【正文】 8 數(shù)傳電臺d)c)b)a)5176。20米、20米、b)航向角應小于177。3176。無刷電動機飛控系統(tǒng)用于無人機的導航、定位和自主飛行控制，它由飛控板、慣性導航系統(tǒng)、GPS接收機、氣壓傳感器、空速傳感器等部件組成飛控系統(tǒng)性能指標要求a)飛行姿態(tài)控制穩(wěn)度:橫滾角應小于177。固定翼多用無刷電動機、甲醇發(fā)動機、汽油機、渦扇發(fā)動機、渦噴發(fā)動機、（后兩種多為軍用）等作為動力裝置。圖211無人機的系統(tǒng)組成：一、飛行平臺（載機）固定翼無人機機身一般由epp、epo、玻璃鋼、木材等高強度低質(zhì)量的材質(zhì)構(gòu)成。2013年11月，中國民用航空局（CA）下發(fā)了《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)駕駛員管理暫行規(guī)定》，由中國AOPA協(xié)會負責民用無人機的相關(guān)管理。軍用方面，無人機分為偵察機和靶機。從技術(shù)角度定義可以分為：無人固定翼機、無人垂直起降機、無人飛艇、無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人傘翼機等。在國內(nèi)主要有：紅鵬公司推出的無人機敏捷自動建模系統(tǒng)、超圖軟件公司的SuperMap GIS 7C軟件、立得空間公司的Leador AMMS以及武漢天際航公司的DPModeler等傾斜攝影測量軟件。企事業(yè)單位:房地產(chǎn)、工程建筑、實景導航、旅游規(guī)劃等領(lǐng)域。圖11 傾斜攝影測量數(shù)據(jù)處理流程 傾斜攝影技術(shù)的應用由于傾斜影像為用戶提供了更豐富的地理信息，更友好的用戶體驗，該技術(shù)目前在歐美等發(fā)達國家己經(jīng)廣泛應用于應急指揮、國土安全、城市管理、房產(chǎn)稅收等行業(yè)。多視影像真正射糾正涉及物方連續(xù)的數(shù)字高程模型DEM和大量離散分布粒度差異很大的地物對象，以及海量的像方多角度影像，具有典型的數(shù)據(jù)密集和計算密集特點?？梢允紫雀鶕?jù)自動空三解算出來的各影像外方位元素，分析與選擇合適的影像匹配單元進行特征匹配和逐像素級的密集匹配，引入并行算法，提高計算效率。多視影像密集匹配能得到高精度高分辨率的數(shù)字表面模型DSM，充分地表達了地形地物起伏特征，己經(jīng)成為新一代空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容。目前，在該領(lǐng)域的研究己取得了很大進展，例如建筑物側(cè)面的自動識別與提取。因此，如何在匹配過程中充分考慮冗余信息，快速準確地獲取多視影像上的同名點坐標，進而獲取地物的三維信息，是多視影像匹配的關(guān)鍵。同時，建立連接點和連接線、控制點坐標、GPU /IMU輔助數(shù)據(jù)的多視影像自檢校區(qū)域網(wǎng)平差的誤差方程，通過聯(lián)合解算，確保平差結(jié)果的精度。 傾斜攝影測量的關(guān)鍵技術(shù)多視影像聯(lián)合平差多視影像不僅包含垂直攝影數(shù)據(jù)，還包括傾斜攝影數(shù)據(jù)，而部分傳統(tǒng)空中三角測量系統(tǒng)無法較好地處理傾斜攝影數(shù)據(jù)，因此，多視影像聯(lián)合平差需充分考慮影像間的幾何變形和遮擋關(guān)系。 高效率傾斜攝影測量技術(shù)借助無人機等飛行載體可以快速采集影像數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全自動化的三維建模?？稍跐M足傳統(tǒng)航空攝影測量的同時獲得更多的數(shù)據(jù)。增強了傾斜攝影技術(shù)的應用。影像數(shù)據(jù)不僅能夠真實地反映地物情況，而且可通過先進的定位技術(shù)，嵌入地理信息、影像信息，獲得更高的用戶體驗，極大地拓展遙感影像的應用范圍。在一個時段，飛機連續(xù)拍攝幾組影像重疊的照片，同一地物最多能夠在3張相片上被找到，這樣內(nèi)業(yè)人員可以比較輕松地進行建筑物結(jié)構(gòu)分析，并且能選擇最為清晰的一張照片進行紋理制作。它的基本原理是前方交會原理。 正直攝影測量地面立體測量的從本思想是從外業(yè)攝影取立體像對，（在不同的兩個攝站對同一地區(qū)進行攝影所得的兩張像片為一個立體像對）。攝影測量的技術(shù)手段有模擬法、解析法與數(shù)字法。隨著社會、經(jīng)濟與科技的發(fā)展，三維模型真實紋理的重建，在攝影測量的任務(wù)中變得非常重要了。其對象與任務(wù)千差萬別，但其主要方法與地形攝影測量一樣，即從二維影像重建三維模型，在重建的三維模型上提取所需的各種信息。地形攝影測量的主要任務(wù)是測繪各種比例尺的地形圖及城鎮(zhèn)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)、交通、工程、資源與規(guī)劃等部門需要的各種專題圖，建立地形數(shù)據(jù)庫，為各種地理信息系統(tǒng)提供三維的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。影像是客觀物體或目標的真實反映，其信息豐富、形態(tài)逼真，可以從中提取所研究物體大量的幾何信息與物理信息，因此，攝影測量可以廣泛應用于各個方面。被攝物體可以是固體、液體或氣體；可以是靜態(tài)或動態(tài)；也可以是遙遠的、巨大的（宇宙天體與地球）或極近的、微小的（電子顯微鏡下的細胞）。也就是說攝影測量是從非接觸成像系統(tǒng)，通過記錄、量測、分析與表達等處理，獲取地球及其環(huán)境和其他物體的幾何、屬性等可靠信息的工藝、科學與技術(shù)。. . . .目 錄第1章 緒論 攝影測量的定義和任務(wù)…………………………………………1 正直攝影測量……………………………………………………1 傾斜攝影測量……………………………………………………1第二章 航測無人機 無人機基本知識…………………………………………………7 多旋翼航測無人機組成和原理…………………………………9 固定翼航測無人機組成和原理…………………………………11第三章 攝影測量基本原理 無人機空中攝影和航帶計算 ……………………………………15 共線方程 …………………………………………………………16 雙目立體視覺和立體觀測 ………………………………………20 立體影像匹配 ……………………………………………………21第四章 相機檢校 概述………………………………………………………………26 相機檢校算法……………………………………………………27 工程實例…………………………………………………………28第五章 無人機航線規(guī)劃和像控點測量 無人機航線規(guī)劃原理和算法……………………………………31 無差分GPS無人機像控點布設(shè)與測量…………………………32 帶差分GPS無人機像控點布設(shè)與測量…………………………33第六章 空中三角測量加密 空三加密的目的和意義…………………………………………34 空三加密連接點的類型與設(shè)置…………………………………35……………………………………………………35………………………………………………35…………………………………………………35 光束法區(qū)域網(wǎng)空中三角測量………………………………………35……………35……………………………39 inpho攝影測量系統(tǒng)空三加密……………………………………41第七章 矢量數(shù)據(jù)采集 矢量數(shù)據(jù)采集基本算法…………………………………………41第八章 正射影像和數(shù)字高程模型 真正射影像的概念和制作原理…………………………………42 數(shù)字高程模型概念和采集方法…………………………………46 商用攝影測量軟件制作DOM和DEM方法………………………48 inpho攝影測量系統(tǒng)生產(chǎn)DOM和DEM……………………49………………………………………50第九章 無人機傾斜攝影測量 概況……………………………………………………………60 傾斜攝影測量原理……………………………………………60 密集匹配算法…………………………………………………61 紋理映射和細節(jié)層次模型……………………………………61 傾斜攝影測量相機………………………………………………62 商用傾斜攝影測量軟件三維建模………………………………62……………………………………63 Smart3D三維建模技術(shù)………………………………………69 Photoscan三維建模軟件操作具體步驟…………………………69第一章 緒論 攝影測量的定義和任務(wù)國際攝影測量與遙感協(xié)會ISPRS(Intenational Society of Photogrammetry and Remote Sensing)1998年給攝影測量與遙感的定義是：攝影測量與遙感是從非接觸成像和其他傳感器系統(tǒng)，通過記錄、量測、分析與表達等處理，獲取地球以及環(huán)境和其他物體可靠信息的工藝、科學與技術(shù)(Photogrammetry and Remote Sensing is the art,science and technology of obtaining reliable information from noncontract imaging and other sensor systems about the Earth and its environment,and other physical objects and processes through recording,measuring,analyzing and representation )。其中，攝影測量側(cè)重于提取幾何信息，遙感側(cè)重于提取物理信息。攝影測量的特點是對影像進行量測與解譯等處理，無需接觸物體本身，因而較少受到周圍環(huán)境與條件的限制。按照成像距離的不同，攝影測量可分為航天攝影測量、航空攝影測量、近景攝影測量和顯微攝影測量等。按照應用對象的不同，攝影測量可分為地形地形攝影測量與非地形攝影測量。非地形攝影測量用于工業(yè)、建筑、考古、醫(yī)學、生物、體育、變形觀測、事故調(diào)查、公安偵破與軍事偵查等各種方面。傳統(tǒng)的攝影測量三維模型重建也考慮物體表面紋理的表達，例如地面的正射影像就是地表的真是紋理，但是大多數(shù)的應用中，較少考慮物體表面紋理的表達。在一些應用中，需要利用不同的攝影方法完成真實紋理的重建，例如城市的三維建模，可能需要航空攝影與近景攝影相結(jié)合才能完成。隨著攝影測量技術(shù)的發(fā)展，攝影測量也經(jīng)歷了模擬攝影測量、解析攝影測量與數(shù)字攝影測量三個發(fā)展階段。再施測少量控制點，經(jīng)過內(nèi)業(yè)一系列的處理，通過不同途徑，獲得被攝區(qū)我們所需要的地形圖。 傾斜攝影測量傾斜攝影測量技術(shù)通過在同一飛行平臺上搭載5臺傳感器，同時從一個垂直、四個傾斜五個不同的角度采集影像，拍攝相片時，同時記錄航高，航速，航向和旁向重疊，坐標等參數(shù)，然后對傾斜影像進行分析和整理。向用戶提供真實直觀的實景信息。 傾斜攝影測量技術(shù)特點 反映地物真實情況并且能對地物進行量測傾斜攝影測量所獲得三維數(shù)據(jù)可真實地反映地物的外觀、位置、高度等屬性，增強了三維數(shù)據(jù)所帶來的真實感，彌補了傳統(tǒng)人工模型仿真度低的缺點。 高性價比傾斜攝影測量數(shù)據(jù)是帶有空間位置信息的可量測的影像數(shù)據(jù)，能同時輸出DSM，DOM，DLG等數(shù)據(jù)成果。同時使用傾斜影像批量提取及貼紋理的方式，能夠有效地降低城市三維建模成本。實驗數(shù)據(jù)證明：1~2年的中小城市人工建模工作，借助傾斜攝影測量技術(shù)只需3~5個月就可完成。結(jié)合POS系統(tǒng)提供的多視影像外方位元素，采取由粗到精的金字塔匹配策略，在每級影像上進行同名點自動匹配和自由網(wǎng)光束法平差，得到較好的同名點匹配結(jié)果。多視影像密集匹配影像匹配是攝影測量的基本問題之一，多視影像具有覆蓋范圍大，分辨率高等特點。由于單獨使用一種匹配基元或匹配策略往往難以獲取建模需要的同名點，因此，近年來隨著計算機視覺發(fā)展起來的多基元、多視影像匹配，逐漸成為人們研究的焦點。通過搜索多視影像上的特征，如建筑物邊緣、墻面邊緣和紋理，來確定建筑物的二維矢量數(shù)據(jù)集，影像上不同視角的二維特征可以轉(zhuǎn)化為三維特征，在確定墻面時，可以設(shè)置若干影響因子并給予一定的權(quán)值，將墻面分為不同的類，將建筑的各個墻面進行平面掃描和分割，獲取建筑物的側(cè)面結(jié)構(gòu)，再通過對側(cè)面進行重構(gòu)，提取出建筑物屋頂?shù)母叨群洼喞?。由于多角度傾斜影像之間的尺度差異較大，加上較嚴重的遮擋和陰影等問題，基于傾斜影像的自動獲取DSM存在新的難點。在獲取高密度DSM數(shù)據(jù)后，進行濾波處理，將不同匹配單元進行融合，形成統(tǒng)一的DSM。在有DSM的基礎(chǔ)上，根據(jù)物方連續(xù)地形和離散地物對象的幾何特征，通過輪廓提取、面片擬合、屋頂重建等方法提取物方語義信息；同時在多視影像上，通過影像分割、邊緣提取、紋理聚類等方法獲取像方語義信息，再根據(jù)聯(lián)合平差和密集匹配的結(jié)果建立物方和像方的同名點對應關(guān)系，繼而建立全局優(yōu)化采樣策略和顧及幾何輻射特性的聯(lián)合糾正，同時進行整體勻光處理四，如圖所示，傾斜攝影測量數(shù)據(jù)處理流程。在國內(nèi)政府部門用于:國土資源管理、房產(chǎn)稅收、人口統(tǒng)計、數(shù)字城市、城市管理、應急指揮、災害評估、環(huán)保監(jiān)測。 傾斜攝影測量數(shù)據(jù)的處理傾斜攝影測量數(shù)據(jù)處理常用的軟件：美國Pictometry公司推出Pictometry傾斜影像處理軟件、法國lnfoterra公司的像素工廠、徠卡公司的LPS工作站, AeroMap公司的MultiVision系統(tǒng)、Intergraph公司的DMC系統(tǒng)、Astrium公司Street Factory系統(tǒng)等軟件。第二章 航測無人機(邊朝鵬)無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機按應用領(lǐng)域，可分為軍用與民用。民用方面，無人機+行業(yè)應用，是無人機真正的剛需；目前在航拍、農(nóng)業(yè)、植保、自拍、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監(jiān)控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災、影視拍攝、制造浪漫等等領(lǐng)域的應用，大大的拓展了無人機本身的用途，發(fā)達國家也在積極擴展行業(yè)應用與發(fā)展無人機技術(shù)。根據(jù)《規(guī)定》，中國內(nèi)地無人機操作按照機型大小、飛行空域可分為11種情況，其中僅有116千克以上的無人機和4600立方米以上的飛艇在融合空域飛行由民航局管理，其余情況，包括日漸流行的微型航拍飛行器在內(nèi)的其他飛行，均由行業(yè)協(xié)會管理、或由操作手自行負責。多旋翼無人機機身一般由碳纖維材料作為主要材質(zhì)。 圖212 圖213 圖214 圖215 多旋翼無人機多用無刷電動機作動力裝置。3176。俯仰角應小于177。3176。航跡控制精度:偏航距應小于177。航高差應小于177。航跡彎曲度應小于177。二、地面控制站（地面站