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摘要：无人机(UnmannedAerialVehicle，UAV)是一种机上无人驾驶的航空器，其具有动力装置和导航模块，在一定范围内靠无线电控设备或计算机预编程序自主控制飞行。无人机作为空中遥感平台的微型遥感技术，其特点是:以无人机为空中平台，遥感传感器获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。无人机系统具备云下作业、高现势性、小范围、高清晰、大比例尺、小型轻便、高效机动的特点，而且无人机结构简单、使用成本低，广泛应用于基础测绘、应急救灾、突发事件处置、巡查监管、影视制作等领域。
关键词：无人机技术；航拍；工程测量；测绘
1无人机UX5系统组成及参数
UX5是一种用于航测的无人驾驶飞机，硬件系统包括飞行平台和地面站，具体组成有:机身、弹射架、控制盒(eBOX)、相机和地面控制软件。UX5无人机航测系统遵循预编程起飞、飞行和人工干预最小路径降落。
UX5无人航测系统包含一个专业航摄相机，在航摄区域飞行作业时，相机会按照指定的重叠度和高度进行曝光拍摄，与此同时，飞控系统会自动记录此时的位置和姿态等logs数据。
2操作步骤
2.1前期任务规划
2.1.1制定任务计划。UX5无人机航测飞行需要接收卫星信号，进行卫星定位航道，因网络信号有限制，所以需提前下载离线地图，制定任务计划，以便节省外业航测时的工作时间。在GoogleEarth中选定需要测量的大概区域，并将其保存为kml格式的文件。之后打开AerialImaging软件，建立新项目，将之前保存的kml格式文件导入到新建的项目中，下载所选区域的离线地图，将其导出为gwt格式文件作为任务计划文件。
2.1.2相控点布设。UX5采用单点定位方式，利用相控点可以将坐标系转换成我们所需要的地方坐标系。每一个架次至少需要布设5个相控点，并且相控点要均匀分布在整个测量区域内，遇到森林、山区等地形变化的地方要加大相控点布设，尽量布设在高处及低处，若标靶布置不合理，最后拼接结果会出现挠曲现象，导致数据不准确。
2.2外业航摄
2.2.1制定飞行计划。飞行计划的制定要根据现场实际地形条件，首先需精确本架次飞行测量区域，设置风向，选定起飞点、降落点，并进行航线规划。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆航线规划就是根据航摄相机参数、航高、航摄比例尺、航摄区域等信息，按照航向重叠度80%，旁向重叠度80%，以便保证出图或者测绘需要，来设计飞机飞行路线。
2.2.2飞行作业。进行飞机机体的拼装以及弹射架的安装，将设置好的具体的飞行信息导入eBOX中，弹射起飞。无人机数据传输系统是航测系统的重要组成部分，在无人机航拍时，对无人机的操控、跟踪定位以及信息传输，远距离实时操控无人机和实时获取无人机的实时飞行信息，包括飞行时间、飞机位置经纬度、飞行高度、飞行速度(对地速度和对空速度)、飞行姿态、飞行进度、已拍摄照片数量、连接卫星颗数和电池电量等。无人机起飞后进入启动巡航模式，按照之前设置的航线飞行，操控人员应时刻注意飞机的飞行状态信息，观察手应注意观察飞机周边情况，若飞行状态出现异常或飞机周围出现其他飞行器，应及时进行人工干预。结束航行后，飞机将按照预定线路飞行到距离降落点300m上空75m处以100m为半径盘旋，查看降落区域无异常情况时，可确认降落，飞机采用逆转螺旋翼减速降落，降落后检查无人机以及其状态信息并收回。
3无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用
在工程中利用无人机航空摄影技术进行测量时需要先对需要测量的区域进行划分和界定，同时在无人机起降点预留足够的空间供无人机起飞和降落使用，只有做好了这些准备工作，后续的测量工作才能顺利开展，测量的结果的准确性才能够有所保障。
3.1规划航线与测量范围
一般情况下，无人机的飞行时间都不会超过1h，再加上无人机的起飞和降落的时间，留给拍摄的时间不会超过50min，因此，必须要控制好航拍时间，防止无人机因能源耗尽发生坠机事故。在保证拍摄质量的情况下，想要将拍摄时间控制在50min内就必须要规划好航线。同时，为了航拍数据的完整与测量结果的全面、准确，需要对整个工程区域内需要进行测绘的地区进行规划。在当前的工程中，最常见的方法是将需要进行测绘的区域划分为两边等距的、长条状的小型区域，并在划分后的区域的4个角上分别放置特定的标记，然后再根据工程中选用的无人机的飞行时间、航行距离以及飞行速度等因素规划整个航拍的路线，设计航拍的流程。
3.2建立测量区域控制网
为了能将测量测绘工作进一步细化，需要建立测量区域控制网。以前，某市的电力工程中曾用到了无人机航空摄影测量技术。首先需要根据测量得到地图的规格建立规模与之相当的控制网，并在该控制网的涵盖范围内设置好GPS坐标点，以此为依据建立三维坐标系，将该区域中各个点的方位用坐标系内的坐标点表示出来，从而降低后期的数据处理的复杂度。在这个过程中必须要注意的是核对好各点的坐标，确保无人机航路的正确合理，从而提高航拍的效率。
3.3无人机航摄影像数据处理
生成测区地表的DEM是模型实现DOM的基础。通过对该模型进行正射投影，即可实现DOM。就目前来看，在这一环节的处理中PixelGrid软件是应用最为广泛的处理软件。由于PixelGrid软件能够自动进行采集与匹配那些拥有多模型、多重叠特征的DEM栅格数据，能够有效地确保测区上方DEM点位全部切准地面的特性。勘测单位可以将一个测区作为一个单位，这样创建的像对正射影像，就是整测区像片生成正射影像，这也是该软件应用如此广泛的重要因素之一。
4结语
综合以上论述，无人机航空摄影测量技术是一种借助无人机，对待测区域进行全方位航空拍摄，获取该区域的地形信息从而达到测量目的，为后续的测绘工作提供可靠的数据信息支持的新型测量技术。相比较传统的航拍测量技术，无人机航拍测量技术更加迅速、准确、成本更低、灵活性更好、安全性更高。基于这些优点，该技术在今后工程测量中会得到更加广泛的应用。
参考文献
[1]史文飞.无人机航空摄影测量技术在电力工程测量中的应用[J].企业研究,2014,02:183.
[2]刘宇,邹自力,熊一,张华剑.无人机在摄影测量中的应用[J].江西测绘,2014,01:28-30.
[3]刘宇.无人机系统在线性工程测量中的应用[D].东华理工大学,2014.
论文作者:崔立水,张小鹏,王鹏
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/13
标签：无人机论文; 测量论文; 区域论文; 航拍论文; 工程论文; 技术论文; 飞机论文; 《防护工程》2017年第10期论文;