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固定翼无人机倾斜摄影1:500地籍免相控

时间:2020-2-14 17:30:28栏目:倾斜摄影点击数(0)已有0人评论 加入收藏

  1、概述

  现在大家都知道在地籍测绘精度的项目中通过多旋翼无人机挂载倾斜摄影相机是能够满足1:500地籍测量精度要求的,那么在地籍测绘精度的项目中,固定翼+倾斜摄影相机的组合,还能保证最后成果的精度满足要求吗?

  使用固定翼无人机做测绘地籍测量,因为固定翼速度较快,主要面对两个难点,一个像移较大,会引入一定误差;另外一个是倾斜摄影相机需要具备高速采样能力。

  为了进一步提高无人机航测地籍项目的作业效率,为客户提供更多的选择,本期,我们将对上面的问题展开项目验证。本次我们选择cw15为载机,倾斜摄影相机选用DG4pros,进行固定翼无人机地籍测绘项目作业验证。

  2、实施方案

  测区选定:本次我们选择重庆市某学校作为测试区域,测区实际有效范围0.73km²,外扩航飞范围1.25km²。测区环境综合,涵盖密集房屋、高大建筑、山体、森林、草地、平地等,具有较好的典型性。测区地形高差在40米以内,最高楼约50米。

  2.1像控布设

  根据无人机航空测绘地籍精度规范要求,像控点布设间隔约150米,我们根据测区实际情况布设了34个像控点。其分布如下:

  相控点分布2.2航线设计

  本次飞行使用垂直起降固定翼无人机,按照地面1.5cm分辨率规划航线,航向重叠度75%,旁向重叠度75%。无人机飞行速度19m/s,最快地速23m/s,飞行总航程119km,飞行时间90分钟,采集航片12175张,一个架次完成作业。

  航线规划情况2.3飞行前准备

  本次飞行起降场地为学校操场,视野开阔,无高建筑遮挡,是非常好的起飞场地。DG4pros高度集成化,对载机的兼容性很好,适应市面上绝大多数主流旋翼、固定翼类无人机。倾斜摄影相机非常轻松地安装在固定翼无人机的任务舱内,从无人机设备开箱组装到整个设备调试,10分钟内就可起飞。我们随机选择几栋教学楼,使用全站仪对教学楼的的房角点进行精确的采集,用以检查模型的最终精度。

  3、数据预处理

  本次航飞共获取航片12175张,颜色均匀,质量良好,无漏拍现象。使用Sky-Filter软件剔除边缘冗余航片后,剩余8255张有效航片,剔除率达到32.2%。极大地缩短了空三运算时间!

  使用Sky-AAC软件处理前

  使用Sky-AAC软件处理后4、空三报告

  得益于睿铂出色的光学系统设计,倾斜摄影相机的重投影均方根误差RMS只有0.56pixels。当然,因为固定翼飞行速度较快,像移比较大,所以相同的场景固定翼的RMS会略微大于多旋翼的RMS值。

  RMS值

  相机同步性

  相机同步性

  相机同步性

  相机同步性中心正射相机距离倾斜相机主点距离分别为:7.91cm、4.58cm、9.10cm、4.05cm,减去镜头实际位置差,误差值分别为:1.91cm、-1.42cm、3.10cm、-1.95cm,位置最大差值为3.10cm,相机曝光同步性能够控制在1.5ms以内。

  5、精度验证

  验证区域模型生产完成,将模型与检查点导入EPS软件,在模型上做辅助线(三次)测量房角点的平均坐标值,与实际用全站仪测量的检查点进行对比。精度对比结果如下表所示:

  结论:剔除由树木遮挡和玻璃面引起粗差点位,最终中误差为0.0239米,完全满足国家无人机航空测绘1:500地籍测量标准。

  6、模型效果展示

  7、总结

  要使用固定翼无人机做地籍精度项目,最大的挑战在于:

  1、如何在这么快的飞行速度下,保证相机采集的航片重叠率足够。这对相机的曝光时间提出了很高要求。

  2、高速高分辨率场景势必会导致较大的像移,也会引入一定误差。所以这就是为什么目前市面倾斜相机只能采用多旋翼无人机平台才能达到地籍精度,

  3、高速飞行对镜头的同步性也有非常大挑战,即使有10ms的同步性误差,按无人机20m/s的飞行速度,也会导致20cm的定位误差;

  睿铂通过全新的存储方式提高倾斜相机的工作频率,同时研发的超低色散和超低畸变光学镜头进一步模型的精度,补偿了一些因为像移导致的误差,高同步性相机控制模块将相机同步性控制在1.5ms。本次实验的成功,在保证作业精度的前提之下,为客户提供了了一种高效的方案选择!

  武汉翼飞智能提供以下服务:

  1、倾斜摄影技术实物教材课本38.9元

  2、专业倾斜摄影五镜头相机4万8千元

  3、无人机AOPA培训6800元

  4、承接全国倾斜摄影实景三维建模航测

  咨询电话&微信:18771937458

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