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低空无人直升机航空摄影系统的设计与实现

张强  
【摘要】: 一百多年历史的航空摄影测量和五十多年历史的航天摄影测量,构成了传统的航空、航天摄影测量技术体系。传统的航空、航天摄影测量技术已经非常成熟,在国家基本比例尺地形图测绘中发挥着独一无二的作用;但面对小区域、大比例尺成图任务时,双双陷入无能为力的尴尬局面。 当前,几乎全部摄影测量单位都是处于有“测量”而无“摄影”的状态。这种航空摄影与影像测量分离的现状,在技术发展的初期是必然的,也是合理的。然而,长期分离状态,势必造成成图周期长、生产成本高等问题。因此,为实现“摄影”与“测量”的统一做点工作,是本文研究的初衷。 本文结合江苏省普通高校高新技术项目“低空无人机遥感产业化试验及其应用系统开发(JHB05-36)”的研制工作,对低空无人直升机航空摄影系统的关键技术进行了研究,论文的主要工作如下; 1、在分析低空无人直升机航空摄影系统原理的基础上,对航空摄影的关键参数和作业模式进行了设计。 2、利用GPS OEM板、固态磁阻传感器和倾斜传感器,集成了一套能够满足无人直升机航空摄影导航要求的轻便的定位定姿系统。同时,该系统也为摄影测量中大角度解算问题提供了较好的初值。 3、在分析和总结了航迹规划原理的基础上,设计并实现了一套低功耗的通讯链路系统和基于PDA的航迹规划软件。 4、重点研究了非量测型数字相机检定技术,在实现控制点高精度自动量测的基础上,提出了三维多片分组迭代求解直接线性变换(DLT)系数和畸变参数的算法。 5、成功研制了一套低空无人直升机航空摄影的系统原型,并完成两个区域的验证试验,取得了满意的实验结果。


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