無人機遙感影像處理技術(shù)與高精度的實現(xiàn)

鄭俊拓 張大鵬 田鎮(zhèn) 郭鵬 余家俊

摘? 要：科學技術(shù)近些年來發(fā)展速度十分迅猛，越來越多的領(lǐng)域之中開始對無人機遙感技術(shù)有了廣泛應用，該技術(shù)的應用使各個領(lǐng)域也出現(xiàn)了一定程度的變化。比如使數(shù)據(jù)準確性得到明顯提升，促進了測量技術(shù)水平提升等。學術(shù)界對于無人機技術(shù)始終比較關(guān)注，試圖在遙感定位探測領(lǐng)域?qū)ζ溥M行應用，進而使傳統(tǒng)遙感技術(shù)之中存在的不足得到彌補。為了使無人機遙感影像處理技術(shù)水平得到進一步提升，降低定位系統(tǒng)發(fā)生誤差的可能性，文章之中嘗試以構(gòu)建定位模型的方法分析如何減少定位系統(tǒng)誤差。

關(guān)鍵詞：無人機;遙感影像處理;模型精確度;定位系統(tǒng);誤差

中圖分類號：P237? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）33-0158-02

Abstract： Science and technology have been developing rapidly in recent years. More and more fields have been widely used in remote sensing technology. For example， data accuracy has been significantly improved， promoted measurement technology level promotion and so on. Academia has always paid more attention to UAV technology and tried to apply it in remote sensing location detection field thus making up for shortcomings existing in traditional remote sensing technology. In order to improve the level of remote sensing image processing technology and reduce the possibility of error probability in positioning system， this paper attempts to analyze how to reduce positioning system errors by constructing positioning model.

Keywords： unmanned aerial vehicle; remote sensing image processing; model accuracy; positioning system; error

1 關(guān)于遙感定位模型構(gòu)建概述

1.1 關(guān)于控制系統(tǒng)構(gòu)建

控制系統(tǒng)主要功能在于為無人機航線進行規(guī)劃，并且保證飛行路線設(shè)置的合理性，而且通過使用控制系統(tǒng)還可以有效控制無人機的路線，由此可以對無人機的交互動作和飛行情況進行直接干預。

1.2 關(guān)于遙感平臺構(gòu)建

遙感平臺的主要功能是對傳感器進行承載，使其能夠從一定的距離和高度探測地面上的待測目標，實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳輸，并且為探測工作提供具有良好工作條件和技術(shù)水平的運載工具。無人機遙感憑條的構(gòu)成主要包括了用于影像攝取裝置、進行遙感設(shè)備、飛行控制系統(tǒng)、用于接受和處理地面信息的設(shè)備、小型的飛機平臺以及通訊設(shè)備。

1.3 關(guān)于影像處理平臺構(gòu)建

在對輕小型無人機進行操作之前需要先對地面進行全面探測，達到區(qū)域定位目的。同時，對于航線進行規(guī)劃和設(shè)計，并且向飛行平臺傳輸設(shè)計結(jié)果。全球GPS定位系統(tǒng)會為該平臺提供一些輔助性功能，比如拍攝地面情況和對影像序列進行獲取等。在把所有拍攝完成之后可以向平臺系統(tǒng)之中傳輸所獲取到的基本數(shù)據(jù)信息，隨后對數(shù)據(jù)進行處理和分析，并且在校正和優(yōu)化之后完成融合拼接處理，最后實現(xiàn)對經(jīng)過處理之后圖像保存的目的。

2 關(guān)于無人機坐標構(gòu)建概述

2.1 關(guān)于無人機航線坐標系構(gòu)建概述

首先需要對無人機初始位置進行確定，之后再按照空間布局設(shè)置出X、Y、Z三軸。以X軸為無人機水平運動的方向，將Y軸設(shè)定為天空的垂直高度，將Z軸設(shè)定為輕小型無人機運行的實際方向。在將三個坐標軸確定完成之后可以保證右手定則指標坐標系得到有效構(gòu)建，也就是實現(xiàn)無人機航線坐標系的構(gòu)建。

2.2 關(guān)于無人機初始位置坐標系構(gòu)建概述

首先需對原點所處位置進行確立，也就是輕小型無人機具體運行的軌跡。隨后依然對三條坐標軸進行設(shè)置，水平方向右側(cè)運行為X軸，水平方向左側(cè)運行為Y軸，以無人機垂直方向運行的軌跡為Z軸。

2.3 關(guān)于地理坐標系構(gòu)建概述

首先對參照物進行設(shè)定，以所設(shè)定參照物為中心對地理坐標系原點進行設(shè)定。X軸為無人機向東側(cè)的移動軌跡，以Y軸為無人機向北移動的軌跡，以Z軸為無人機垂直方向運行的軌跡。

2.4 關(guān)于輕小型無人機目標定位概述

輕小型無人機進行目標定位期間所依靠的主要是傳感器。一般來說，輕小型無人機所使用的是激光成像傳感器和圖像傳感器兩種傳感器類型。因為氣流會對輕小型無人機運行帶來影響，導致其無法按照預先規(guī)劃出來的路線飛行，也就是在進行定位旗艦發(fā)生翻滾角偏差、偏航角以及細微仰俯角等情況，并且還會影響到定位連續(xù)性，最終致使目標定位的準確性無法得到充分保障。輕小型飛機在飛行一段時間之后還能夠?qū)δ繕诵畔⑦M行獲取，這一優(yōu)勢主要是因為輕小型飛機可以對起飛點使用轉(zhuǎn)換視角的方式進行定位，通過這樣便能實現(xiàn)對坐標系的有效構(gòu)建，最終將目標信息更為準確的獲取出來，并且還能對所獲取到的圖像進行處理和識別。