1 飛馬F300電動(dòng)無(wú)人機(jī)作為飛行平臺(tái)

該項(xiàng)目最終選用了飛馬F300電動(dòng)無(wú)人機(jī)作為飛行平臺(tái)。首先，該款無(wú)人機(jī)最大起飛重量小于7公斤，屬于輕型無(wú)人機(jī)，且具備第三方責(zé)任險(xiǎn)，符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定。其次，該款無(wú)人機(jī)支持RTKPPK融合技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)免像控作業(yè)，從而解決了內(nèi)蒙地區(qū)難以布設(shè)像控的困難。同時(shí)，該無(wú)人機(jī)在5級(jí)風(fēng)力情況下可以安全穩(wěn)定的飛行，適宜在該測(cè)區(qū)應(yīng)用。飛馬F300電動(dòng)無(wú)人機(jī)搭載了SONY DSC-RX1RM II相機(jī)，像片分辨率為4200萬(wàn)像素，可以滿足傳統(tǒng)立體測(cè)圖的需要。

圖3.2 F300電動(dòng)無(wú)人機(jī) 圖3.3無(wú)人機(jī)載荷

表3.1 飛馬無(wú)人機(jī)技術(shù)參數(shù)表

圖3.4 控制點(diǎn)和航測(cè)檢查點(diǎn)觀測(cè)

1.1 多機(jī)協(xié)同的影像數(shù)據(jù)采集

（1）飛控軟件（地面站）設(shè)置

①測(cè)區(qū)內(nèi)統(tǒng)一規(guī)劃飛行計(jì)劃

使用無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版中的智航線的航線規(guī)劃功能，將測(cè)區(qū)整體范圍導(dǎo)入   航線設(shè)計(jì)軟件中，根據(jù)項(xiàng)目需求以及當(dāng)?shù)仫L(fēng)力風(fēng)向情況對(duì)各個(gè)架次進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。同時(shí)將規(guī)劃的航線計(jì)劃通過(guò)軟件的分享功能，分享給其他各組外業(yè)飛手。

圖3.5 飛行參數(shù)設(shè)置

 ② 航線設(shè)置

圖3.6航線規(guī)劃設(shè)置

（2）架次劃分

1測(cè)區(qū)F300無(wú)人機(jī)共計(jì)飛行45架次，合計(jì)飛行401平方公里。

  2測(cè)區(qū)F300無(wú)人機(jī)共計(jì)飛行132架次，合計(jì)飛行約1225平方公里。

圖3.7 一測(cè)區(qū)各架次分布狀況 圖3.8 二測(cè)區(qū)各架次分布狀況

（3）無(wú)人機(jī)手拋起飛

外業(yè)各組飛手拿到分享的飛行計(jì)劃后，檢查參數(shù)設(shè)置是否與當(dāng)?shù)厍闆r一致。如當(dāng)?shù)馗卟钶^大或其他原因，飛手會(huì)對(duì)飛行計(jì)劃進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。確認(rèn)各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置無(wú)誤后，按照工作計(jì)劃進(jìn)行外業(yè)飛行。

圖3.9 無(wú)人機(jī)手拋起飛

（4）飛行過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控

在外業(yè)飛行過(guò)程中，無(wú)人機(jī)飛手可以在本地地面站中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)本地?zé)o人機(jī)的飛行狀態(tài)，如航速、電量等信息。同時(shí)由于多機(jī)協(xié)同作業(yè)，為了飛行安全，除了飛手間直接電話聯(lián)系外，本次還利用無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版的智監(jiān)控功能，實(shí)時(shí)查看各組飛機(jī)的實(shí)際飛行情況。以便根據(jù)實(shí)際完成情況調(diào)整外業(yè)飛行方案。

圖3.10 智監(jiān)控實(shí)時(shí)顯示周圍飛行狀況

（5）飛行質(zhì)量檢查

通過(guò)無(wú)人機(jī)管家質(zhì)檢圖功能對(duì)本次采集的外業(yè)影像進(jìn)行了質(zhì)量檢查。像片有效范圍覆蓋了技術(shù)設(shè)計(jì)要求的全部攝區(qū)。在航向上超出成圖范圍的基線均在一條以上，旁向上超出成圖范圍均為像幅的30%以上，全區(qū)無(wú)攝影絕對(duì)漏洞。航向重疊：一般在75%左右，最小為70%，最大達(dá)80%，滿足成圖要求。旁向重疊：一般在60%左右，最小為 55%，最大達(dá)65%，滿足成圖要求。像對(duì)中像片旋偏角：一般小于 4°，有少數(shù)像對(duì)在5°～7°之間。航線彎曲度：所有的彎曲度均小于2%，符合設(shè)計(jì)要求。

2 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理

2.1 內(nèi)業(yè)處理流程

圖3.11 內(nèi)業(yè)處理流程圖

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版軟件，該系統(tǒng)空三像點(diǎn)精度優(yōu)于 2/3 個(gè)像素，正射影像精度不大于3個(gè)像素，成圖精度滿足1:1000 DOM、1：1000DEM 和 1：2000DLG精度。

2.3 空三加密

  采用無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版軟件進(jìn)行空三加密，加密點(diǎn)誤差不大于3個(gè)像素?？杖用艹晒麧M足 1:2000 比例尺成圖要求：地物點(diǎn)位中誤差小于0.3m，高程中誤差小于0.5m。

圖3.12 檢查點(diǎn)預(yù)測(cè) 圖3.13 檢查點(diǎn)精度報(bào)告

2.4 DOM與DEM生產(chǎn)

采用無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版軟件進(jìn)行DOMDEM的數(shù)據(jù)生產(chǎn)。通過(guò)生成密集點(diǎn)云得到正射影像成果，對(duì)落在建筑、大型植被等處的點(diǎn)云進(jìn)行分類。利用飛馬智激光模塊過(guò)濾點(diǎn)云，輸出DEM。

圖3.14點(diǎn)云過(guò)濾后生成DEM

2.5 DLG生產(chǎn)

將DOM及DEM導(dǎo)入測(cè)圖軟件，手動(dòng)采集地物地貌；采用智激光軟件將點(diǎn)云進(jìn)行分類，并生成等高線。生成的等高線可以在地形圖編輯時(shí)作為參照依據(jù)，對(duì)DLG成果進(jìn)行輔助檢查。

圖3.15生成等高線

??圖3.16 生成等高線與編輯后等高線對(duì)比

3. 航測(cè)精度情況

3.1 空三精度情況

表4.1部分檢查點(diǎn)精度檢查表

3.2 平面及高程精度情況

圖4.1平面精度情況

圖4.2高程精度情況

表4.2部分調(diào)繪點(diǎn)精度檢查

3.3 空三接邊精度檢查

不同架次接邊位置平面精度檢查

圖4.3五架次接邊處影像

圖4.4六架次接邊處影像

圖4.5 五架次接邊處數(shù)字高程模型圖4.6 六架次接邊處數(shù)字高程模型5. 成果照片5.1 線劃圖成果與正射影像套合圖5.1 部分DOM（正射影像）及DLG（線劃圖）5.2 線劃圖成果與數(shù)字高程模型套合   圖5.2 部分DEM(數(shù)字高程模型)及DLG（線劃圖）

4. 總結(jié)

4.1 飛馬F300無(wú)人機(jī)抗風(fēng)及續(xù)航性能

內(nèi)蒙地區(qū)8月份平均風(fēng)力在4級(jí)以上。在5級(jí)風(fēng)力情況下，飛馬F300無(wú)人機(jī)的飛行航時(shí)不低于1小時(shí)，航程57公里左右。在地面分辨率為8cm時(shí)，單架次作業(yè)面積在9.5平方公里左右。同時(shí)外業(yè)影像數(shù)據(jù)獲取的質(zhì)量穩(wěn)定，各架次間的精度滿足技術(shù)設(shè)計(jì)要求。

飛馬無(wú)人機(jī)不但飛行效率高，而且組裝過(guò)程便捷，因此在航測(cè)外業(yè)的實(shí)施過(guò)程中，單架無(wú)人機(jī)一天可飛行十架次，總面積達(dá)100平方公里。本次項(xiàng)目共動(dòng)用了四架飛馬F300無(wú)人機(jī)，實(shí)際耗時(shí)5天即完成了外業(yè)影像數(shù)據(jù)的采集任務(wù)，為內(nèi)業(yè)工作爭(zhēng)取了大量的時(shí)間。

除此之外，由于飛馬F300無(wú)人機(jī)的智能化程度很高，在該項(xiàng)目中，飛手在外業(yè)飛行時(shí)，可以同時(shí)控制兩架無(wú)人機(jī)開展作業(yè)。這些都為項(xiàng)目的進(jìn)度提供了可靠的保障。

4.2 飛馬F300在免像控中的優(yōu)勢(shì)

飛馬F300無(wú)人機(jī)免像控效果顯著，尤其本次項(xiàng)目需求1:2000線劃圖成果，經(jīng)過(guò)多方面精度的檢查，飛馬F300無(wú)人機(jī)免像控的成果精度，完全符合設(shè)計(jì)要求。相比傳統(tǒng)依靠地面像控點(diǎn)的作業(yè)方式，其節(jié)省了大量的外業(yè)像控采集的作業(yè)人員和作業(yè)時(shí)間，使得外業(yè)人員主要工作集中在外業(yè)調(diào)繪等工序中。同時(shí)免像控也大幅度提升了內(nèi)業(yè)空三的作業(yè)效率，減少了空三所占用的大量時(shí)間。

4.3 無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版影像處理的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版對(duì)于影像畸變的處理算法，使得空三成果精度得到有效保障。且在無(wú)人干預(yù)即不手動(dòng)添加人工連接點(diǎn)的情況下，空三通過(guò)率較高。通過(guò)170多架次的空三解算來(lái)看，無(wú)人機(jī)管家專業(yè)版一次性滿足精度的通過(guò)率在98%以上。