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    無人機遙感系統的研究進展與應用前景

    作者:未知

      【摘 要】隨著我國航空技術的不斷進步,航空技術不斷取得突破性進展。無人機遙感系統是利用現有航空技術研制的無人飛行器。無人飛行器依靠有關動力裝置和各模塊,在一定條件下利用無線遙控實現自主飛行的目標,這是航空技術的新進展階段。這一階段的無人機的發展不但改變了傳統有人駕駛飛機的駕駛模式,而且給我國許多相關行業帶來了變革,對相關行業的發展起到了重要的推動作用。為此,筆者分析和探討了我國無人機遙感系統的最新研究及應用進展。
      【關鍵詞】無人機;遙感系統;研究進展
      1無人機遙感介紹
      作為航空對地觀察、測量的新型遙感平臺,無人機與航空測量一體化技術被投入使用到測繪行業中。結合數碼相機的攝影功能為“無人機數字遙感”技術開辟了一個新的領域。“無人機數字遙感”具有使用便捷、成本低、機動性好等顯著優點,是對發展衛星遙感和有人機遙技術的有益補充。
      無人機遙感技術是衛星遙感技術的補充,有其他任何一種遙感技術不具有的優勢。無人機遙感技術是傳感器技術、遙感測控技術、信息技術等技術的集成。該技術涵蓋了飛機平臺、地面實驗及綜合保障等領域。在我國對無人飛行器航空遙感技術的研究不僅是無人機技術本身,還包括無人機航空遙感飛控系統、遙感通信技術、單反數碼相機技術、傳感器輕小型化技術等,從而將其整合到無人機姿態穩定平臺,以獲取高清大比例航空影像。
      現階段的無人機遙感系統搭載的機載遙感設備為小型數碼相機,其拍攝的航片相比傳統的航片,它具有影像數量多和像幅小的缺陷。根據相機定標數據與遙感影像的特征、掃描的姿態數據、幾何模型,對遙感影像進行幾何和輻射校正處理,進而研發交互處理軟件并進行遙感影像處理。
      2.無人機遙感監測系統的分類及組成
      2.1遙感監測平臺分類
      根據不同的遙感監測平臺將無人機遙感監測系統進行分類。目前,國內外遙感監測平臺有三種:無人直升機平臺、無人固定翼飛機平臺和無人飛艇平臺。其中,無人飛艇平臺和無人固定翼飛機可控性強、適用場合多,多用于小范圍內土地調查。無人直升機平臺具有靈活性和輕便性的優勢,而用于緊急情況。
      2.2遙感監測系統主要組成
      無人機遙感監測系統主要由三大部分組成:無人機平臺、數據地面處理系統、機載系統。無人機是飛行平臺,它作為遙感監測的載體。它主要包含三個平臺:無人固定翼、無人飛艇、無人直升機。機載系統包括兩部分:機載控制系統和機載儀器。機載儀器包含兩大部分:影像設備和監測儀器。機載控制系統有三種:數據采集系統、信號控制系統和數據傳輸系統。機載儀器的運行受到信號控制系統的作用,機載儀器的測量數據的采集和傳輸分別由數據采集系統、數據傳輸系統來完成。數據地面處理系統包括兩部分:數據處理系統和圖像及監控數據接收系統。它接收并處理來自地面機載儀器的數據。就監測儀器而言在環境領域的應用比較廣泛,可以對以下污染物進行監測,如顆粒物、二氧化硫、臭氧、溫度、氮氧化物、濕度等氣象指標。
      3.無人機遙感系統的應用分析
      3.1無人機遙感系統在氣象監測中的應用
      經過不斷的發展具有巨大應用價值的無人機遙感系統在各行各業領域中擔當著不同的重要角色。比如用于氣象監測,無人機通過裝載相應的遙感設備,能夠對所在城市的氣溫、風速、濕度等氣象情況進行測試,為城市管理者提供準確的氣象數據。無人機遙感系統在該領域的應用已在中國、法國和美國等國家相當成熟。特別是近年來Chacal、Theseus氣象遙感器相繼被開發出來,它們根據需要搭載了氣壓、溫度、風速、濕度等傳感器,這些傳感器在氣象監測領域中被廣發揮了重要作用。
      3.2無人機遙感系統在環境調查中的應用
      無人機遙感系統廣泛應用于環境調查。主要用于對土地資源進行分類,監測城市區域環境用地,以充分掌握城市土地資源信息。目前,我國一些政府部門已嘗試利用無人駕駛飛行器遙感系統進行環境調查。利用無人駕駛飛行器搭載的高清數字相機農村和城市的土地資源進行環境調查。無人駕駛飛行器遙感系統獲得遙感地圖為土地使用權的計量提供依據,減少了傳統土地計量人力、物力的投入,大大提高了計量效率,滿足了政府部門對環境監測的精確要求。
      3.3無人機遙感系統在環境調查中的應用
      目前,無人機遙感系統在城市管理中起著至關重要的作用。當無法有效獲取城市災害信息時,無人機遙感系統可為現場指揮者提供有關信息,有助于盡快確定救災方案,減少災害造成的損失。比如,當某城市出現火災事故,無人機遙感系統可進行監控,為消防人員火災態勢提供信息,為火災的撲救提供參考。
      結束語
      作為一款新型的測繪方式,無人機遙感具備了相當多的優勢,而且能夠廣泛地應用到實際當中。隨著相關技術的不斷進步,無人機遙感技術將會在測繪系統中占據極其重要的地位。同時,它必然會廣泛地運用到各種場合,并將成為現代國家對地觀測系統中關鍵。
      參考文獻:
      曹學仁.小麥白粉病的遙感監測及捕捉器中孢子的Real-timePCR定量檢測[J].中國農業科學院,2013,(5):223-224.
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      [3]問鼎.基于無人機的風電類建設項目竣工環保驗收方法研究――以錦州楊屯風電場為例[J].沈陽航空航天大學,2013,(12):47-48.
      作者簡介:
      俱冬 1993年05月08 日 性別:男 民族:漢 籍貫:陜西省咸陽市淳化縣 職稱:助理工程師 學歷:本科,單位:61267部隊
      (作者單位:北京市通州區)
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