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国家海洋局四轴多旋翼四旋翼航拍飞行器航拍海岛海岸带影像
作者:huishi    发布于:2013/6/6 22:07:09    文字:【】【】【

国家海洋局第三海洋研究所一个白色半球四周伸出4个带有机翼支架的设备引起了记者的注意,它就是四旋翼无人机航拍。外形有点像蜘蛛的四旋翼航拍无人机是高空拍照能手,它可在1000米以下的任意高度悬停和飞行,并从空中对海岛、海岸带等进行立体“扫描”,帮助科研人员获取全面的地理测绘、海洋遥感等方面的现状信息。开展无人机运用的一段历史。陆续有地面调查人员找到海洋三所声学与遥感实验室,希望能提供时效性好而且清晰度高的遥感影像数据,并且最好有高潮位、低潮位等特殊时段的遥感影像数据,以满足相关调查研究工作的需要。这可给实验室出了一个很大的难题,因为卫星绕地球周期性飞行,所拍摄的影像数据都是固定时段的,即便特定时段卫星刚好飞行到预定区域上空,由于受云层遮盖等多种天气因素影响,所获取的影像数据也不一定能满足海岛海岸带调查需求。

新型无人机航拍拍摄海岛海岸带现状影像他认为随着空间技术的进步,无人机的操控性和安全性已大大提高,完全可以将其运用到海洋领域。无人机能够低空飞行,突破了时间、空间、天气,甚至空管等因素的限制,按照地面调查人员的特定要求获取满意的影像数据成为可能。无人机运用在海岛海岸带方面的调查研究毕竟是新课题,没有足够的成功经验可以借鉴,而且缺少相应的技术规程,最初的运用并不顺利。选用哪种类型的无人机作为遥测平台,就是他们遇到的第一个难题。其实早在20世纪90年代,无人机就被试图运用到海洋领域,但由于当时的无人机采用固定翼模式,其操控性较低、安全性较差以及缺乏相应链路支持等,曾造成较严重的安全隐患,无人机在海洋领域方面的运用一直停滞不前。随着空间科技的进步,无人机也有了很大发展,形成了固定翼无人机、传统无人直升机航拍、无人飞艇、四旋翼无人机等多种类型,而每一种又各有优缺点。经过慎重比较,海洋三所声学与遥感实验室最终选择四旋翼无人机作为遥测平台。四旋翼无人机依靠电力驱动,抗风能力强,对起降场地要求低,安全性好,即使出现故障,也不会对人员和财产造成伤害。与其他类型的无人机相比,同等条件下,四旋翼无人机机动性好,操作简便,能在1000米高度以内悬停或飞行,可广泛运用于海岛海岸带调查、海域使用监测以及灾害应急监测等领域。从国外买来了四旋翼无人机,却不能立即投入使用。因为国外厂商只提供无人机飞行器系统,而缺乏相应的影像后处理软件加以支持,这等于一台电脑没有安装相应的程序一样,根本无法实现用户的遥测目的。比如如何实现对无人机所拍摄的海量照片进行无缝拼接,从航拍影像走向遥感目标,最后获取包含大量地理信息的测绘数据。同时,要求获取的测绘数据不仅要有经纬度,而且在高程方向也要有相应的信息,这都是杨燕明和他的同事们需要解决的一个个难题。为把无人机运用起来,科研人员只能自己开发相应的图像后处理软件,结合已有的计算机处理技术和海洋领域的工作特点,一点一点地摸索,边开发边实践,逐步建立起四旋翼无人机航空遥测后处理平台。经过科研团队一年多的探索实践,他们成功攻克了镜头畸变校正、姿态正射校正、匀色匀光、薄云去除、影像配准及镶嵌等技术难题,自动化程序处理可让400多张原始图像处理在几小时内完成,完全满足海洋灾害应急监测的需求。在三维数字高程模型反演和三维实景数据处理方面,实现空间分辨率高达2厘米、数字高程精度在7厘米以内,目前处于国内领先水平。