无人机技术的发展与应用

科技创新　２０１５年第２０期ｌ科技创新与应用　无人机遥感技术及应用　高照忠　（１、广东工贸职业技术学院，广东广州５１０５１０　魏海霞－　叶长斌　２、山东正元数字城市建设有限公司，山东烟台２６４６７０）　摘要：遥感技术是探测领域中非常重要的一项技术。近几年，这项技术被用到了中国的无人机领域中，从而形成了无人机遥感　这种全新的技术。这种技术的本质是：无人机可在任意地点和任意时刻进行拍摄，拍摄出来的照片既真实又清晰。正因为如此，无　人机遥感在短短几年内便被运用到了诸多领域，在这些领域中发挥着独特的作用。文章将较为细致地阐述无人机遥感这项技术　的相关情况，并对它的现实运用进行具体的介绍。　关键词：应用；遥感技术；展望；无人机　引言　遥感技术起源于１９６０年左右，它是探测领域中非常重要的一项技　术。它依据了电磁波的有关理论，结合了各种先进的传感仪器，把距离　较远的目标反馈回来的信息加以搜集，再对这些信息做相关的处理，最　终形成目标的全景图像。当下，在借助人造卫星的基础上，遥感技术可　确保１８天以内就能返回一次全球的真实图像。同时，在运用了遥感技　术之后，还可高效地测绘出研究区域对应的地图。　１无人机遥感技术的简述　关于无人机遥感这种技术的描述可从四个方面来把握。第一是技　术的组成，无人机遥感综合了以下几种技术：一是传感技术；二是通讯　技术；三是遥控技术；四是遥感对应的应用技术；五是ＧＰＳ技术。第二是　获取的方式，获取方式有以下三点特征：一是专题化；二是智能化；三是　自动化。第三是获取的信息，获取的信息主要有以下几种：一是环境信　息；二是国土信息；三是资源信息。第四是技术的重要优势，这些优势尤　其表现在以下几点：一是起飞速度快；二是成本低廉；三是结构较为简　单。　２无人机遥感技术的具体隋况　２．１无人机遥感技术所具备的特征　跟载＾飞行器相比较，无人机遥感有着独特的技术优势。这些技术　优势尤其体现在下列几点：（１）由于无人机不需要载人，所以它可以飞行　到一些较高或者较危险的区域进行航拍，这是载人飞行器无法与无人　机比拟的地方；（２）与载人飞行器相比较，无人机在实际的飞行中所耗费　的资金更为低廉；（３）无人机被划分到我国的遥控飞行器一类，所以它的　整个审批流程较为简单，相反载人飞行器属于现实中的飞行器，它的整　个审批流程非常复杂；（４）载人飞行器有着极为严格的起降要求，而无人　机却没有过于严格的降落场地和起飞场地要求，所以它在航拍飞行中　实现中途转场比较容易；（５）航拍中，无人机所具备的安全ｌ生能也远远超　过了载人飞行器；（６）同载人飞行器比较，无人机可随时进行重新拍摄，　并且拍摄时间极短，成像效果也非常清晰。　尽管无＾机遥感有着如此多的技术优势，但它的技术劣势也较为　明显。这些技术劣势主要表现在下列几方面：（１）无人机遥感所返回的　遥感影像有着极高的Ｊ　Ｊ　￣）ｔ率，这种分辨率甚至实现了以分米级来计算　的精密程度。但是，影像的相幅偏小，相片数量非常庞大，甚至达到了千　张以上。这种大工作量的工作方式，降低了无人机遥感工作的效率。同　时，影像倾角的角度一般来说较大，并目倾斜方向没有任何规律可遵　循。所以，无论是连接点的布设还是提取工作都变得非常困难。（２）载人　飞行器通常比较稳定，相比之下无＾、机就显得不够稳定。假如高空中的　风速较大，那么航飞轨迹就会出现不规则的现象，甚至偏离了本身的主　航道。这样，无论是拍摄中的旁向重叠度还是航向重叠度都不够规则，　影像间的实际重叠程度就更大。（３）无人机无法携带专业化的测量相机。　所以，它拍得的影像难免会有所变形。这是由于地面事物跟单幅相机间　的投射关系很复杂，所以影像内存在的几何关系也就很不稳定。在这种　影响下，影像就会呈现出倾斜的效果甚至变形。　２．２无人机遥感的影像处理流程　２．２．１影像的畸变差纠正　当前的无人机航拍方式是中国航拍方式中最为先进的一种方式。　它有着独特的技术优势，可在任意时刻进行航拍，并且拍摄的时间极　短，成像效果也非常清晰。所以，无人机航拍这种方式被大范围的运用。　现实中，无人机有着不同的类型，所携带的相机也有着不同的类型，不　同的搭配方式使得最终的成像质量也有巨大的差异。不过，一般情况下　无人机都是配备的普通相机。普通相机拍出来的相片边缘会出现畸变　的现象。这可能给后续的数据处理带来极大的误差。为了最大限度控制　数据的误差，对影像的畸变加以纠正就成了必备的工作。处理方式主要　包含了以下几种：一是消除畸变；二是消除主　偏移；三是旋转影像。　２．２．２影像的三角测量　三角测量的过程是在空中自动完成。以往，影像的转点工作与选点　工作都是以人工方式来操作完成。可是，无＾、机遥感却能让这两项工作　在空中便自动完成。同时，像点中的各个坐标也是自动获取。它能为区　域网平差程序结算提供依据　。这样，坐标系中加密点所处的空间位置及　其定向参数都能随之而获得。三角测量主要对以下几方面的内容加以　测量：一是内定向的相关测量；二是相对定向的相关测量；三是模型连　接的相关测量；四是模型转点的相关测量；五是偏移量的相关测量；六　是连接点的相关测量；七是特征点的相关测量。　２．２．３　ＤＯＭ影像与ＤＥＭ影像的生成　ＤＯＭ影像与ＤＥＭ影像的具体生成步骤如下：首先，借助平差程序　可解算出拍得的影像对应的外方位元素；接着，把相邻影像跟外方位元　素充分匹配，便可迅速取得相关的同名特征点；然后，通过这些同名特　征点便可以生成ＤＥＭ影像；最后，让生成的这个ＤＥＭ影像跟相关的同　名特征点再次拼接，便可得到需要测量区域的ＤＯＭ影像图片。　２－３无人机遥感的关键技术　现实中，遥感技术是把多种技术综合以后取得的技术成果。上述已　经谈到：无人机遥感综合了五种主要的技术，第一种是传感技术，第二　种是通讯技术，第三种是遥控技术，第四种是应用技术，第五种是ＧＰＳ　技术。在这五种技术中，最为关键的技术又可细分成八种。第一种是遥　感平台对应的集成技术。第二种是专用数据对应的处理技术。第三种是　传感器对应的控制技术。第四种是平台稳定涉及的相关技术。第五种是　相机定标的相关技术。第六种是相机校验的相关技术。第七种是陕速处　理的相关技术。第八种是３Ｓ技术。而依据平台框架的情况来具体划分，　关键技术又应该被划分成三种基本的技术。第一种是遥感平台对应的　集成技术。第二种是获取数据的相关技术与下传数据的相关技术。第三　种是地面接收与处理技术　。文章将对这三种最为关键的技术进行・一　的介绍。　２．３＿１无人机遥感平台集成技术　无人机中，平台结构主要包含了以下几种：一是飞行器对应的系　统；二是信息传输对应的系统与测控对应的系统；三是保障对应的系　统；四是　息获取对应的处理系统。平台结构具体如图１所示。无＾、机　中安装的是面阵ＣＣＤ相机日。通常，拍摄操作是由相机头部来具体完成。　相机头部又由三个部分构成，第一部分是数码后背，第二部分是镜头，　第三部分是机身。对无人机来说，遥感平台需要体积小且分辨率偏高的　相机。因此，大面阵ＣＣＤ数码与１２０中型幅面相机是最佳的组合　。再　者，高清图像是无人机影像的一个重点。所以，拖影便成了影像中的一　个重要障碍。为此，遥感平台必须尽量把拖影的像元控制在０．５以下。假　设像元是９ｕｍｘ９ｕｍ，高度是５００ｍ，速度是每秒钟３３ｍ，焦距是５０ｍｍ。那　么可得出曝光时间是１／＇／３３秒，快门应选用１／１０００ｓ以上目。假设焦距用　字母ｆ来表示，成像面尺寸用字母Ｌ来表示，视场角用字母０来表示。那　么焦距公式是ｔｇ（０／＇２）＝（Ｌ／２）胛。而主控计算机需要起到三方面的作用，　首先是对相机进行良好的控制，其次是对图像加以传输，再次是对图像　加以保存。因此，Ｐ　１Ｏ４十嵌入式计算机是最好的选择日。　

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无人机遥感技术在农业中的发展与应用

作者：李勇志等

来源：《安徽农业科学》2015年第25期

摘要

无人机作为新型遥感平台，相比于传统的卫星和航空遥感，在灵活性和分辨率方面有其独特优势，而且数据信息也有相当或更高的准确度。无人机技术在遥感中的应用满足了现代农业中的监管和应用需求，完善了遥感技术的时空维度，为更多层面的信息获取和决策反应提供了支持。未来，无人机遥感技术在研发和建造成本、运行稳定性、数据信息的获取和分析处理能力等方面都亟待完善，以实现在农业科学中更广泛的应用。

关键词无人机遥感；农业科学；时空尺度；进展

中图分类号S127；TP79文献标识码A文章编号0517-6611（2015）25-350-02

Abstract UAV as a recently employed remote sensing plot have several advantages over satellites

and piloted aircraft， including the flexibility， high resolution， as well as a fair accuracy. They can

also be deployed quickly and repeatedly to meet various tasks. The application of UAVs in remote

sensing expands the spatial and temporal dimension， and meets the demand of modern agriculture of

the supervision and operation. Albeit the achievements of UAV remote sensing study， many

无人机技术的发展及应用前景

随着科技的迅猛发展，无人机技术得到了越来越广泛的应用，成为了现代社会不可或缺的一部分。无人机广泛应用于军事、民用、商业等领域，以其高效、灵活、便利的特点，受到了越来越多人的欢迎和青睐。今天，我们来详细探讨一下无人机技术的发展及应用前景。

无人机技术的发展历程

无人机的历史可以追溯到19世纪初期的热气球航行，当时用于军事观测。1950年代，美国开始研发以遥控方式进行飞行的战术无人机。20世纪70年代，随着计算机技术的发展，无人机开始以半自主或自主方式进行飞行。到了本世纪初，随着GPS、图像处理、信号传输等技术的迅速发展，无人机进入了高速发展阶段。如今，无人机已经成为了一个高度成熟的技术体系。

无人机技术的成就

无人机技术的成就令人瞩目。首先，在军事领域，无人机已成为战争中的主力，大大提高了军队的作战能力，并得到了广泛应用。此外，无人机也在灾难救援、探测、勘探等方面发挥了重要作用。比如，2010年，中国在青藏高原进行了一次科学考察，利用多种不同型号的无人机进行空中拍照和群体测量，大大提高了考察效率。此外，无人机还被广泛应用于航拍、物流、消费者娱乐等方面，成为高端科技产品市场的重要组成部分。

无人机技术的应用前景

随着技术的发展，无人机技术的应用前景不断拓展。首先，随着人口老龄化问题的日益突出，智能医疗、智慧养老等领域正变得越来越重要。无人机可以在这些领域发挥重要作用。其次，无人机不仅可以用于地面的消费者物流，未来还可能会在空中进行物流配送。不仅如此，随着无人机技术的不断升级，无人机还将成为智能城市、无人交通等新兴领域的重要工具。

结语

可以预见，无人机技术的发展必将会在未来取得更多的成就。无人机将带来一场技术变革，将会在多个领域产生重大的影响。面对这种趋势，我们应该学习和关注无人机技术的发展，积极为相关产业及企业提供技术、服务和资源。让我们期待无人机技术的未来发展，一起推动科技进步，让技术改变我们的世界。

无人机技术的发展与应用

随着科技的不断进步，无人机技术的应用越来越广泛，被广泛用于军事、民用、商业等领域。本文将详细探讨无人机技术的发展与应用。

一、无人机技术的发展历程

最初的无人机可追溯到20世纪初，当时它们被用于作战情报收集和目标侦察。随着无人机的技术不断提高和军队对它们的需求增加，无人机在战场上变得越来越普遍。如今，无人机的功能已逐渐从战时的情报收集扩展到了民用应用。

随着近年来技术的不断提升，无人机技术也得到了飞速发展。现在，无人机不仅能在天空中飞行，而且能够执行各种任务，如标记清晰的航拍、救援行动、海上巡逻等。无人机技术的发展历程越来越丰富，使得无人机的应用越来越广泛。

二、无人机技术在军事领域中的应用

无人机在军事领域中的应用是其最早的应用之一。无人机的应用可以使军队在战场上相比传统的军事技术拥有更大的优势，随着无人机技术的不断发展，无人机在军队中已经变得越来越普遍。

对于军队而言，无人机技术已成为一种强大的优势。在战场上，无人机可以被用于侦察，对抗高威胁地带以及指挥打击精确目标的行动。无人机可飞行的高度、速度、飞行时间和飞行距离都够长，可以执行飞行任务，以便捕获对军队有用的信息，并且还能减少对人员和设备的风险。

三、民用领域中无人机技术的应用

民用无人机技术的应用现在已有许多。例如，无人机可以用于航拍、地面勘测，监控农田水稻的情况等非常实用的方面。 民用无人机的应用不仅让生活更加方便，而且可以提高生产率，并更好地了解世界。

无人机在谷物、水果、水稻等农作物的监控上被广泛使用。 现在，农民可以配备无人机，从空中观察庄稼的生长和影响其成长的环境影响。通过这种方式，他们可以快速识别和矫正潜在的问题，最终增加生产率，尤其是在大规模农业生产中。

此外，无人机还可以用于航拍的行业、水利工程和莫显救援等多个领域。这些应用使人们认识到无人机的潜力和广泛的应用能力。与传统设备相比，无人机不仅可以提高生产力，而且极大地减少了操作的风险。