无人机遥感设备的自动化控制系统
- 格式:pdf
- 大小:214.41 KB
- 文档页数:3
无人机航测像控点布设方法分析与探索随着科技的不断发展,无人机在航测领域的应用越来越广泛,取代了传统的航空摄影测量和卫星航拍。
无人机航测具有成本低、数据更新快、灵活性高等优势,因此备受青睐。
而无人机航测的像控点布设是保障航测数据质量的重要环节,本文将对无人机航测像控点布设方法进行分析与探索。
一、像控点的作用像控点是指对航摄测量区域内具有空间位置确定性的地面控制点,是用作航摄像片绝对定位的基准。
在无人机航测中,像控点的作用主要有以下几点:1. 修正影像变形:由于无人机在航拍过程中会受到飞行高度、姿态、地形等因素的影响,导致航拍影像出现不同程度的变形,通过像控点可以对影像进行校正,提高影像的精度和准确性。
2. 确保航摄精度:像控点是航摄测量的控制基准,可以在地面上具体勘测予以布设,作为对相邻线条或块体间的相对定向的基准点。
3. 调整坐标系:航摄像片上的像点坐标可由摄影测量软件反求出,然而由于摄影测量软件中的坐标系与地理坐标系为不同坐标系,需要利用像控点进行坐标系的调整,从而得到地理坐标系下的像点坐标。
二、像控点的布设方法在无人机航测中,像控点的布设方法一般包括人工布设和GPS精准定位两种方式。
1. 人工布设人工布设是最常见的布设方法,通常在航摄区域内随机选取地物作为像控点,然后进行测量、标记、登记和测量。
常用的布设地物有建筑物的角点、道路的交叉口、河流的拐点等。
人工布设的优点是灵活性高,可以根据实际情况进行调整,但缺点是需要消耗大量的人力物力,并且布设的精度受到人为因素的影响。
2. GPS精准定位GPS精准定位是一种利用全球定位系统(GPS)进行测量和布设的方法。
通过在地面上布设GPS基准站,然后进行GPS测量,可以实现对像控点的精准定位。
GPS精准定位的优点是精度高、效率高、成本低,但缺点是需要具备一定的测量技术和设备,并且对地面环境有一定的要求。
无人机航测像控点布设方法的选择应根据航测项目的实际情况进行综合考虑,灵活运用人工布设和GPS精准定位两种方法,以达到航测数据质量最优化的目标。
如何使用无人机进行遥感测绘无人机的迅猛发展和日益普及,为遥感测绘带来了革命性的改变。
遥感测绘是指利用航空航天器等远距离的设备获取地面信息,并进行分析和解译。
而无人机的出现,不仅大大降低了测绘成本,还提高了数据的精度和时效性。
本文将探讨如何利用无人机进行遥感测绘的方法和应用。
一、无人机的基本原理无人机是指没有乘员操控的航空器。
它由飞行控制系统、传感器、通信系统和收发装置等组成。
其中,飞行控制系统是无人机最核心的部分,包括飞行控制计算机和传感器数据的处理与分析。
传感器包括相机、激光测距仪和热成像仪等,用于收集地面数据。
通信系统负责将数据传输到地面站。
二、无人机遥感测绘的步骤1. 飞行计划和路径规划:在进行遥感测绘前,需要制定详细的飞行计划和路径规划。
根据测绘区域的大小和特点,确定无人机的起飞点、飞行高度和飞行速度等参数。
同时,还需要考虑飞行时间和电池寿命等限制因素。
2. 数据采集:通过搭载的传感器,无人机可以获取高分辨率的空中影像、地形数据等。
相机用于拍摄地面影像,激光测距仪用于获取地面高程信息,热成像仪则可以检测地面温度等特征。
这些数据将被记录并传输到地面站进行进一步的处理。
3. 数据处理与分析:地面站负责对无人机采集到的数据进行处理和分析。
首先,需要对影像进行拼接和校正,以获得完整、准确的地面覆盖信息。
然后,通过图像处理算法可以提取各种特征,如建筑物、道路、植被覆盖等。
最后,可以利用地理信息系统(GIS)进行数据可视化和空间分析。
4. 数据应用:无人机遥感测绘的应用广泛。
在城市规划中,可以利用无人机获取的数据进行土地利用和土地覆盖的分析,为城市发展提供科学依据。
在农业领域,无人机可以监测农田的植被生长情况,实时掌握农作物的健康状况并进行精准施肥。
此外,无人机还可以用于环境监测、自然灾害评估和资源调查等方面。
三、无人机遥感测绘的优势和挑战1. 优势:(1)成本低:相比传统的航空遥感测绘,无人机遥感测绘更为经济实惠。
2022年01月江西建材规划设计与勘察无人机遥感技术在测绘工程测量中的应用张高全中国建筑材料工业地质勘查中心河南总队,河南信阳464000摘要:文中主要探讨了测绘工程测量中无人机遥感技术的具体应用,希望能为相关人员的工作提供参考依据。
关键词:无人机遥感技术;测绘工程测量:应用中图分类号:T U19 文献标志码:B文章编号:1006-2890 (2022 ) 0卜0119-02Application of UAV Mapping Technology inUrban Construction Engineering SurveyZhang GaoquanChina Building Materials Industrial Geological Exploration Center Henan Group,Xinyang,Henan464000Abstract:This paper mainly discusses the specific application of U A V Remote Sensing Technology in surveying and mapping engineering survey,hoping to provide reference for the work of relevant personnel.K e y w o r d s:U A V remote sensing technology;Surveying and mapping engineering survey;Application〇引言在我国经济迅猛发展的背景下,建筑领域取得的进步十分 显著,为测绘行业发展提供了巨大机遇。
作为专业测绘技术之 一的无人机遥感技术,在测量作业中应用,能促进测绘工程测 量工作质量、局部测量效率的提高,能为测a结果准确度、多样性等提供保障。
在工程项目建设过程中,勘查工作质量往往 会给后续工程施工质量造成直接影响,为确保测量数据精度,开始在测绘工程中广泛应用无人机遥感技术,所以探讨该技术 的具体应用十分必要。
基于无人机的生态环境监测设备协同巡查系统研究陈敏 李博阳(武汉博感空间科技有限公司 湖北武汉 430074)摘要:无人机加载生态环境监测设备协同巡查系统作为一项高新技术,具有响应快、受天气与地理空间环境影响小、使用便捷、成本费用低等突出优点。
无人机加载生态环境监测设备协同巡查系统集成了长航时无人机加载平台、可机载的水质采样装置、水质监测仪、气体监测分析仪。
该文旨在推进无人机在环保领域的技术应用,弥补人工采样和自动监测站点在地域分布上的局限性,为环境监测提供快速、便捷的监测手段,减少天气与地理空间对环境监测的影响,增强环境安全监管的及时性,应对各种环境污染应急事件,为各类环境污染应急指挥提供技术支撑。
关键词:无人机 生态环境 监测设备 水质监测 气体监测中图分类号:X835文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)20-0005-04 Research on the Cooperative Patrol System of Ecological Environment Monitoring Equipment Based on UAVsCHEN Min LI Boyang(Wuhan Bogan Space Technology Co., Ltd., Wuhan, Hubei Province, 430074 China)Abstract:As a new high-tech technology, the cooperative patrol system of ecological environment monitoring equipment loaded by UAVs has outstanding advantages such as fast response, small impact by weather and the geo‐spatial environment, convenient use and low cost. The collaborative inspection system of ecological environment monitoring equipment loaded by UAVs integrates a long-endurance UAV loading platform, an airborne water quality sampling device, a water quality monitor and a gas monitoring analyzer. This paper aims to promote the technical application of UAVs in the field of environmental protection, make up for the limitations of manual sam‐pling and automatic monitoring stations in the geographical distribution, provide fast and convenient monitoring means for environmental monitoring, reduce the impact of weather and geographical space on environmental monitoring, enhance the timeliness of environmental safety supervision, respond to various environmental pollution emergencies, and provide technical support for various environmental pollution emergency command.Key Words: UAV; Ecological environment; Monitoring equipment; Water quality monitoring; Gas monitoring中共中央办公厅、国务院办公厅于2019年印发了《关于构建现代环境治理体系的指导意见》,要求强化监测能力建设、加快构建陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络,实现环境质量、污染源和生态状况监测全覆盖[1]。
测绘技术中的无人机遥感技术详解在测绘技术的发展中,无人机遥感技术正逐渐崭露头角。
无人机遥感技术利用无人机作为载体,通过载荷传感器与地面控制站实现地表信息的获取和处理。
本文将详解无人机遥感技术的原理、应用和前景。
无人机遥感技术的原理主要包括无人机平台、传感器和数据处理三个方面。
首先,无人机平台是实现无人机遥感的基础,通过安装导航设备和通信设备,无人机可以在空中进行高空摄影测量和数据采集。
其次,传感器是无人机遥感的核心,包括光学相机、红外相机、激光雷达等多种传感器,不同传感器可以获取不同类型的地表信息。
最后,数据处理是无人机遥感的后续环节,通过将采集到的数据传输至地面控制站进行处理,包括图像配准、数据融合和信息提取等步骤,生成地图、三维模型等应用产品。
无人机遥感技术具有广泛的应用领域。
首先是地质勘查与资源调查。
无人机遥感技术可以通过高分辨率图像和多光谱数据获取地质构造、矿产资源等信息,辅助地质调查和资源评价。
其次是环境监测与灾害防控。
无人机遥感技术可以实时监测环境污染、气象变化等情况,提供及时的数据支撑,对于灾害预警和救灾工作具有重要意义。
此外,无人机遥感技术在土地规划、城市管理、农业监测等领域也得到了广泛应用。
无人机遥感技术具有许多优势。
首先,相比于传统的航空遥感技术,无人机遥感技术更加灵活和经济。
无人机可以根据需要选择合适的飞行高度和路径,针对特定区域进行高精度的数据采集,成本更低、效率更高。
其次,无人机遥感技术具有高空间分辨率和高时间分辨率特点。
相较于卫星遥感,无人机可以更加接近地表,实现更高精度的数据获取。
再次,无人机遥感技术在应急事件响应中具有独特优势。
在自然灾害、环境突发事件等情况下,无人机可以快速响应,提供即时的数据支撑,为灾害评估和救援提供重要参考。
未来,无人机遥感技术有着广阔的发展前景。
随着无人机技术的不断进步和成本的逐渐降低,无人机的使用将更加普及和便捷。
同时,无人机遥感技术将会在多个领域得到进一步应用。
如何使用无人机进行精准浇水和农业智能化随着科技的不断进步和应用的推广,无人机技术正逐渐广泛应用于各个领域,尤其是农业领域。
通过无人机技术,可以实现农业生产的精准化、智能化,提高农作物的产量和质量。
本文将探讨如何使用无人机进行精准浇水和农业智能化,为农业生产带来新的突破。
无人机作为一种无人驾驶飞行器,具有机动灵活、操作简便等特点,成为农业生产中的得力助手。
在农业生产中,精准浇水是保证作物健康生长的重要环节。
传统的农业浇水方式往往难以实现精准和节水的要求,而无人机的应用可以解决这一问题。
无人机可以通过搭载传感器和高精度导航系统,利用遥感技术对农田进行精准测量和监测。
无人机可以获取到地表的温度、湿度、风速等数据,并通过无线传输技术实时反馈给农民或农业专家。
在此基础上,通过智能算法和机器学习技术,可以对作物的生长情况进行分析和预测,进而实现精准浇水。
无人机精准浇水的核心是基于遥感技术获取农田的生长数据,并结合气象数据和土壤条件,通过算法模型进行浇水优化。
无人机利用高精度导航系统和自动飞行模式,可以按照预设好的路径和计划在农田上空飞行,通过遥感技术对农田进行全方位的监测。
例如,利用红外相机可以获取到作物的生长情况,利用光谱仪可以获取作物的光合反应和营养状况。
通过对这些数据的分析和比对,可以判断作物是否需要补充水分,以及补充水分的量和时间。
在无人机的控制下,可以利用喷水装置定点、定量地进行浇水,确保作物获得适量的水分,同时避免浪费。
除了精准浇水,无人机在农业智能化方面还有更多的应用。
农业生产的智能化,不仅包括浇水,还包括施肥、病虫害防治等方面。
通过将传感器和无人机相结合,可以实现对土壤条件、植被生长状况和病虫害等进行实时监测和分析。
通过搭载喷肥设备,无人机可以根据作物的营养需求,精确喷洒肥料,提高施肥的效果和利用率。
此外,无人机还可以通过搭载高清摄像头和图像识别系统,对农田进行全方位的监控,实时检测病虫害的发生和扩散。
无人驾驶航空器的遥感技术研究在当今科技飞速发展的时代,无人驾驶航空器(以下简称“无人机”)的应用越来越广泛,其中无人机遥感技术更是成为了一个备受关注的研究领域。
无人机遥感技术融合了无人机技术和遥感技术的优势,为我们获取地理空间信息、监测环境变化、进行资源勘查等提供了全新的手段和方法。
无人机遥感技术的核心在于其搭载的各种传感器。
这些传感器能够收集大量的多源数据,包括可见光、红外线、热成像、激光雷达等。
不同类型的传感器可以获取不同的信息,例如可见光传感器能够拍摄高分辨率的图像,用于土地利用调查、城市规划等;红外线传感器则可以检测物体的温度,在农业干旱监测、火灾预警等方面发挥重要作用;激光雷达能够精确测量物体的距离和形状,对于地形测绘、建筑物三维建模等具有很高的价值。
与传统的遥感平台相比,无人机具有诸多显著的优势。
首先,无人机具有高度的灵活性和机动性。
它们可以在复杂的地形和恶劣的天气条件下飞行,能够快速到达难以接近的区域进行数据采集。
这使得无人机能够获取到传统遥感手段无法获取的信息,大大扩展了遥感数据的覆盖范围。
其次,无人机的成本相对较低。
相较于卫星遥感和有人驾驶飞机遥感,无人机的购置、运营和维护成本都要低得多,这使得更多的研究机构、企业和个人能够使用无人机进行遥感作业。
再者,无人机能够实现高分辨率的数据采集。
由于其可以在低空飞行,距离目标物体较近,因此能够获取到非常详细和精确的图像和数据,为各种应用提供了更加丰富和准确的信息。
然而,无人机遥感技术也面临着一些挑战。
首先是续航能力的限制。
目前大多数无人机的续航时间较短,通常在几十分钟到几个小时之间,这限制了其一次飞行能够覆盖的区域和采集的数据量。
其次是通信问题。
在远距离飞行或复杂的电磁环境中,无人机与地面控制站之间的通信可能会受到干扰或中断,影响数据的传输和飞行的安全。
再者,数据处理和分析也是一个难题。
无人机采集的数据量通常非常大,如何快速、有效地处理和分析这些数据,提取有用的信息,是一个需要解决的关键问题。
无人机遥感影像处理引言:随着科技的不断发展,无人机遥感影像处理技术越来越受到关注和应用。
无人机作为一种高效、灵活的数据采集工具,搭载遥感仪器可以获取高精度的影像数据。
本文将探讨无人机遥感影像处理的技术原理、应用领域以及未来的发展趋势。
一、技术原理:无人机遥感影像处理依赖于无人机载荷携带的遥感仪器采集准确的空间数据。
无人机遥感仪器通常包括光学相机、红外传感器、激光雷达等设备。
遥感影像处理技术主要包括数据获取、影像处理和数据分析三个主要步骤。
1. 数据获取:通过无人机搭载的光学相机等设备,可以实现高分辨率、多光谱、多角度的影像数据获取。
无人机的高灵活性和低成本使得数据采集变得更加便捷和经济。
同时,无人机可以通过遥控或自主飞行实现对目标区域的全面遥感监测。
2. 影像处理:遥感影像处理旨在提取图像信息、增强图像质量并进行地物分类等分析任务。
其中,包括图像拼接、几何矫正、辐射校正以及配准等处理步骤。
这些处理工作能够使得采集到的遥感影像更加准确和可靠。
3. 数据分析:通过对遥感影像进行处理和分析,可以获得地表覆盖、环境变化、资源调查等重要信息。
遥感影像处理技术结合地学、物理学等学科的方法和理论,提供了对地球表面的全球、多尺度、多时段的观测数据,并应用于环境监测、农业、城市规划等领域。
二、应用领域:无人机遥感影像处理技术在多个领域得到了广泛应用,对社会的发展和进步产生了积极的影响。
以下是无人机遥感影像处理技术主要应用领域的介绍。
1. 环境监测:无人机遥感影像处理可以提供大范围、高分辨率的地表覆盖信息。
通过遥感影像处理,可以监测森林覆盖变化、湖泊水质、城市绿地覆盖率等环境指标,为环境保护决策提供科学依据。
2. 农业领域:农业遥感可以通过无人机遥感影像处理提供农作物生长情况、农田病虫害发展规律等重要数据。
依靠遥感影像处理的精确分析,农业管理者可以做出科学的决策,优化农作物种植结构和管理策略。
3. 城市规划:无人机遥感影像处理技术可以借助多光谱影像、高分辨率影像等数据,为城市规划提供精准的地物分类、土地使用变化和人口密度等信息。
自动化对于海洋资源开发与保护的影响与可持续发展自动化技术的不断发展和应用已经深刻影响了各个领域,海洋资源开发与保护也不例外。
随着科技的进步,自动化在海洋领域的运用正日渐广泛,它对于海洋资源的开发和保护产生了积极的影响,进一步推动了海洋可持续发展的实现。
一、自动化技术在海洋资源开发中的应用1. 海洋勘探与开发自动化技术在海洋勘探过程中发挥着重要作用。
无人机、遥感技术和自动化控制系统等新兴科技的应用,使得海洋勘探工作更加高效、精确。
通过自动化技术,可以对海底地貌和资源进行测绘与探测,提高资源勘探的准确性和成本效益。
2. 海洋能源开发自动化技术在海洋能源开发中发挥着重要的推动作用。
例如,通过自动化系统实现对潮汐能、波浪能和海流能等海洋能源的自动化收集和转换,提高了能源利用的效率和可持续性。
此外,自动化技术还可以自动监测和维护海上风力发电场,提高风电发电效率。
3. 海洋采矿自动化技术在海洋采矿中能够提高工作效率和减少人员风险。
例如,自动化无人潜水器可以进行深海矿产的勘探和开采,减少了人力成本,同时减少了人员在极端环境下的风险,更好地保护了海洋生态环境。
二、自动化技术在海洋资源保护中的作用1. 海洋生态监测与保护自动化技术对于海洋生态环境的监测和保护起到了重要作用。
通过传感器、遥感设备和自动化监测系统,可以实时监测海洋生态环境的水质、温度、盐度等参数,并及时预警和采取相应的措施,以减少人为活动对海洋生态的破坏。
2. 海洋污染治理自动化技术在海洋污染治理中也发挥着重要作用。
通过自动化系统监测海洋污染物的排放和扩散情况,以及海洋生态的变化,及时采取有效的控制措施,并实施海洋环境治理。
例如,自动化无人机可以对海面上的漏油进行监测和清理,降低海洋生态系统的污染风险。
三、自动化的可持续发展自动化技术的应用对于海洋的可持续发展意义重大。
首先,自动化技术的运用可以提高海洋资源的开发效率和利用率,实现资源的可持续利用。
其次,自动化技术在海洋环境保护中的应用,可以最大限度地减少人类活动对海洋生态的影响,促进海洋生态的可持续发展。
第29卷第l期测绘科学vd.29N。1
2004年2月scIenceofsurveylngandMapplng
Feb
无人机遥感设备的自动化控制系统崔红霞①,孙杰②,林宗坚②(①武汉大学遥感信息工程学院武汉710054;②中国测绘科学研究院,北京100039)
【摘要luAVRsⅡ型无人机低空遥感监删系统以面阵ccD数码相机和稳定平台作为主要机载遥感设备。遥
感设备和稳定平台的自动化控制系统重点解决利用单轴稳定平台修正偏流角和根据无人机飞行时的导航参数实时解算曝光间隔来确保航向重叠度的问题。地面和实际飞行试验表明,这套自行开发的无人机遥感设备的自动化控制系统达到了预期的目的、取得了良好的效果。I关键词】无^机遥感监测系统:数码相机检校;稳定平台【中国分类号】P24【文献标示码】A【文章编号】10092307(2004)叭004703
1引言自无人机问世以来,由于其特有的技术优势,在军事和民用等领域的应用已越来越广泛。尤其是进入2l世纪以后,无人机系统的应用、开发已经成为各国争相研究的热点课题。为将无人机系统应用于遥感领域,为国土资源的遥感调查和管理提供一种新的高技术设备,中国测绘科学研究院研制完成了“uAVRsⅡ型无人机低空遥感监测系统”,并于2003年9月通过专家组鉴定。该系统主要有无人机机体、动力系统、飞行控制系统、无线电遥测遥控系统、遥感设备及其控制系统、稳定平台装置、遥感数据处理系统组成。其中,遥感设备控制系统是其关键技术之一。2遥感设备及其控制系统的组成:遥感设备控制系统是由机载遥感设备、单轴稳定平台、乜行捧制计算机遥感殴备和’r行挖制单片帆遥感设备稳定平台图l遥感设备控制系统的组成设备控制系统等组成,如图l所示:2.1遥感设备:uAvRsⅡ型无人机遥感监测系统采用ccD面阵数码相机和ccD摄录视频系统作为其遥感设备。主要优势有:(1)数码相机可以直接获取便于计算机处理、存储、传输的数码影像,本系统采用大面阵c【m(3K*2K)数码相机作为遥感设备直接获取数码影像,为遥感数据的快速处理提供了有利的保障,适应无人机遥感监测机动快速的特点。(2)数码相机的存储量大。由于无人机搭载的是小型的遥感设备,其特点是像幅较小,成像效率较低,需要通过缩短曝光间隔、增加航线的办法提高航向和旁向重叠度收稿日期:2003~0730来弥补这一缺陷,实践证明这种方法是有效的。(3)数码相机在彩色深度(大于12h£),感光度(感光度可达Iso400—16以上,因而可在较弱光照下拍摄)和曝光时间(可选l/8000s)等方面的优势利于航空摄影。中国侧绘科学研究院在数字威海项目中成功的以无人飞行器搭载数码相机进行倾斜摄影获取城市地物的丰富的纹理信息,为城市三维模型的快速、准确建立提供了大量全面的数码影像。2.11数码相机的选型及检校(1)选型:为满足遥感监测系统的特殊需要.数码相机的选型须小型化,相机的设置和镜头需要达到专业级,空间分辨率达到分米级并且需要具备较大的存储量。该系
统选专业数码相机基本符台上述要求,在实际应用中取得了良好的效果。(2)检校:采用室内检校的方法对数码相机进行了检校,虽然ccD相机在原理和方法上较之腔片相机有很大的区别,但在检校的内容和方法上.两者都是相似的。检校的内容分为以下几个方面:①内方位元素主点位置(z。.yo)与主距(,)的测定;②外方位元素直线元素(K.乩.z。)和角元素(9,∞,K)的测定;③光学畸变系数包括径向畸变项(*-,*:,…)和偏心畸变项(声l,p2)的测定;④像点坐标改正的模型是:。方向:。(^女&)=q规月蚍。B十Kt。(。‘慢*值)一20)
*r
2;y方向:
y(^女*)=,【m*值),o十K1*(y(mdⅢ)一yo)*一;其中r‘2(。(m■噜)。o)。+【y(m■Ⅲ)~,o)。。21.2稳定平台:
通过对无人机试验飞行时的姿态数据进行分析,在侧风小于4级情况下,飞行控制系统可以控制无^机沿测线直线飞行时的横滚角、俯仰角一般不大于3。,所以uAVRs一Ⅱ型无人机遥感监测系统利用无人机飞控系统的姿态稳48测绘科学
第29卷
定控制的同时采用单轴稳定平台修正偏流角。也就是说,通过对飞控系统控制参数的设置,无人机沿测线平飞、摄影时的姿态角(横滚角和俯仰角)控制精度町以满足常规遥感监测任务的精度指标.偏流角引起的遥感影像的系统偏差则使用单轴稳定平台进行修正。单轴稳定平台由支架和一个能够水平转动的内环组成,内环的转动通过滚珠轴承实现,由高性能的大扭力电机驱动,转动量取决于无人机偏流角,由遥感设备和稳定平台控制系统输入。2.2遥感设备和稳定平台自动控制系统遥感设备控制系统的主要功能是管理、控制遥感设备和稳定平台。其核心是遥感设备和平台控制系统。其硬件电路和软件是白行开发的。2.21硬件结构和软件设计流程(如图2所示)图2遥畦设备自动化控制系统的组成、、≮KJr调用显求模块|I调用数据处理模块Tl调用键盘查询模块l■圈3软件设计流程22.2该系统的软件实现:整个程序采用c51编写,有六个主要模块组成:初始化模块、显示模块、键盘查询模块、E2PRoM的读数据模块、写数据模块、数据处理模块等。另外还有三个中断程序处理模块,分别是:串口处理程序、定时器O处理程序、定时器2处理程序。软件设计流程如图3所示。初始化模块:将定时器l作为波特率发生器,设置通讯的波特率、桢格式等,并设置定时器0及定时器2为定时器方式,利用它们的溢出中断产生一定的时序,来控制相机和输出PwM信号,并调用读的模块,读出设定的航向重叠度、焦距值以备在将来的计算中使用。(1)显示模块则控制码管的段选和位选,并利用人眼的滞留特性,在设定状态下利用定时器01;断刷新显示实现显示功能。为降低功耗,在运行状态下关闭显示功能。(2)键盘的查询模块:判断递增键、移位键、确认键的按下,在判断键按下时,加人去抖延时;并对相应的按下操作进行处理。(3)读出数据及写入数据模块:本系统采用的E2PROM是MAx25045.该芯片集复位、看门狗、E2PR()M功能于一身,采用串行输入、读出的方式,程序中将读出数据、写人数据的操作作为两个独立的模块,方便调用与调试。(4)数据处理模块:该模块对从飞控计算机系统经串口传输的一帧数据进行处理,利用定时器O产生不同的时序控制两个继电器,从而控制相机对焦、快门的开和关。定时器0的定时时间设定为20ms,设置计数器来控制对焦时间、曝光时间、两次曝光的间隔,并置相应的时间到标志。①计算曝光间隔设曝光间隔为T,航高为H,地速为v,重叠度为尸.S为影像的大小(像素),焦距为F(像素)。下:旦兰苎兰!!二£2F×V
根据飞机飞行时的高度,实时计算曝光间隔。相机检校的结果.主距和主点的单位都是像素,所以把像素换算成毫米为单位要乘以每个像素的大小。
②稳定平台的控制:对稳定平台进行控制,使得相机的方向始终与预置的航线方向一致。舵机的控制信号为周期是20ms的脉宽调制(PwM)信号.其中脉冲宽度从1.0n“2.Oms。稳定平台的转动范围正、负30度,呈线性变化。舵机内部有一个基准电路.产生周期20ms,宽度1.5ms的基准信号,有一个比较器.将外加信号与基准信号相比较,判断出方向和大小,从而产生电机的转动信号。89c52有定时器T2,我们就用它来产生周期20ms的脉冲
信号,根据需要.改变输出脉宽。系统采用的晶振频率为11.0592M,89c52一个时钟周期为12个晶振周期,正好是12/1l。0592us,计数器每隔12/11.0592us计一次数。先设定脉宽的初始值PA-TIME,程序中初始为PA.TIME=1500us,在主程序中根据飞控系统通过串口输入的航向角、磁航向角(机头方向)计算偏流角即DIFFANGLE=航向角一磁航向角。根据偏流角计算的高位脉宽PA_TIME=(1.5+(0.5/30)×DIFF—ANGLE)×1000us,设定计数器计数初始值高位l唧1一h=PA_TIME/256.100pl—I=PA—
TIME%256;同时计算低位脉宽的汁数器的初始值1。op2.h=(2000一PA—TIME)/256,loop2l=(2000一PATIME)%256。另外,舵机的转动需是要时间的,因此,程序中舵机的变化不能太快.不然舵机跟不上程序。根据需要,可以选择合适的分段,将偏流角的变化用一个递增循环来体现,可以让舵机很流畅地转动,而不会产生像步进电机一样的脉动。
3结论我们自行开发的这套无人机遥感设备的自动化控制系统已经成功应用于uAvRs一Ⅱ型无人机低空遥感监测系第1期崔红霞等无人机遥感设备的自动化控制系统49
统上。不但成功地修正丁偏流角,而且提供设定的方式选择定时与实时计算两种方式来控制数码相机的曝光间隔,在实践中取樽r良好的效果。在今后的工作中还要将此系统扩展到三轴稳定平台的控制,而且要把此系统推广到无人飞艇、航模飞机等无人飞行器上。[1]王之卓[2]孙杰等(2)[3]张祖勋出版社[4]张红兵绘通报参考文献摄影测量原理[M]北京:测绘出版社.1979无人机遥感监测系统[J]遥感信息,2003张剑清数字摄影测量学[M]武汉:武汉大学1997葛茂荣GPs姿态确定原理及软件设计[J]测1999.(12):2729[5:尤建红,等城市二维遥感信息的快速获取与数据处理[J]洲绘科学,2002.27(3)[6]张丽,等土地利用图件遥感快速更新方法的探讨[J]测绘科学,2002,27(3)
《测绘科学》征稿简则作者简介:崔红霞(1969),女,武汉大学遥感信息工程学院2002级博士生,现在从事无凡机遥感监测系统的遥感设备控制及数据获取和后处理研究工作。F~nlaIl:lnchx316@蛐hu.Ⅸ)m
《测绘科学》是由国家测绘局主管,中国测绘科学研究院主办的测绘学术刊物,本刊主要刊登能反映测绘科学较高学术水平的最新研究成果,测绘学与相邻学科的综合研究进展及理论前沿,具有较大应用价值的测绘科学论文等。对学术价值大、研究视野新、具有创建性的稿件将优先发表。本刊适当刊登学术专著评价和学术活动信息的短文及名人专访的文章。l撰稿人应在写稿前广泛查阅本学科国内外最新的研究成果,以保证其研究成果达到较高水平。文章要主题明确.论据充分,层次分明,语言精练。观测、实验、统计数据要包括新近的。稿件的格式请参照本刊最新期刊的格式。2来稿一律用A4纸打印。来稿(包括图、表及英文摘要)一般不超过8千字。稿中外文字母、符号必须分清大、小写,正、斜体;上、下角的字母、数码和符号,其位置高低应区别明显;容易混淆的外文字母、符号、黑体、花体,请在第一次出现时用铅笔注明其文种和意义。用电子信箱投稿者需将附图文件分别附上,发送前请务必杀毒。3附中英文摘要200字“上,关键词3~7个。4论文的1、2、3级标题分别按1,11,l,11编号,各级标题一律左起顶格书写。5.凡属国家、省、部级以上科学基金资助项目和重点攻关课题项目的研究论文请在首页脚注中注明基金的名称和编号。6文稿中计量单位一律使用国家法定计量单位,用标准符号表示。如“m”,“t”等。各种专业术语一律按已颁的标准使用。同一名词术语、计量单位、人名、地名等要求全文统。7文稿中的公式和符号,请认真核实大小写和正斜体。8文稿中图幅大小适中,宽度尽量不超过8cm。图中文字一律用6号字。图序和图题在图体之下,表序和表题在表体之上。插图一般不超过5幅,凡涉及国界线的图件,请按地图出版杜最新标准底图绘制.有审图证明的亦可。9参考文献只列文中引用的、公开发表的文献,按文中出现的先后顺序编号(引用之处在右上角用方括弧标注编号)。引用他人的资料和数据要认真核对,注明出处。请将中文参考文献译成英文。文献的著录格式请参见最新期的参