡检系统一般包括无人机系统、数据采集系统、地面智能控制系统和数据分析处理系统等4部分。 4.1无人机系统 无人机系统一般配置较长时间续航能力，同时具备一定的防护能力，多为工业级多旋翼无人机，并配置最新的飞行控制器，采用多传感器融合算法，以便控制能够精准可靠；能实时查看相机画面，传输距离远达5km；内部控制能够实时监控剩余电池电量，系统会自动分析计算出返航和降落所需的电量和时间，避免因电量不足引发的危险。同时可实现20min快速充电功能，能在短时间内将电池充满。 4.2数据采集系统数据 采集系统一般包含成像系统，能够识别组件遮挡物、灰尘遮盖状况，同时拥有红外成像系统，可采集热斑情况。图像数据一般实时传
无人机航测系统可行性分析 陕西省电力设计院 2014-08-18
一、无人机航测系统技术说明 随着我国经济的快速发展，对电力能源的需求日益增大，与之相应的电力工程建设的力度也在不断加强。目前我国的电网规模已经超过美国，居世界第一。已经建成东北、华北、华中、华东、西北和南方共六个跨省区电网，其中110KV以上的输电线路超过51.4万公里，而500KV输电线路已成为各大电网的主力。由于我国国土辽阔，地形复杂，平原少，丘陵及山区较多，气象条件复杂，对于特高压和跨区电网等大型工程的初期规划建设，到建成后的日常巡查维护，现有的常规测试和检查手段已不能满足其快速高效的要求。而随着自动控制技术、GPS定位导航技术、航空遥感测绘技术以及无线电通信等技术的发展，无人机的使用已从军事领域拓展到许多民用领域，如地形测绘、灾情监测、林业调查、农作物监测等。其中利用无人机航空摄影测量能够搞笑完成电力建设规划及巡查任务。 1. 无人机摄影测量技术概述 无人机(unmanned aerial vehicle)是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。近年来地理空间信息技术取得了飞速的发展，尤其是灵活机动、具有快速响应能力的轻小型航空，更是在最近几年迅速成长，成为航空遥感领域一个引人注目的亮点。 无人机航测技术体现了无人机与测绘的紧密结合同时也提供了更高效的测绘方式。经实验证明，无人机航测技术完全可以达到1:1000国家航空摄影测量规范的要求。 1.1无人机航测特点 由于航空遥感平台及传感器的限制，普通的航空摄影测量手段在获取小面积、大比例尺数据方面存在成本高、性价比差等问题。具有低成本和机动灵活等诸多优点的低空无人机遥感能在小区域内快速获取高质量遥感影像，是国家航空遥感监测体系的重要补充，是航空遥感的未来发展方向。在当今卫星遥感和普通航空遥感蓬勃发展的形势下，轻小型低空遥感是粗中细分辨率互补的立体监测体系中不可缺少的重要技术手段。 低空无人机遥感系统，作为卫星遥感与普通航空摄影不可缺少的补充，它有如下优点： ? 无人机可以超低空飞行，可在云下飞行航摄，弥补了卫星光学遥感和普通航空摄影经常受云层遮挡获取不到影像的缺陷； ? 由于低空接近目标，因此能以比卫星遥感和普通航摄低得多的代价得到更高分辨率的影像； ? 能实现适应地形和地物的导航与摄像控制，从而得到多角度、多建筑面的地面景物影像，用以支持构建城市三维景观模型，而不局限于卫星遥感与普通航摄的正射影像常规产品； ? 使用成本低，无人机体形小, 耗费低, 对操作员的培养周期相对较短。系统的保养和维修简便, 同时不用租赁起飞和停放场地，可以无需机场起降，因而灵活机动，适应性强，容易成为用户自主拥有的设备； ? 回避了飞行员人身安全的风险； ? 比起野外实测而言，无人机航测方法具有周期短、效率高、成本低等特点。
实用标准文案 监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9
目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (3) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (5) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (5) 2.2.2、航拍摄像 (12) 2.2.3、空中抛投 (25) 2.2.4、通信中继..................................... 错误！未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (29) 2.3.1、平台内容 (30) 2.3.2、软件架构 (31) 2.3.3、通信架构 (31) 2.3.4、客户端界面 (32)
一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。
解密无人机设计：如何实现图传？ 如果说中国无人机制造商大疆创新的巨大估值和营收说明了什么，那就是无人机正日益变成一桩大生意。无人机现在已经引来众多资本竞相追逐，除此之外，各大半导体公司也都加快速度布局这一千亿级的市场，开发适合无人机应用的创新产品和技术。某知名无人机产品硬件供应商之一，世强的技术专家将在这一系列文章中独家阐述先进的无人机产品内部的硬件电路设计和相关方案技术。 当我们把目前主流的无人机的内部电路板拆解开来后，您会发现无人机的电路控制系统主要由三大部分组成：飞控系统、云台+相机、图像传输系统。而我们的这一无人机电路系统系列的三篇文章也将分别对应这三个部分。 图1.FPV无人机的内部电路系统结构图 无人机能够一跃进入大众视野并迅速升温，是很多人始料未及的。从刚开始的空中摄录，到后来的实时摄录，方便的图像传输功能无疑为无人机加足了筹码，赚足了眼球。在第一篇文章中，作者将为您分析无人机的图传实现技术。 2.4GHz全高清无人机图传系统是主流 在无人机的视频传输方面，高配的图传系统已经可实现5km/1080P30fps传输，但这是众多国内娱乐无人机厂商还没有做到的。一般的做法是在云台搭载相机，高空拍摄再飞回地面检查。这种方式由于不能即时看到拍摄画面，所以还不能满足航拍的要求。 “当然目前也有不少方案是采用5.8GHz频段传输模拟视频到地面，最远距离能达600多米。但这种方式需要在飞行器上将高清(1080P或4K)转码成720P，再转成数字信号传输到遥控器显示屏上，技术上也较复杂，并且画面会有马赛克、停顿或卡死。画面质量也不够好，用到专业航拍还有距离，适合普通爱好者娱乐。”世强产品总监阳忠介绍说。 2.4GHz是目前无人机市场比较主流采用的频段。在大疆最新发布的Phantom3上，就搭载了备受好评的DJI Lightbridg全高清数字图像传输系统，其内置了2.4G遥控链路，其高配方案实测有效传输距离高达5km，标配也达到了1.7Km。“图像传输系统的性能是区分无人机档次的一个关键因素。图像传输距离的远近，图像传输质量的好坏，图像传输的稳定性等是衡量无人机图传性能的关键因素。”阳忠说。 简而言之，无人机图像传输系统就是将天空中处于飞行状态的无人机所拍摄的画面实时稳定的发射给地面无线图传遥控接收设备。图像传输的实时性、稳定性是关键。如下图4所示为目前主流的无人机遥控器/高清图传线路框图。其组成部分主要由发射端、接收端和显示端三部分组成。
无人机航测像控点布设对空三精度影响 随着社会经济的发展，无人机航测在智能城市中的应用也越来越广泛，传统的航测像控点布设已经不再适应社会的发展，本文主要提出了新的航测像控点布设方案，相对于传统的控点布设方案有较大的优势，而且新控点布设方案也解决了内业和外业工作量大且难度系数高的问题，对促进相关工作的顺利开展具有重要的意义。 标签：无人机航测像；控点布设；空三精度；影响 1像控点布设设计方案 像控点布点测量方案通常包括野外布点方案、非野外布点方案和特殊情况的布点方案。其布点的主要原则为：第一，将平面控制点布设在区域四周；第二，将高程控制点布置成锁形；第三，根据地形和周围环境调整布点，使其更安全合理。 1.1全野外布点方案 全野外布点指的是像片控制点全部通过外业测定的方式，测绘精度较高，但工作量大，成本投入也大，使用范围有限制，只有在成图比例尺较大且对精度要求较高的极少数情况下使用。 1.2非全野外布点方案 非全野外布点方案根据拟构网方式的不同，分为航带法布控点及区域布点两种方案。航带法布点包括“六点法”“八点法”及“五点法”三种布点方式。其中，六点法由航带网的两端和中央像主点组成，在航带网的上下两端的重叠方位，布设了一对布控点；八点法是在每个航带网中设置8个平高控制点；如果每条航带的长度为允许长度的1/2～3/4，需选择五点法进行布控。相对应的六点法适用于山地和高地中，五点法适用于平地、丘陵等较平缓的地势环境。区域布网点一般是在区域网或四周布设平高点的布点。这种布点设计方案通常有三种情況：正规布点设计、品字布点设计以及密布点设计。在实际使用过程中，需要设计者灵活运用这三种方案，或将三种方案相互结合使用。 1.3特殊布点方案 针对特殊情况，无人机航测像控点布设没有一定的标准，通常针对水域、岛屿等特殊布点进行布点等，都应按照规范执行。 2选择无人机航测像控点 2.1像控点布设方法
无人机航测技术的研究及应用实践可行性分析 发表时间：2018-12-05T11:59:02.880Z 来源：《防护工程》2018年第25期作者：朱飞飞 [导读] 应急测绘等提供了解决方案。使用无人机图像的航测1：1000、1：2000等大型地形图的方法已相对成熟，但航测1：500个大型地形图的情况并不多。在此基础上，研究了基于无人机航拍系统的航测1：500大型地形图的方法取得了良好的效果。 朱飞飞 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江 323000 摘要：随着无人机技术的迅速发展，基于无人机的航空摄影得到了广泛应用，为城市规划，应急测绘等提供了解决方案。使用无人机图像的航测1：1000、1：2000等大型地形图的方法已相对成熟，但航测1：500个大型地形图的情况并不多。在此基础上，研究了基于无人机航拍系统的航测1：500大型地形图的方法取得了良好的效果。 关键词：无人机航测；应用；实践；可行性 前言 近年来，使用无人机快速获取地面图像和进行大规模航空测量时，许多专业人员已经尝试并获得了满足精度要求的地理空间数据。但在进行1：500航测测绘，没有太多具体的应用实例。本文基于浙江省丽水市的试验区以1：500航测为例验证基于无人机的大型航测方法是否达到1：500地形图的成图精度要求。 1.基于无人机航测的大规模测绘方法 首先，利用无人机航拍系统在项目区域进行航空摄影，获得该区域内合格的无人机图像，然后进行加密来建立用于三维特征集合的数字三维模型。它解决了传统方法中提升精度达不到标准的问题。 2.基于某一调查区域，无人机航测大规模测绘实践 2.1航空摄影 本文采用大尺度测绘方法对丽水市某调查区的无人机进行航空测量1：500数字化测图实践研究。使用南京开悦科技有限公司生产的GC-610多旋翼无人机，摄影传感器使用Sony A7 R全画幅CMOS相机。无人机飞行控制导航系统使用大疆的悟空M进行航拍。焦距为35毫米，航向重叠一般应为60％至80％，最小值不应小于53％。侧面重叠一般应为15％-60％，最小值不应小于8％。航向覆盖范围应不小于射击边界以外的2个基线。超出拍摄区域边界的横向覆盖范围通常不小于图像宽度的50％，并且至少不小于图像宽度的30％。 2.2空三加密 在本文中，INPHO系统的MATCH-AT模块用于在测量区域上执行波束方法，以获得高精度定向点和外部定向元素。为建立调查模型和内部数据收集提供准确的数学基础。满足规范规定空气三角测量加密控制点的平面和高程误差，并且完成了区域网络调整计算后的基本定向点残差的准确度指标，超额控制点差异值和公共点差。 2.3等高线、高程点提取 使用Microstation v8软件的TerraSolid模块，基于机载LiDAR预处理数据（自动分类的结果），参考粗略正射影像数据执行手动分类过滤。使用获取的高精度地面点云数据提取高程点以生成等高线。对于地形复杂，植被茂密的地区，当点云数据不能正确表示地形时，基于点云数据生成的轮廓有必要测量和调整场地中的高程信息和等高线。 2.4数字立体模型建立、采集 使用Aerospace Vision MapMatrix软件进行立体测绘。原则上，使用空三引导方法建立数字三维模型。通过实验已经证实，在导入外部定向元素时，注意编辑外部定向元素的KAP-PA角度并使KAPPA角度增加。 立体数据采集的基本要求：1在三维模型下，检查由LiDAR地面点云数据提取的等高线和高程点等地貌要素，发现不合理的地方得到纠正;2在保证测绘精度的前提下，注重美观;3连接现有的地形图数据，并更新地形图。当其余数据连接到现有的地形图数据时，如果边框的边缘未满且元素发生很大变化，应更新和映射现有的地形图数据;4立体映射原则上由现场定义;5当部分覆盖局部物体的轮廓时，应准确测量可见部分。有必要在地图轮廓外的空白处标记或解释标记，并将其留在现场进行额外的测试处理。为外部用图提供最大的方便； 2.5外业调绘和补测 对于内部行业泄漏检测以及新功能和地形，应进行调整并完成测试。通常，应使用完整的分析方法在现场测量新的地面物体;可以通过距离交叉方法和平行或垂直截距方法重新测试单个零星的新特征，其中不少于3个已知特征点与未知对象点相交。 2.6数据编辑 在基于AutoCAD平台的CADS软件编辑软件上，处理初始测量和垂直测量数据的轮廓，形成DWG格式的DLG数据。请参考字段映射的结果：编辑1：500级数字地形图数据，添加各种注释元素等，以确保结果满足数字表达和数据结构中的数字新技术设计要求。最后，形成了满足规范要求的数字地形图。 3.像控选点及观测 图像选择和测试工作必须清晰、仔细寄处理特殊问题，应考虑并准备好应对可能出现的问题。 3.1控制点选择应遵循的基本原则（1）图像控制点的选择范围应完全控制整个映射区域。如果图像控制点的选择点不能控制整个测量区域，则控制点选择点范围之外的映射区域的高程误差将沿着图像控制点的方向呈指数增加。（2）在图像控制点布置之前，应严格按照规范设计图像控制点，不超过基线的标题和数量，不超过控制点的基线。因为当航向或侧跨超过极限时，区域网络的精度将大大降低;当图像控制点的基线超过限制时，加密期间本地加密点的准确度将降低，这将影响映射的准确性。（3）图像控制点易于在平面图像中选择，图像清晰，交叉角度好（30-120°）。因为这三个方面会影响加密时定位点的测量精度。（4）当标准点或主要点落入水中时，必须使用整个场布局方法，并且不能使用区域网络点方法。因为当标准点或主要点落入水中时，使用区域网络点可能导致失真，这会影响整个加密分区的准确性。 3.2图像选择点的基本方法和质量控制。（1）首先，基于提交的航空摄影数据的检查报告确定图像控制点布局方案。对于没有降水区域
抚顺市东洲区千金乡 1:1000数字线划图（DLG）航测成图项目 成果精度分析报告
1.无人机航空摄影测量概述 低空数字航空摄影测量相对传统摄影测量来说，机动快速，操作简单，云下摄影，能获取高分辨率航空影像，影像制作周期短，效率高，成本低，在应急测绘、困难地区测绘、小城镇测绘、重大工程项目测绘、小范围高精度测绘应用广泛。 但是，固定翼无人机舰空摄Array影侧量系统采用的传感器是由 工业级CCD 改装的相机。这种 相机为非测量相机，较之传统的 测绘航空摄影传惑器，存在着光 学畸变差CCD阵面非正交性所 产生的误差。另外，由于CCD 阵面为非正方形，其摄影机的放 置方式也影响实际航空摄影的 基线长度。再加上后期像控点联 测，立体量测的误差，形成了影 像无人机航空摄影测量最终产 品质量的主要因素。 2.影响无人机航测精度的 几大要素 固定翼无人机航空测量系 统在进行地形测量时，存在着测 量误差。这些误差主要来源于仪 器误差、人为误差、气候等外界 因素影响产生的误差。
a)仪器误差。由于仪器设计、制作不完善，或经校验还存在残余误差。 这部分误差主要是传感器量化过程带来的系统误差。 b)人为误差。由于人的感官鉴别能力、技术水平和工作态度因素带来 的误差，以及像控识别、空三加密、立体采集产生的人为误差。 c)外界因素。由于天气状况对飞行器姿态和成像质量的影响产生的误 差。 3.无人机航摄误差分析 由于固定翼无人机的载重及体积的原因，无法搭载常规的航摄仪进行测绘航空摄影，自前选用的是中幅面CCD作为传感器的感光单元，经过加固和电路改装以后，成为具有稳定内方价元索豹数码相机。由于感光单元的非正方形因子和非正交性以及畸变差的存在，畸变差的存在使测量成果无法满足精度要求。 4.像片控制测量误差分析 像控点精度有刺点精度和观测精度。在观测精度符合设计要求的情况下，刺点精度成为影响像片控制测量精度的主要因素。由于固定翼无人机的像幅较小，可供选择像控点位的范围相对较小，经常会出现在像控点布设的范围内找不到明显地物刺点，尤其是在野外居民地稀少地区，像控点选刺在地物棱角是否明显，影像反差是否理想的地点，都是制约像控点精度的因素。 5.内业数据采集误差分析 内业数据采集分为空三加密与立体量测。像控点识别与判读均会与外业实际位置产生一定的误差，空三加密时也会有一定的误差，还有在立体采集量测时切测的误差等等。 6.结论 上述分析归纳了影响无人机航测精度的误差种类。下面根据2011年5
无人机无线即时图传技术（最新技术）无人机“超视距即时图传”技术，可将图视频数据，通过4G公共网络，传于互联网指定的ip地址服务器，远程的用户通过互联网访问服务器，实时地获取异地相关视频。 1 技术内容 1.1无线即时图传现状 目前，以加密的卫星或微波无线传输信息，为军用无人机所采用。 民用无人机图视频主要是借助WiFi技术传输，距离一般在500m的视距范围以内，很少超过5000m。 有无人机4G信号车载直播系统，设备较多，体积较大。1.2技术概念 将无人机获取的图像信息，借助无线移动通讯，以极小的延时，传输到视距外的远程终端的技术。
1.3设备和技术路线 2 优势 应急属于偶然事件，应急图传的需求次数较少； 基于4G的移动通信发射器有一定的技术储备； 移动通信可以满足技术需求，可以依靠公网传输；4G的通讯可以满足高清级别的图视频传输速度要求，今后更快速的5G技术将满足超高清传输要求。 3 成功案例 3.1北京-贵阳-习水三地即时图传 三地测试；Parrot Bebop轻便易操作；遥控手柄上固有HDMI口，方便连接传输机。使用联通提供的4G公网。用户预先在计算机上
安装“移动视频监控客户端”软件。 将北京测试地的图像传递至服务器；在北京、贵阳、赤水的测试人员使用计算机客户端访问服务器，三地互通，毫秒级延时。 过程中，客户端用户根据图像信息，分别以移动电话提出即时指令，测试小组遵照指令完成新的飞行观察动作。服务器全过程存储影像数据。
4价格 相比于卫星和微波通讯，移动通信成本较低。以省级行业组网测算，每年的应用费用为十万元之内。 5限制 对无人机使用地区的4G网络要求比较高。
无人机航测精度提高与应用分析 摘要：随着测绘行业的进一步发展，更多的新技术出现，对于传统的技术造成 了巨大的冲击，测绘行业发展有了新方向。无人机航测技术得到了较为迅速的发展，应用较为普遍，优势较为明显。但是，在进行无人机航测时容易受到外部因 素的影响，导致其精度出现问题，为此必须要予以重视。本篇文章简要分析了提 升无人机精度的策略，并探究了无人机航测的应用，希望能够使无人机航测更加 的科学准确。 关键词：无人机；航测；精度；应用；分析 随着我国科技水平的提升，我国测绘技术得到了快速的发展。无人机的体积 比较小，操作便捷，智能性比较强，在测绘行业中的应用较为普遍，但是在使用 过程中精度会受到一些因素的影响，出现误差。在这一情况下，必须要分析对于 无人机航测精度产生影响的因素，并制定相关的对策，使无人机航拍更加精准， 为后续各个工作的顺利开展提供支持。 一、无人机技术的优势 传统的测绘技术在进行使用时，需要由测绘工作人员在各个区域中进行工作，工作的难度比较大，并且需要花费较长的时间，投资较多的费用，测绘工作人员 的压力比较大。并且，由于测绘的区域比较复杂多样，工作人员无法对于一些危 险性较高的测绘区域进行测绘。而借助于无人机来进行测绘，优势主要表现为以 下几点：第一，无人机的性能比较高[1]。第二，所拍摄的影像清晰度比较高，可 以进行运用。第三，无人机的成本比较低，在进行运用时，工作人员可以进行远 程操作，在保障工作人员安全的同时，降低了工作人员的工作负担。第四，能够 在较短的时间内完成测绘目标。第五，操作的难度比较低，近些年来，随着我国 经济水平的提升以及无人机航测技术的发展，无人机已经被应用到农业、国土资源、林业等众多行业之中。 二、无人机航测中存在的问题 无人机航测虽然优势较为显著，但是也容易受到外界因素的影响，出现一些 问题，导致无人机航测结果出现误差。第一，没有合理的分布像控点，导致之后 所进行的测量结果并不精准。第二，如果无人机的体积过小或者是过重，在进行 操控时难度比较高，很容易导致无人机在使用过程中出现问题，无法顺利的完成 拍摄任务。第三，在运用无人机航测来搜集数据时，所挑选的相片角度不准度， 导致最终拍摄视频的分辨率比较低，无法借助于视频来搜集相关的数据。 三、提升无人机航测精度的策略 第一，合理的设置像控点。借助于无人机来进行航测时，因为像控点的位置 能够直接对于后期航测的质量造成较大的影响[2]。为此，在运用无人机进行航测时，必须要进行分析，合理的设置像控点。通常情况下，在进行航测时，应该安 排至少五个像控点，在地形较为复杂、植被较多的区域，应该增加像控点，使这 一区域能够被全面覆盖。如果在对于像控点进行设置时，没有按照上文要求进行，很可能导致无人机航测的覆盖面比较低、出现翘曲，使无人机航测所得的数据存 在误差，不利于航测工作的顺利开展。 第二，要提升无人机航测图像的质量。对于无人机航测造成影响的因素主要 可以划分为两方面的内容：一，由于天气的影响，导致无人机航测并不精准。比 如说，在运用无人机进行航测时，出现了刮风、下雨、雾霾等天气。一般情况下，当外界风速在5级以上以后，无人机就无法正常的进行航测工作，必须要立即停