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什么是倾斜摄影测量,目前的主要应用是在什么方面

来源:www.ahlulin.com   时间:2023-05-16 06:46   点击:223  编辑:常菲   手机版

什么是倾斜摄影测量,目前的主要应用是在什么方面

倾斜摄影测量是在一个飞行平台上搭载多台传感器,同时从垂直、倾斜等多角度采集地面影像数据,经过数据处理,获取地物准确、完整的位置信息和纹理数据。

工作流程分为外业和内业两部分,外业的主要工作为数据采集,即利用飞行平台搭载倾斜摄影相机获取航片,航片获取后交由内业,内业主要工作为数据处理,包括将航片导入专业的的处理软件中进行空三加密运算以及模型生产,这个环节往往是问题的高发阶段,会浪费项目70%的时间去处理。

外业数据采集工作需要熟练稳重的飞手,搭配安全稳定的飞行平台和工作稳定、性能卓越的相机。飞行平台一般为多旋翼无人机和固定翼无人机,目前在消费级领域大疆一家独大。倾斜摄影相机有成都睿铂。无人机飞手是其中最不可控的因素,业内啻纬鱿止奕嘶鸱芍螅墒炙婕闯两谟蜗防铮旌诹瞬欧⑾治奕嘶挥谢乩吹闹卮蟛撇鹗录

目前较为主流的应用包括以下几方面:

1、古建筑保护。例如西安古城墙保护。通过无人机近景摄影测量技术获取古城墙及附属建筑物的影像数据,对古城墙及建筑物进行三维重建,实现对古城墙的数字化及信息化,助力古城墙的管理保护工作。

2、智慧城市:利用基于三维模型采集的矢量范围,实现三维模型的动态裁剪,并结合矢量信息,将三维模型逻辑单体化,满足精细化要求,并实现实景三维数据、高精度地形数据、正射影像数据、国土空间规划数据、CAD地形图、竣工数据和地籍数据等类自然资源信息综合管理。

3、地籍、地形测绘:房地一体项目:农村宅基地和集体建设用地使用权的确权登记在全国各个地方开展着,随着“智慧城市”“多测合一”等新战略的部署与即将实施,这方面的工作正在紧张赶工。

4、规划设计:如辅助桥梁进行规划设计。结合BIM技术实现桥梁结构三维设计。同时利用BIM建模技术,实现桥梁设计方案的实时动态调整和三维动态演示。

此外还应用在电力行业,如巡线、巡塔;植物保护;林业等,随着技术的不断进步,倾斜摄影测量应用的范围也将越来越广泛。

倾斜摄影测量技术以大范围、高精度、高清晰的方式全面感知复杂场景,通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观的反映地物的外观、位置、高度等属性,为真实效果和测绘级精度提供保证。倾斜摄影只是一种摄影方法,重要的是计算机视觉技术利用足够数量和有足够重叠度的倾斜影像实现了三维重建,因而就形成了倾斜摄影技术或倾斜摄影测量技术。

倾斜摄影目前在测绘领域的主要用途是快速建立精细的地表三维模型,可以替代传统的手工建模和“倾斜影像+激光扫描”的建模方法。倾斜摄影技术优势或者说最吸引用户的,就是利用倾斜摄影技术可以全自动、高效率、高精度、高精细的构建地表全要素三维模型。在大数据时代、智慧城市的时代,全息三维将是地理信息产业服务于智慧城市、大数据时代的有力武器。

国外排名前三的有Smart 3D, Photoscan, OpenDroneMap,

国内有Skyline PhotoMesh, 大疆无人机(需要硬件投入成本)。

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无人机是用卫星导航的么?

无人机主要依赖卫星的导航,也就是我们说的GPS,只不过军用的和民用的在获取的卫星数目上不一样,军用的更多,精确度更高,无人机同时为卫星的通讯,侦察等盲区提供补充。

无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

无人机导航系统通讯数据量大、实时性高的特点,设计了基于双DSP的导航系统;一个为解码DSP,用于接受地面遥控指令,控制任务设备及处理GPS信息;另一个为导航DSP,用于进行导航控制、下传遥测数据;双口RAM芯片IDT70V27用来保证两者准确的数据通讯;GPS信息的接受通过外扩串口收发芯片TLl6C752来实现;实际飞行实验证明该系统可以完全实现无人机的导航任务,且系统简单、可靠。

无人机主要依赖卫星的导航,也就是我们说的GPS,只不过军用的和民用的在获取的卫星数目上不一样,军用的更多,精确度更高,无人机同时为卫星的通讯,侦察等盲区提供补充。

无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。

可以 配一个自动驾驶仪

一般来说,无人驾驶飞行器的导航、定位装置大致可分为自主式与非自主式两类。采用线控和遥控方式的无人机,基本上都是在目视或无线电测控系统能够“观察”到的范围内飞行,可以不装专门的机载导航和定位设备,其航线和飞行状态的修正由地面操纵员适时控制。

远程无人机在执行任务时,其活动半径往往已超出地面站观察和测控的范围(使用卫星通信和中继通信的除外),所以需要采用自主导航方式,由机载导航设备(如惯导、GPS导航系统等)独立完成精确导航任务。

另外,远程无人机的机载导航系统主要有如下几类:惯性导航系统、无线电导航系统、卫星导航系统、组合式导航系统等等。

1、惯性导航系统(INS)是最常用的导航、定位系统。这种自主式导航设备主要通过测量加速度来推算飞行器的速度、位置等数据。按实现参考坐标系的方式,惯导系统可分为三大类:几何式惯性导航系统、半解析式惯性导航系统、解析式惯性导航系统。前两类可统称为平台式惯导系统,而第三类则称为无平台式惯导系统或捷联式惯导系统(SINS)。

惯性导航定位系统工作时不依赖外界信息,不向外界辐射电磁波,不受机动飞行的影响,也不受航行地区和气象条件的限制,具有自主能力强、隐蔽性好、不易受干扰,可全天候工作等优点。但多数陀螺仪的制造工艺复杂,生产成本和维修费用较高,使用前需进行初始校准,航行时平台位置的测量误差会随时间的增加而积累,需要定时加以修正。

2、无线电导航是一种依靠无线电引导飞行器沿预定航线、在规定的时间内到达目的地的航行技术。该系统主要利用无线电波来测定飞行器的方位、距离、速度等导航参量,算出与规定航线问的偏差,然后通过机载飞控系统和自动驾驶仪操纵无人机消除偏差,保持正确的航线。著名的多普勒导航系统、战术空中导航系统(“塔康”系统)、甚高频全向方位导航系统(“伏尔”系统)、低频脉相双曲线远程导航系统(“罗兰-C”导航系统)、“奥米加”导航系统等均属于无线电导航系统的范畴。

3、多普勒导航系统(DNS)。它是一种机载自备式航位推算系统,主要是利用多普勒效应来实现无线电导航的,现代大型远程无人机一般都配备有该系统。DNS主要由多普勒雷达、航向姿态陀螺,多普勒导航计算机等组成。飞行时将机载多普勒雷达测得的飞机速度信息,航向姿态系统测得的飞机航向,俯仰、横滚信息送入导航计算机,完成坐标转换,得到在地面坐标系中的速度矢量。然后通过对速度进行连续积分等运算,得到无人机的即时位置。再由即时位置算出航线求出目标相对于无人机的方位、距离以及无人机的偏航角、偏航距等导航参数,并对机载系统实施修正操纵。多普勒导航系统重量轻、体积小、成本低、使用维护方便,能连续提供各种导航参数,适用于全天候的远、中、近程导航,无需地面设备配合工作,能够独立完成导航任务。飞机速度和偏流角的测量精度较高,与自动驾驶仪交联可实现自动领航。其主要缺点是:飞行姿态超过限度时,多普勒雷达有可能收不到回波信号,从而影响系统的正常工作。导航定位误差随时间和飞行距离的增加而积累。

4、GPS全球卫星导航系统。从原理上讲,全球卫星导航定位系统(GPS)也是一种无线电导航系统。与其它无线电导航系统相比,GPS可实现全球导航。同时,与DNS系统相比,其导航精度是比较高的。美军的无人机以及部分精确制导弹药都喜欢采用这种简单、实用、廉价的制导方式。

GPS系统的主要优点是:体积小、重量轻、价格低、导航精度高、使用维护方便,能实现全球导航和全天候导航,它的导航定位设备不向外界发射电磁波,隐蔽性比较好。

该系统的缺点是:只有接收到GPS卫星发射的无线电波才能进行导航、定位,受到外界干扰时就无法正常工作了。GPS的动态刷新率较慢(大约每秒1次),因此,不适用于作高速机动飞行的无人机。由于它无法给出飞行器的姿态角,也难以和自动驾驶仪实施紧密交联。在某些飞行状态下,GPS信号可能会被无人机的机身、机翼、机内设备等遮挡,从而丢失数据,使导航、定位工作处于间断状态。

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