【正文】 Hoviewpro 2D Hoviewpro 3D 無人機優(yōu)化的空三和區(qū)域網(wǎng)平差 √ √ 點云加密 √ √ 地面控 制點編輯 √ √ 支持多波段（ RGB、近紅外、熱紅外） √ √ 自動生成精度報告 √ √ 快速處理模式 √ √ 鑲嵌編輯工具 √ √ 測量工具 √ √ 正射鑲嵌（ GeoTIFF） √ √ Google Map 瓦片（ PNG,KML） √ √ DEM（ GeoTIFF， TXT） √ 點云（ PLY， TXT） √ 三維模型（ OBJ） √ 空三、區(qū)域網(wǎng)平差和相機參數(shù) √ 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 32 （五） 車載集成運輸與保障分系統(tǒng) 方案 1 功能與組成 車載集成運輸與保障分系統(tǒng) 由運輸裝載車輛、備附件 、 工具 和車載發(fā)電機 等組成，能保證 海事無人機 實現(xiàn)快速反應(yīng)要求以及公路和越野運輸要求 。 生成 產(chǎn)品 Hoviewpro 軟件分為 2D 和 3D 模塊，其對應(yīng)的中間輸出及生成產(chǎn)品見下表。全自動、一鍵操作，不需要人為交互。 ? 專業(yè)精度，支持添加控制點和豐富的坐標參考系統(tǒng) ： 處理過程中不需要任何GCP， 因為它可以根據(jù)無人機自帶的 GPS 估算地理位置。 ? 點云加密 ： 高級算法計算了原始影像每個像元的高程值，生成三維點云，以提高 DEM 和正射鑲嵌結(jié)果的分辨率?？焖偬?理模式僅需要較低的硬件配置，在大部分的筆記本電腦上即可運行。完全基于影像的內(nèi)容，利用獨特優(yōu)化技術(shù)和區(qū)域網(wǎng)平差技術(shù)，自動校準影像。 ? 支持多種傳感器 ： 不僅支持普通光學(xué)相機，也支持近紅外、熱紅外及任何多光譜影像。 ? 支持多種相機，自動獲取相機參數(shù) ： 支持支持不同幅寬、多種類型的相機，自動從影像 EXIF 中上讀取相機的基本參數(shù)，例如：相機型號、焦距、像主點等。 數(shù)據(jù)處理流程分為相機檢校、批處理文件制作、 自動影像匹配、定向點檢查、空三解算、 DEM 生成、 DOM 生成幾個步驟，如 圖 15 所示。 . 軟件功能模型總體結(jié)構(gòu)圖 視頻軟件 接收視頻流文件，通過視頻圖像數(shù)據(jù)解碼，將數(shù)據(jù)流解成 BMP 格式圖片，用于視頻顯示；同時 利用拼圖模塊、截圖模塊、定位模塊實現(xiàn)對 解碼后得 BMP 圖片 進行實時拼接、多幀截圖和目標點定位處理， 最后將原始視頻數(shù)據(jù)、 拼接 全景圖和單幀 定位數(shù)據(jù) 存儲在指定的目錄下 。 K2020M 含 2GB GDDR3 （ *操作系統(tǒng)： Windows 64位） 移動硬盤 4T // WDBACW0040HBK 液晶顯示器 1680 x 1050， 60Hz// DELL E2213 22 視頻處理軟件 模塊 軟件 模塊組成與 功能 視頻處理軟件 主要由 視頻數(shù)據(jù)接收、 解碼顯示 與存儲 、 視頻 拼接、目標定 位解算等功能模塊組成， 實 現(xiàn)無人機視頻 的接收與實時顯示、 能對連續(xù) 探查 圖像文件序列進行拼接 及 目標定位解算，拼接后的圖像能夠按地理坐標系疊加到數(shù)字地圖和衛(wèi)星圖片上，并可實現(xiàn)拼接圖像的縮放和測距 。 圖像拼接 軟件由 視頻處理軟件 （含解壓、顯示、存儲、拼接定位）、 圖像 處理 軟件（照片拼接） 、 地圖匹配軟件 等模塊 ，實現(xiàn) 數(shù)據(jù)接收與顯示、圖像拼接、目標定位功能 。 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 25 2 方案 指標 方案 技術(shù) 指標見 表 7。 主要功能包括： 數(shù)據(jù)的讀取與顯示 1）數(shù)據(jù)讀?。? （ a）可接受無人機飛行過程中傳回的低分辨率視頻； （ b）可讀取無人機帶回的圖像信息； 2) 數(shù)據(jù)存儲：將圖像數(shù)據(jù)和實時視頻存儲到硬盤指定位置中； 3) 視頻回放：可解碼遙測 /圖像數(shù)據(jù)，并對解碼后的圖像數(shù)據(jù)進行顯示。 根據(jù)設(shè)備所處物理位置，數(shù)據(jù)鏈分為機載數(shù)據(jù)終端（安裝在飛行器內(nèi)）和測控站數(shù)海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 23 據(jù)終端（和監(jiān)控 平臺 一起使用） /車載單收終端（安裝在車上）。 監(jiān)控軟件以圖文的方式顯示 實時圖像和航線 信息，使導(dǎo)航顯示更為直觀明了，保證了飛行器位置與航線、起飛點相對位置的準確性。 ? 接口： VGA、 USB、網(wǎng)口 、 電源接口。 監(jiān)控平臺 采用便攜式設(shè) 計，即可便攜，也可 車載 使用。完成遙測 /圖像信息的接收、解調(diào)、濾波、解幀處理。 表 6 測控站技術(shù)指標 序號 項目 方案技 術(shù)指標 1 測控站 功能：（ 1）實現(xiàn)對遙控信息的組幀、編碼、調(diào)制、上變頻、功率放大與發(fā)射；完成遙測 /圖像信息的接收、解調(diào)、濾波、解幀處理。 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 19 （ 3） 慣性穩(wěn)定云臺 （ 4） 電視 跟蹤器 （ 5）機載存儲 （三） 測控站 1 功能與組成 測控站 負責(zé) 飛行器平臺 遙控指 令、數(shù)據(jù)和圖像信息的上傳下達 ，包括了測控站和測控鏈路。3 級間以 1/3或 1/2級為單位調(diào)節(jié) 測光方式 63區(qū) TTL全開光圈測光，評價測光（與所有自動對焦點聯(lián)動），局部測光（取景器中央約 %的面積），點測光（取景器中央約 %的面積），中央重點平均測光 白平衡 自動，預(yù)設(shè)（日光，陰影，陰天，鎢絲燈，白色熒光燈，閃光燈），用戶 自定義，色溫設(shè)置 （約 2500 10000K）白平衡矯正和白平衡包圍曝光 感光度 ISO 10025600可擴展至 50102400，拍攝視頻時 ISO 10012800可擴展至 10025600 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 18 拍攝性能 降噪能力 可應(yīng)用于長時間曝光和高 ISO感光度拍攝 存儲性能 存儲卡類型 SD卡 /CF卡 文件格式 圖片： JPEG（ Exif ）， RAW： RAW， sRAW1， sRAW2 視頻： 接口性能 HDMI接口 支持 視頻接口 AV接口 其它接口 外觀 外形尺寸 152 產(chǎn)品 重量 約 860g（僅機身） b) 鏡頭選擇 ： 根據(jù)航拍的需要，宜選用定焦鏡頭， 定焦鏡頭對焦速度快，成像質(zhì)量穩(wěn)定 ， 拍攝的運動物體圖像清晰而穩(wěn)定，對焦非常準確，畫面細膩，顆粒感非常輕微，測光也 很 準確 ，同時 定焦鏡頭 光圈大， 可獲得更多的通光量，可以在弱光環(huán)境下獲得更快的快門速度保證不受抖 動 的影響 ， 具有 暗光環(huán)境下的適應(yīng)能力 。 機型如 圖 8，性能參數(shù)見 表 5。 紅外攝像機： 探測器分辨率： 320 240 熱靈敏度： 80mk25℃ 幀率： 25Hz 波長范圍： 8μ m～ 14μ m 電視跟蹤器：最小跟蹤目標尺寸： 3 3 個像素，跟蹤誤差： 1TVL，目標截獲跟蹤方式：人工截獲，自動跟蹤 /手動跟蹤； 3 技術(shù)方案 ? 任務(wù)設(shè)備 裝載方案 本方案設(shè)計 摒 棄傳統(tǒng)的吊舵裝載模式， 擬 采用先進的雙裝載方式，即 將 可見光攝像機裝載于機頭，將 照相設(shè)備裝載于機身中間機腹位置， 執(zhí)行任務(wù)時，兩種設(shè)備可以同時裝載，也可只搭載其中之一 。 *光學(xué)照相機：分辨率 （ 500m 拔高時），傳感器尺寸： 3624mm ，最大分辨率： 55003 500，支持 64G存儲卡，具備 4小時內(nèi)連續(xù)拍攝并存儲的能力。 （二） 任務(wù)載荷 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 15 1 功能 與組成 海事無人機 任務(wù)載荷 用于對地面目標進行探查、跟蹤及定位，具有體積小、作用距離遠、技術(shù)指標高的特點；設(shè)備有可見光 /紅外 攝像機和高清數(shù)碼相機，可采用換裝方式使用，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨、手動 /自動搜索和跟蹤目標；可以與其他機載、地面設(shè)備信息配合解算目標位置，實現(xiàn)目標定位功能。 （ 6）機載電氣系統(tǒng) 為使 飛行器 上各系統(tǒng)和設(shè)備正常工作，完成預(yù)定的功能，需要使用電氣系統(tǒng)提供滿足預(yù)定設(shè)計要求的電能，包括足夠的電容量和可靠的配電，并保證供電質(zhì)量符合要求。變頻模塊將調(diào)制后的中頻信號上變頻至指定的頻段，功放模塊將信號放大后送天線發(fā)射輸出。圖像編碼模塊完成視頻信號的壓縮、圖像數(shù)據(jù)與遙測數(shù)據(jù)的復(fù)接； FPGA完成基帶數(shù)據(jù)的編碼、調(diào)制、輸出及相關(guān)控制； D/A 完成中頻調(diào)制信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換功能。 圖 7 飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)框圖 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 14 （ 5）機載數(shù)據(jù)終端 由遙控接收模塊和遙測 /圖像發(fā)射模塊及天線組成。飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)綜合采用 MEMS傳感器、微電子、嵌入式系統(tǒng)、任務(wù)調(diào)度與優(yōu)化等技術(shù)，以 MEMS 傳感器、高性能嵌入式處理器和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建多傳感器組合導(dǎo)航與飛行控制系統(tǒng)，為任務(wù)載荷完成目標 探查 定位奠定基礎(chǔ)，達到以情報獲取為中心的最終目標。各部分之間采用快速插接方式。 表 2 飛行器平臺 技術(shù)指標 名稱 項目 指標項目 技術(shù)要求 方案指標 飛行器平臺 無人機機體 * 使用高度 實用升限 * 任務(wù)載荷 * 最大起飛重量 * 續(xù)航時間 巡航速度 * 發(fā)射方式 * 回收方式 * 控制方式 * 導(dǎo)航方式 300m～ 1000m 3000m ≥ 10kg ≤ 130kg ≥ 6h ≥ 70140km/h 海面 /水面 /滑跑 /彈射 海面 /水面 /滑跑 /傘降 遙控 +程控自主飛行 GP