低空無人機航空攝影高度自動測量方法研究

錢芊

摘要：為了對低空無人機攝影高度進行有效控制，能夠使地理信息圖像更加清晰化，應該對低空無人機攝影高度自動測量方式進行科學的研究。目前低空無人機航空攝影高度自動測量過程中，利用的測量措施屬于自動化標定方法，調查指出，這種方法在進行應用時存在諸多缺點，比如使用噪音會過大，測量結果也并不準確。故而，在進行低空無人機航空攝影過程中應該選擇簡便快捷的測量方法。通過多傳感器結合卡爾曼濾波以此實現(xiàn)低空無人機航空攝影高度自動測量，利用氣壓測量對影響低空無人機航空攝影高度測量因素進行深入研究，依照相關的參數(shù)進行有效的調節(jié)，通過GPS確保系統(tǒng)的精準，進而對相關測量參數(shù)進行逐步的調整，探討低空無人機航空攝影高度自動測量方式。

關鍵詞：低空無人機;航空;攝影高度;自動測量

引言

為了確保我國社會經濟建設的不斷發(fā)展，應該靈活使用科學方法，針對相關地理信息進行有效的預測，建立數(shù)字化平臺。航空測量技術普遍應用于地理信息測量或者測繪中，獲取的信息具有較高的準確性，隨著我國低空無人機航空攝影技術的不斷優(yōu)化，已經逐漸趨于智能和高效化，在地理信息建設、國土信息管理等領域有了重大的突破和應用^[1]。根據(jù)我國地形圖測繪過程，都是利用航空攝影方式進行信息的獲得，在實際測量過程中，仍舊需要不斷優(yōu)化和完善，以此提升測量的相關性能問題。

一、低空無人機航空攝影高度自動測量技術

低空無人機航空攝影高度自動測量，根據(jù)氣壓測量對相應的氣壓參數(shù)進行有效計算，以此探討低空無人機航空攝影高度的各項因素，推導出大氣對流程內氣壓的影響因素受到相應的攝影高度、重力加速度等因素的影響，和低空無人機航空攝影高度有一定聯(lián)系。在對表達式進行計算時，要考慮海平面的數(shù)據(jù)以及大氣壓強參數(shù)，此外密度標準參數(shù)同樣不容忽。使用氣壓測量對相關氣壓進行研究，根據(jù)實際情況以此調整相應的攝影高度，確定實際高度。根據(jù)資料顯示，目前使用氣壓傳感器進行低空無人機航空攝影高度自動測量過程中，所得出的高度是絕對值，不屬于低空無人機航空攝影的實際高度，并不能順應低空無人機進行正常的起飛或者著陸等，在進行低空無人機航空攝影高度自動測量是還是應該以實際高度為主要依據(jù)，滿足其要求^[2]。

二、低空無人機航空攝影高度自動測量系統(tǒng)特點

首先在處于相對復雜地面或者惡劣天氣等不利條件下，低空無人機航空攝影高度自動測量系統(tǒng)所受到外界干擾等不良因素影響相對較低，在進行實際工作過程中，具有一定的靈活性;在進行低空無人機平臺建立過程中，相對而言其建立平臺的成本耗費和相關航空攝影高度設備等維護費用普遍較低;低空無人機飛行高度并不算太高，在進行信息獲取圖像時并不模糊，較為清晰，針對范圍較小的區(qū)域擁有足夠的優(yōu)勢條件^[3]。無人機航測系統(tǒng)的重疊度情況，能夠依照實際要求進行調整，通過提升穩(wěn)定性對技術影響因素進行有效控制。此外，并不需要對空域進行申請，攜帶相對較為簡單，在進行轉場時也較為迅速。

三、低空無人機航空攝影高度自動測量的應用

1、傳感器測量

在進行實際計算時，GPS系統(tǒng)展開有效的計算工作，利用氣壓高度測量等措施，獲得低空無人機航空攝影高度的相關信息。當選擇GPS技術進行航空攝影高度測量過程中，低空無人機航空攝影高度和相關噪音或者實際高度有一定的聯(lián)系，簡言之受到高度、噪音等因素的影響。低空無人機航空攝影氣壓參數(shù)和相關氣壓高度的尺度有一定誤差存在，低空無人機航空攝影在進行測量過程中存在的誤差一定程度上和噪音有聯(lián)系。在進行GPS測量時，因為低空無人機GPS的準確具有一定局限性，故而，布置相關控點，對其進行科學的選擇。在進行相關布置時，在低空無人機采集的圖像上使用可視特征點，比如公路等，控點在進行利用過程中，基于沒有可辨別的位置，地面設置時應該添加相關輔助標識，方便分辨，以此作為控點部位^[4]。值得關注的是，控點的設置應該在圖像收集完成后，確保圖像清晰，并不模糊，以此對控點有效的體現(xiàn)。

2.自動測量的實現(xiàn)

低空無人機航空攝影傳感器模型設計時，通過二階多項的方式，對低空無人機航空攝影的參數(shù)進行有效的調整，對輸出參數(shù)進行修改和優(yōu)化，依照動力學為基礎，在設立低空無人機航空攝影高度的相關方程時，利用卡爾曼濾線評估計算攝影高度的具體方差，以此為調整低空無人機航空攝影高度提供重要依據(jù)，對高度測量的依據(jù)有一定憑證。低空無人機在進行航空攝影過程中，高度測量的傳感器對電壓值進行有效彌補后收到溫度矯正系數(shù)等相關指標的影響，一定程度上和低空無人機閾值有一定聯(lián)系。通過低空無人機航空攝影動力方程的計算，低空無人機航空攝影高度自動測量數(shù)據(jù)和低空無人機系統(tǒng)的溫度數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)等有著密不可分的聯(lián)系^[5]。

四、自動測量的結果

1、設定參數(shù)

為了確定低空無人機航空攝影高度自動測量方法的優(yōu)點，應該展開相應低空無人機數(shù)字模擬，通過計算出氣壓高度傳感器和相關攝影高度測量的差距值，結合垂直加速劑測量數(shù)據(jù)評估，在進行低空無人機航空攝影過程中，大氣壓強的變化值應該要納入數(shù)據(jù)計算的考慮范圍內，以此計算出準確的數(shù)據(jù)，為低空無人機航空攝影高度自動高度測量提供有效依據(jù)。低空無人機控制系統(tǒng)有五大部分，首先是低空無人機航空攝影地面檢測;低空無人機航空攝影控制;低空無人機航空傳感器系統(tǒng);低空無人機飛行檢測系統(tǒng);低空無人機航空攝影參數(shù)傳輸。在進行實驗過程中，使用無人機航空以此實現(xiàn)輔助計算，無人機航空攝影參數(shù)根據(jù)無線模塊、路由器等相關裝置進行實驗。無人機航空攝影地面控制根據(jù)程序和監(jiān)控系統(tǒng)進行合成^[6]。

2.實驗測試

在進行實驗過程中，低空無人機航空攝影高度的相關內容濾波檢測差距，存在一定限制，通過卡爾曼濾波進行數(shù)據(jù)測量，對高度信息進行有效處理過程中，穩(wěn)定性較強，相較于一般情況下，低空無人機航空攝影高度差距作對比，準確性并不高，在低空無人機航空攝影高度測量中值得應用，也推薦使用。根據(jù)低空無人機航空實際飛行會有一定顫動出現(xiàn)，因此噪音的因素較多，低空無人機航空攝影信息采集過程中會存在一定的問題，圖像會受到波動的影響，低空無人機航空攝影高度參數(shù)也相對較為趨平，對相關穩(wěn)定性也有所提高。低空無人機航空攝影過程中，穩(wěn)定性和準確性都會有所提升。

五、結語

通過多傳感器結合卡爾曼濾波的聯(lián)合進行相應的數(shù)據(jù)測量，利用多傳感時，應該優(yōu)化單個傳感器的相關缺陷，對其進行完善，確保低空無人機航空攝影畫面能夠提升，為之后的使用奠定有效的基礎。低空無人機航空攝影值得研究的關鍵部分有自主飛行的能力和對其的控制操作，當然，不容忽視的一點便是航空攝影高度自動測量方法，并且使用方法還需要進行不斷研究和完善。需要充分考慮的因素有傳感器性價比和相關性能，對于傳感器采集信息的準確性要求較高。GPS高度傳感器的使用，對攝影高度有一定優(yōu)勢，測量采集的相關信息也較為精準，以此使得低空無人機航空攝影高度自動測量的主要目的實現(xiàn)。

參考文獻

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