0 引言

无人机是利用无线电遥控设备和机载操控系统进行操控的不载人飞行器[1]。它重量轻、结构简单、机动灵活、成本低廉，不仅能完成有人机执行的任务，还适用于有人机无法执行的危险环境和快速反应任务[2]。无人机作为一种快速有效的影像获取手段，具有数据实时传输、影像分辨率高、高危地区探测、成本低廉、机动灵活等优点，是卫星遥感和有人机航测的有效补充[3-4]。近年来，随着信息化建设和科学技术的不断发展，无人机的研究发展在总体设计、飞行控制、组合导航、传感器、图像传输、信息对抗与反对抗、发射回收、生产制造等技术领域都有了长足的进步，并达到了实际应用水平[5]。无人机已广泛应用到森林防火[6]、应急救灾[7]、资源监测[8]、军事侦察[9]等行业领域。本文主要对无人机航测数据采集与内业处理过程中的精度有关影响因子进行分析与研究。

本报讯10月31日，湖北宜化发布三季度报告。公告显示，公司前三季度营业收入10162668917.82元，同比增加10.72%，归属上市公司股东的净利润334631333.68元。

以支付宝生成密钥为例，首先根据开发语言选择密钥格式。其次选择密钥长度，一般新建应用使用2048位。利用支付宝提供一键生成一对RSA密钥。再点击“生成密钥”，会自动生成商户应用公钥和应用私钥。如图2所示。

1 无人机航测遥感系统

1.1 无人机航测遥感系统特点

无人机航测是以无人机为数据获取平台，以机载遥感设备获取影像信息，利用摄影测量专业软件处理影像数据，并按要求制作图像。无人机航测遥感系统集成了遥感、微波传输、影像信息处理等新技术，不仅完成小范围高分辨率影像快速获取，也能完成有人机难以完成的危险环境任务。测图鹰X100无人机航测遥感系统包括无人机飞行平台、机载数码相机、自主巡航系统、弹射起飞架、地面站控制系统、通讯数据链组件，是一套易用、高效、安全的数据获取解决方案，如图1所示。

图1 测图鹰X100无人机

测图鹰X100无人机平台性能指标和传感器性能指标如表1和表2所示。

表1 无人机平台性能指标

性能指标指标值性能指标指标值机长60cm翼展100cm 续航时长40min飞行速度75km/h抗风级别大于5级 起飞重量2kg 测控半径5km飞行升限750m

表2 无人机传感器性能指标

传感器名称相机焦距有效像素单张片大小传感器类型DIGITAIII35mm1000万3648×2736CCD

无人机航测遥感系统具有如下特点：

小型数码相机与传统的专业量测相机的性能和结构有较大的差异。

(2)高分辨率图像和高精度定位数据获取能力。无人机能够获取超高分辨率数字影像和高精度定位数据；还可根据特殊监测目标搭载各种波段传感器进行多角度拍摄；可采集地面分辨率大于5 cm的影像，平面精度能够达到1个像素。

2.2.3 数码噪音

(4)操作简单，系统易用性强。无人机是全天候作业的小型航测系统，系统易用性强，可单人操作。设置好任务程序后即可自动完成起飞、航摄、降落等步骤，真正实现全自动安全使用。无人机一般抗风能力大于5级，具有一定的防水能力，可随时获取相应测区的高分辨率影像。

1.2 无人机航测遥感系统数据采集

在执行飞行任务时，选择能见度较好时段，确定起飞和降落区域。人员和设备到达指定区域，安装检查与调试设备。在精确航线规划中设定航高、航向、航线间距、单次航拍面积等参数，并根据需求设计地面分辨率。无人机航测遥感系统工作流程如图2所示。

图2 无人机航测遥感系统工作流程

完成飞行任务后，导出像片和POS数据，快速检查单张像片分辨率、像片重叠度、航拍间隔、航拍漏洞、飞行姿态角、航高差等参数是否满足设计要求。如果各项指标均满足设计要求，单张像片清晰、色调饱满、反差适中、不偏色、没有漏洞、目视效果良好，则进行像片控制点测量。根据航测外业方案测定像控点后，将像控点资料导入到内业数据处理软件，进行内业处理。

1.3 无人机航测内业数据处理

三角杯、量筒、移液管、摇摆机、容量瓶、吸耳球、电炉、电子天平、塞子、筷子、角匙、GK-02型思维士电脑测色配色仪 （沈阳彩普科技有限公司）、标准灯箱。

2.3.1 相片重叠度、基高比对量测精度的影响

图3 无人机影像处理流程

2 无人机航测精度的影响因子分析

2.1 飞行控制技术对影像质量的影响

无人机体积小、重量轻，在航拍时受气流、风力、风向影响较大。无人机飞行不稳定，飞行时航偏角、俯仰角、翻滚角等姿态角值较大。另外，由于无人机飞行航高较低，相对地面物体移动速度较快，在曝光过程中成像面上的地物构像随之产生位移，构像位移的出现使影像模糊、影响成像质量。

2.2 相机质量对影像质量的影响

(1)机动快速的响应能力。一般无人机航拍数据获取都在低空飞行，降低了对天气条件的要求；无人机航测遥感系统升空飞行准备时间短、操作简单、运输便利，车载系统可迅速到达任务区附近设站；起飞降落时受场地限制较小，如道路、操场等较开阔的平坦地面均可起降，实现机动快速的响应能力。

每一卷传统胶片对应一个感光度值，而同一台数码相机有多种不同的“相当感光度”值，当采用高感光度拍摄时，传感器信号被放大，干扰电流也随之放大，引起更多的噪音。产生数码相机噪音的原因有本身元器件的性能、线路设计采用的降噪技术、拍摄时使用了较高感光度、曝光不足、长时间曝光等因素，数码噪音引起图像上的杂点增多，使得图像质量降低。

2.2.1 相机物镜存在较大色差和畸变差

相机物镜对不同波长的光线折射率不同，因此在焦平面上形成焦点，产生横向色差和纵向色差，使像片上的影像模糊不清晰。相机物镜是采用非球面研磨技术的透镜组，由于加工、安装及调试过程中产生一定残差。畸变差使被摄物体与影像之间不能保持精确的相似性，造成影像几何变形。

目前，大多数码相机采用窄画幅或中画幅CCD影像传感器记录影像数据。由于感光单元的非正方形因子，CCD面阵的非正交性排列和像素单元畸变差的存在，从影像中心到边缘误差逐渐增大，最大可达到50个像素，平面误差约3～4 m，无法直接获取满足精度要求的数据源。只有纠正影像，才能获取可供量测的稳定清晰的影像。

从数据中可以看出,主站单元依次查询了A1单元的前8个通道,然后发送了停止帧EB90 EB90,继续查询了下一个从站单元,很好的实现了主站控制下的从站轮询功能。结合ADS1258的数据输出格式进行分析,数据“8B 4C F8 E4”中“8B”代表通道3,“4C F8 E4”转换为电压值为2.963 4 V,高精度万用表测量输入电压的实际值为2.965 6 V,所以采集精度为(2.965 6 V-2.963 4 V)/2.965 6 V=0.7‰,表明该系统采集精度很高。

2.2.2 CCD芯片大小和分辨率

分辨率是指数码相机CCD芯片对被摄物体的解析能力。像素数量是衡量数码相机分辨率的关键因素，在等量面积上，像素越多，单元像素越小，影像的清晰度才越高，细节表现才越好，色彩还原才越逼真。否则，影像质量越低劣。

(3)飞行成本低廉。无人机低空航拍影像获取价格低、成本小、数据获取周期短、现势性强。

农村地区在实行乡村振兴政策的进程中，面临着包括农村金融体制完善性缺失、金融风险化解机制缺失和资源配置不均衡等方面的问题。在这样的背景下，就需要我国政府通过提升农村金融服务管理体系的科学性和创建完善的农村金融风险承担和应对机制的方式，来实现农村地区经济的发展，进而促进整个中国经济的发展，为中国人民享受更好的生活品质而努力。

2.3 技术方案对测量精度的影响

“沙莉的提议很新颖！”经理一锤定音，30块Swatch全部赠送给购买打印机、扫描仪，甚至是只买耗材的老客户，收到月末报表时，经理喜笑颜开，客户反响良好，当月沙莉的业绩名列榜首。

处理无人机影像数据时，不仅需要原始影像照片，还需要相机检校文件和控制点坐标信息。相机检校文件包括像主点坐标、相机焦距、像元大小、像方坐标系、径向畸变差系数、切向畸变差系数、CCD非正方形比例系数、CCD非正交性畸变系数等。控制点坐标信息包括每个控制点的点之记、控制点三维坐标。无人机影像处理流程如图3所示。

小型数码相机大多为矩形阵面的CCD，并非传统的正方形。像片重叠度越大基线越短，基高比越小。小型数码相机的基高比为0.15左右，远小于传统摄影的0.50。在立体模型下，同名地物交会角较小，降低了立体观测效果，直接影响高程量测精度。如果在保证具有三度重叠的前提下，尽量减少相片重叠度或使CCD阵面的长边与摄影航线相一致，可以大大增加基高比，提高高程量测精度。

2.3.2 像控点目标选取对测量精度的影响

外业像控点测量时，对目标点的选取主要取决于影像纹理的丰富程度。影像纹理粗糙、弧形地物、线状地物交角不好，则直接影响外业点位选取精度。内业处理对像控点的转刺也有较大的影像，降低了成图精度。如果采取布设地面点后再拍摄方法，则能有效提高外业选点精度和内业转刺点精度，有助于提高成图质量。

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2.4 大气条件对影像质量的影响

对摄影成像来说，比地物亮度更重要的是像片上相邻地物影像之间的密度差。如果地物影像之间没有密度差异，也就是没有影像反差，也就无法从影像上辨别地物。决定影像反差的因素除了地物本身特征外，还取决于阳光部分和阴影部分之间的差异。如果选择天气条件不好时拍摄，必然使影像质量变差。

2.5 后处理软件对测量精度的影响

无人机获取影像与传统航片相比像，具有幅较小、影像数量多、影像质量差等情况。应针对无人机影像特点，开发出影像自动识别和快速拼接的软件，实现数据的快速处理与融合。但目前生产厂家的软件功能不甚完善、自动化程度还不高，直接影响工作效率，不利于提高成图质量。

3 提高无人机航测精度的解决方案

3.1 提高像控点精度

像控点精度包括像控点的测量精度和像控点影像目标精度。使用GPS测量像控点的精度较高，误差小于5 cm，能够满足大比例尺测图的技术要求。像控点影像目标精度取决于影像纹理的丰富度，如果影像纹理较差则内业转点误差至少达到2～3像素。由于无人机航线设计的影像重叠度较高，采用先布设像控点再航拍则内业转点精度可提高至1.5像素以内，可将像控点精度提高至0.1 m，同时也能解决像片控制点布设不均匀问题。

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3.2 提高相机畸变参数精度

无人机搭载的非量测相机影像畸变较大且检校结果不稳定，可通过提高相机畸变参数的精度解决该问题。一是建立三维控制场，及时检测无人机航拍前后的相机畸变参数；二是固定相机镜头，减小相机畸变参数变化对加密成果的影响。

3.3 提高影像清晰度

无人机航拍影像清晰度受飞行速度、快门速度、飞行颠簸程度等影响。将无人机飞行速度控制在每小时80 km以内、相机快门速度1/120 s，可降低影像噪音。

3.4 提高影像匹配质量

由于无人机飞行不稳定造成影像质量差，导致很多摄影测量软件在影像匹配时存在要么匹配点数量过多但错误匹配点也很多，要么匹配点的质量很好但数量不够等问题。如果软件公司之间技术互通，互相补充各自的短板，一定能够解决该问题。

(4) 轨旁安全设备中的安全通信模块接收到RSSP-I安全通信包后，立即进行安全协议解析和验证，并将验证通过的安全数据提交给安全应用模块来执行计算。

4 结论

随着信息技术的迅速发展，对空间数据需求越来越大。无人机低空影像有效补充了卫星遥感影像获取成本高、周期长、灵活性差等缺点，能够在较大区域、有人机拍摄困难和突发灾害地区完成飞行任务。本文从无人机结构特点、飞行控制、技术方案及后续处理软件等方面阐述了影响无人机航测遥感系统精度的主要因素，并提出了提高像控点精度、提高相机畸变参数精度、提高影像清晰度、提高影像匹配质量等解决方案。

参考文献

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