無人機大面積航測的四大難點及解決措施

隨著無人機技術的發(fā)展、智慧城市建設不斷推進，數字孿生、城市影像、三維建模等概念愈發(fā)與城市建設緊密聯系起來，地理、空間信息應用推陳出新，逐漸從二維向三維演進。

為深入貫徹落實“數字中國”戰(zhàn)略，自然資源部在十四五”時期把推進三維實景中國建設作為“基礎測繪轉型升級發(fā)展的重要任務之一，從商業(yè)上來說，這對于無人機航測領域和相關企業(yè)來說無疑是利好消息。但中國疆域廣袤，大面積實景建模也意味著更高難度的挑戰(zhàn)?，F由于自然環(huán)境、技術發(fā)展、人才輸入等方面受限，無人機在大面積航測應用中，往往還存在諸多難點。01地理環(huán)境影響一般來說，在進行大面積航測任務時，囊括的地形更加復雜，特別是在高原、平原、丘陵、山地等多種地形雜糅的地區(qū)，視野盲區(qū)多、信號傳播不穩(wěn)定、高原空氣稀薄等因素，會導致無人機作業(yè)半徑受限、動力不足等，影響無人機作業(yè)。地形復雜會導致無人機航測難度增加02氣候條件影響大面積航測意味著需要更多的作業(yè)時間，無人機外業(yè)受氣候影響較大，不同時間作業(yè)采集的光線、色彩、動態(tài)景別狀態(tài)不同，會導致采集的數據不統一，內業(yè)建模難度增加，甚至成果質量不達標導致重新作業(yè)。

03技術影響無人機航測是一項涉及多個技術領域的綜合應用，它對機體結構設計技術、機體材料技術、無線通信技術、飛行控制技術、人工智能和發(fā)動機技術等有較高的要求。當下各項技術參差不齊的發(fā)展態(tài)勢和多型無人飛行平臺與載荷集成度低的問題，一定程度上限制了無人機在大面積航測領域中的深度應用。04作業(yè)人員專業(yè)程度影響由于大面積航測采集的數據量大、精度要求高，導致外業(yè)周期長、專業(yè)人才需求量大；內業(yè)建模時需進行大區(qū)劃分、分塊計算、數據合并，數據計算量增加、容錯率降低。整個作業(yè)過程面臨更多的問題，所以需要作業(yè)人員有足夠豐富的內外業(yè)經驗，才能從容應對作業(yè)過程中遇到的各種情況。正在工作的內業(yè)人員針對上述問題，業(yè)內也在積極采取一些可行性方法使其得到改善。A分區(qū)航測+多機隊同步作業(yè)在實施大面積航測時，可以結合測區(qū)地形地貌、氣候、交通及無人機性能等要素，并考慮像控點布設與測量的合理性、無人機起降場地預設等因素，將測區(qū)劃分成多個規(guī)則的區(qū)域，同時派遣多機隊進行分區(qū)航測，縮短外業(yè)周期，降低氣候變化對數據采集的影響，減少時間成本。將測區(qū)劃分成多個規(guī)則的區(qū)域，隨后進行多機隊同步作業(yè)B提速+擴大單張拍攝面積提高無人機飛行速度，同時縮短拍攝時間間隔，可以增加采集數據的有效時間，提升作業(yè)效率；另外，雖然無人機影像像幅較小，但我們可以利用加大傳感器尺寸的方式或多相機拼接技術，來增大單張或單次拍攝照片的面積，以提升無人機單架次航攝總面積。當然這些也為無人機性能、無人機負載能力和相機研制提出了更高要求。作業(yè)中的垂直起降固定翼無人機C免像控+人工布設像控點相結合由于無人機航攝大面積測區(qū)耗時較長，可將無人機免像控功能與人工布設像控點相結合，在地物特征不明顯區(qū)域等關鍵位置提前人工布設像控點，隨后在無人機航攝的同時進行像控點測量，這樣可以在保證數據準確的情況下，有效節(jié)約布設像控點和像控測量的時間，提高作業(yè)效率。正在布設像控點的作業(yè)人員除此之外，無人機航測是一個專業(yè)性強、多學科交叉融合的領域，想要深入應用和發(fā)展，需加強無人機行業(yè)和測繪行業(yè)之間的信息交流，不斷吸納優(yōu)秀專業(yè)人才參與到大面積航測的實際應用中來，為其提供更專業(yè)的意見和豐富的經驗。利用無人機航測采集的數據建立的實景三維模型無人機大面積航測應用是一個漫長的探索過程，雖然目前它還面臨很多問題，但這同時也說明了無人機在大面積航測應用中市場潛力巨大、發(fā)展空間充足。相信隨著無人飛行平臺的更新迭代、