【編者按】本文作者：陳曉帥，一名航測(cè)外業(yè)作業(yè)員
看了一篇楊寧先生寫(xiě)的《我對(duì)于無(wú)人機(jī)未來(lái)改進(jìn)的看法》而無(wú)意間加了小編微信，小編說(shuō)我是他認(rèn)識(shí)的第一個(gè)做測(cè)繪，想找我寫(xiě)一篇關(guān)于無(wú)人機(jī)測(cè)繪的文章，給模友做一個(gè)參考。我只能說(shuō)從事航測(cè)也就一年，做飛手也就半年，故我只能談?wù)勂綍r(shí)是怎么作業(yè)，專(zhuān)業(yè)就算不上，由于涉及到商業(yè)機(jī)密，故名稱(chēng)型號(hào)之類(lèi)的不能言明。
一、航測(cè)無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)
無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)與傳統(tǒng)測(cè)繪相比，具有使用成本低，機(jī)動(dòng)靈活，載荷多樣性，用途廣泛，操作簡(jiǎn)單，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代測(cè)繪行業(yè)中發(fā)揮著越來(lái)越多的作用。
二、航測(cè)無(wú)人機(jī)工作原理
通過(guò)無(wú)線電遙控設(shè)備或機(jī)載計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制飛行系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)，使用小型數(shù)字相機(jī)（或掃描儀）作為機(jī)載遙感設(shè)備。
三、航測(cè)無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成
飛行平臺(tái)，飛行導(dǎo)航與控制系統(tǒng)，地面監(jiān)控系統(tǒng)，機(jī)載遙感設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，發(fā)射與回收系統(tǒng)，野外保障裝備，附設(shè)設(shè)備。
四、航測(cè)無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)
飛控系統(tǒng)用于無(wú)人機(jī)的導(dǎo)航、定位和自主飛行控制，它由飛控板、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、GPS接收機(jī)、氣壓傳感器、空速傳感器等部件組成
飛控系統(tǒng)性能指標(biāo)要求
a)飛行姿態(tài)控制穩(wěn)度:橫滾角應(yīng)小于±3°俯仰角應(yīng)小于±3°航向角應(yīng)小于±3°
b)航跡控制精度:偏航距應(yīng)小于±20米、航高差應(yīng)小于±20米、航跡彎曲度應(yīng)小于±5°。
五、航測(cè)無(wú)人機(jī)地面監(jiān)控系統(tǒng)
1.系統(tǒng)構(gòu)成
無(wú)線電遙控器、監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地面供電系統(tǒng)以及監(jiān)控軟件等組成。
2.飛控系統(tǒng)性能指標(biāo)要求
a)監(jiān)控站主機(jī)應(yīng)選用加固筆記本電腦、或同等性能的計(jì)算機(jī)和電子設(shè)備；
b)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以圖形和數(shù)字兩種形式顯示，顯示做到綜合化，形象化和實(shí)用化；
c)無(wú)線電遙控器通道數(shù)應(yīng)多于8個(gè)，以滿足使用要求；
d)監(jiān)控計(jì)算機(jī)應(yīng)滿足一定的防水、防塵性能要求，能在野外較惡劣環(huán)境中正常工作；
e)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的主頻、內(nèi)存應(yīng)滿足監(jiān)控軟件對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的要求；
f)電源供電系統(tǒng)應(yīng)保障地面監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)間大于3小時(shí)。
六．航測(cè)無(wú)人機(jī)起降方式
1.起飛方式：
滑跑起飛
優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需彈射器。缺點(diǎn)：場(chǎng)地限制。
彈射起飛
優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有場(chǎng)地限制。缺點(diǎn)：需要購(gòu)置彈射器。
2.降落方式：
滑跑回收
優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需回收降落傘。缺點(diǎn)：場(chǎng)地限制，安全性不如傘降。
傘降回收
優(yōu)點(diǎn)：安全可靠，受場(chǎng)地制約影響小。缺點(diǎn)：需要降落傘以及飛控系統(tǒng)支持。
七、航測(cè)無(wú)人機(jī)安全性要求
1無(wú)人機(jī)應(yīng)配備傘降設(shè)備，在無(wú)人機(jī)遇到突發(fā)故障時(shí)，可通過(guò)降落傘減緩下降速度、避免或減小對(duì)地面目標(biāo)的沖擊和損害、減小飛行平臺(tái)和機(jī)載設(shè)備的損傷；
2.設(shè)計(jì)飛行高度應(yīng)高于攝區(qū)和航路上最高點(diǎn)100m以上；
3.設(shè)計(jì)航線總航程應(yīng)小于無(wú)人機(jī)能到達(dá)的最遠(yuǎn)航程；
4.距離軍用、商用機(jī)場(chǎng)須在10km以上；
5.起降場(chǎng)地相對(duì)平坦、通視良好；
6.遠(yuǎn)離人口密集區(qū)，半徑200m范圍內(nèi)不能有高壓線、高大建筑物、重要設(shè)施等；
7.起降場(chǎng)地地面應(yīng)無(wú)明顯凸起的巖石塊、土坎、樹(shù)樁，也無(wú)水塘、大溝渠等；
8.附近應(yīng)無(wú)正在使用的雷達(dá)站、微波中繼、無(wú)限通信等干擾源，在不能確定的情況下，應(yīng)測(cè)試信號(hào)的頻率和強(qiáng)度，如對(duì)系統(tǒng)設(shè)備有干擾，須改變起降場(chǎng)地；
9.無(wú)人機(jī)采用滑跑起飛、滑行降落的，滑跑路面條件應(yīng)滿足其性能指標(biāo)要求。
八、航測(cè)無(wú)人機(jī)照相設(shè)備
現(xiàn)在市場(chǎng)提供的固定翼無(wú)人機(jī)有效載荷一般不超過(guò)5Kg。因此,這類(lèi)無(wú)人機(jī)不能裝載一般有人駕駛飛機(jī)所使用的重達(dá)百公斤量級(jí)的高檔航空相機(jī)。目前大多采用稍為高檔的單反相機(jī),像幅在3K×4K以上。
九、航測(cè)無(wú)人機(jī)選擇參考
由于航測(cè)所需的無(wú)人機(jī)復(fù)雜程度要高于一般航模，各個(gè)設(shè)備之間需要有良好的兼容性，因此，單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)設(shè)備組裝調(diào)試難度大，設(shè)備之間兼容性存在一定風(fēng)險(xiǎn)，整套設(shè)備采購(gòu)是最好的選擇。我所操控的電動(dòng)無(wú)人機(jī)可在距離200米至800米高度作業(yè)，續(xù)航65分鐘，航程可達(dá)70km，搭載450g以?xún)?nèi)的微單，鏡頭可選16mm，20mm和30mm鏡頭。在500米高度下，航攝地面分辨率可達(dá)0.1米以?xún)?nèi)，單次作業(yè)面積可達(dá)14平方公里。
我們公司主要是做4D產(chǎn)品，即DEM（數(shù)字高程模型），DOM（正射影像），DEM（地表模型），DLG（地形圖），從外業(yè)像控測(cè)量到低空高清航攝，再到數(shù)據(jù)影像處理都都做。
下面是作業(yè)流程：
從接到項(xiàng)目開(kāi)始，首先是用戶的需求：成圖比例，地面分辨率要達(dá)到多少厘米。查看谷歌地圖，查看看地形起伏落差，選擇合適的相機(jī)，鏡頭和相片重疊度，并計(jì)算我們無(wú)人機(jī)的相對(duì)航高（航高必須是高差的6倍以上），航線間隔和拍照間隔。
根據(jù)航線間隔和范圍線在谷歌地圖出航線
外業(yè)航攝工作也不難，主要是細(xì)心，起飛檢查要仔細(xì)，參數(shù)設(shè)置正確，操作方法得當(dāng)。
設(shè)備檢查
設(shè)備從組裝開(kāi)始到完成過(guò)程中都要仔細(xì)檢查配件有沒(méi)變形，連接是否牢靠有沒(méi)有松脫的可能，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否順滑，舵機(jī)工作正常與否，電臺(tái)通訊是否完全正常，GPS所搜索到衛(wèi)星是否足夠，該初始化的數(shù)據(jù)全部是否完成，航線航點(diǎn)，拍照間隔和拍照點(diǎn)是否正常設(shè)置。
相機(jī)設(shè)定：由于巡航速度為72km/h，故相機(jī)設(shè)定為S檔，快門(mén)為1/1600到1/1250，用不同的ISO值進(jìn)行拍照，對(duì)比照片選擇合適的ISO。
迎風(fēng)起飛，飛到空中，切返航，檢查無(wú)人機(jī)盤(pán)旋狀態(tài)是否穩(wěn)定。爬升到目標(biāo)后切到航線飛行模式，航線中遙控飛手和電腦操作手都要注意觀察衛(wèi)星、飛控和舵機(jī)電池電壓、地速、空速及高度、飛機(jī)姿態(tài)及方位等重要數(shù)據(jù)。
為了增加續(xù)航，傘包已經(jīng)拆除，故采用滑降。選擇平坦的草地，水泥地都可以，試過(guò)在單車(chē)道的水泥地上降落。
對(duì)于測(cè)繪型無(wú)人機(jī)，我們希望是狀態(tài)更穩(wěn)定，續(xù)航長(zhǎng)，航程長(zhǎng)，載重大的機(jī)型，當(dāng)然重量，速度和續(xù)航之間是很難平衡的，還有電池能夠變輕就好了。當(dāng)然你會(huì)說(shuō)這些特點(diǎn)油機(jī)都可以做到，我承認(rèn)油機(jī)效率可做到很高。但是相當(dāng)于油機(jī)的操作難度和危險(xiǎn)性，電動(dòng)機(jī)還是有優(yōu)勢(shì)的，畢竟油機(jī)不是人人可以操作的起來(lái)（PS：我已經(jīng)見(jiàn)證了三臺(tái)大白墜的稀巴爛）。
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