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【干货】无人机遥感技术应用报告

刚刚去世的“布鞋院士”、北京师范大学地理学与遥感科学学院教授李小文留下丰硕的遥感技术研究成果。当无人机应用遥感技术,带给世人不一样的开阔视角。

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什么是无人机遥感

无人机遥感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing),即利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术,能够实现自动化、智能化、专用化快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息,且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。无人机遥感系统由于具有机动、快速、经济等优势,已经成为世界各国争相研究的热点课题,现已逐步从研究开发发展到实际应用阶段,成为未来的主要航空遥感技术之一。无人机为空中遥感平台的微型遥感技术,其特点是:以无人机为空中平台,遥感传感器获取信息,用计算机对图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像。

目前,无人机遥感的应用非常广泛,各国政府或军队都在大力发展与其相关的机身结构、飞行器、传感器以及数据存储、处理和传输等技术。最初,无人机遥感的研究成果大多都来自于军事需求的牵引,但其在非战争军事行动中的作用越来越明显,甚至对它的发展趋势提出来更多更高的要求。

无人机遥感的主要优点

1、系统颜值周期短,成本低   无人机体型小,相对耗费低,对开发团队来说大大节省了人力资源,缓解了资金方面的压力,对操作员的培养周期也相对较短。日常维护简单,同时节约机库场地。

2、机动性好  由于体积小,比较灵活,无人机执行任务时可以通过地面运输到指定地点。起飞要求低,不需要专用跑道,可以在平地、坡路、沙滩等地通过车载、导弹或者地面方式直接发射,回收方式可以采用滑行或伞降的方式。2013年,美国X-47B型无人机甚至已实现从航空母舰上起飞并自行回落,下一步该型机还将实验携带各种传感设备和内部武器装备载荷,可以满足联合作战网络作战的需求。

3、易操控,安全性好,应对突发事件能力强  遥感型无人机的飞行落线可以预先设定,也可以在飞行过程中进行校对和调整,以对目标进行精确测量。若执行任务过程发生故障,无人机可以通过配备的自动诊断及显示故障功能,自动返航到起点上空等待排除故障。在任何场地,都能够全天时、全天候执行任务,观测举例可大大超过操作员的可视距离。

4、高分辨率遥感影像数据获取能力,适合于区域性专业应用  无人机遥感的亮点是实时获取高分辨率遥感影像数据,其搭载的高精度成像设备,不仅满足大范围覆盖的要求,还具备垂直或倾斜成像的能力。无人机遥感获取的图像空间分辨率可达亚米级,甚至可以更高,满足1:10000以上比例尺的遥感应用需求。

国内无人机遥感主要应用

随着数值化、小型化和高精度的新型传感器的出现,无人机遥感的应用范围和领域得到了迅速拓展。目前,无人机的类型已达数百种之多,用途多样,性能各异,续航时间持续增加,根据平台搭载的人物载荷的不同,无人机执行任务的时间、范围都可灵活实现,这也为搭载多种传感器和执行专项任务创造了有利条件。其中,遥感传感器是无人机平台的眼睛,是无人机遥感得以广泛应用的基础。

在国内,无人机遥感技术研究取得了一定的成果。如适合无人机SE-1的小型多光谱成像仪,内置摄影控制软件,可实现飞行控制系统通信、飞行参数获取、曝光时间计算的修正、实时数据存储等功能。近年来有研究人员采用系统集成方法,设计了应用于无人机的大面阵CCD相机遥感系统,并在无人遥感飞机Y-12上进行了搭载飞行试验,获得了符合精度的图像。

2011年,我国首次成功使用Z-3直升机无人机悬停在内蒙古三湖河口至昭君坟河段进行凌情监测影像在线实时快速拼接,及时提供了防凌决策信息。

2012年,我国海域的无人机遥感监测试点工作步入收尾阶段,开始成果验收。国家海洋局计划在全国11个沿海省(区、市)各建设一个无人机基地,每个基地至少配备一架无人机,负责监测省内管辖的海域,届时我国沿海各地域将实施无人机遥感监测。

2016年1月18日,中国新型遥感无人机“极鹰2号”在南极长城站成功首飞。至此,中国极地遥感无人机已实现在包括北极斯瓦尔巴群岛和东南极中山站在内的三种不同极区环境中的成功飞行。

据介绍,此次执飞的“极鹰2号”是北京师范大学最新研发的无人机,它以锂电池为动力,飞行高度最高可达1500米,能快速完成大面积遥感拍摄工作。

此次拍摄无人机经过一小时飞行获取350余幅遥感图片后着陆,图片十分清晰。长城站周边多数时间阴云密布,遥感卫星已多年未拍摄到长城站的清晰影像。此次拍摄展示了清晰的长城站,包括综合楼、油罐、码头、集装箱、车辆等。 (来源:中国安防展览网)

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