如何進行無人機遙感系統(tǒng)的設計?
無人機遙感系統(tǒng)的設計是一個復雜的過程,需要考慮無人機的飛行控制、傳感器選擇、數據處理和存儲等多個方面。下面將對無人機遙感系統(tǒng)的設計進行詳細介紹。
無人機遙感(Unmanned Aerial Vehicle Remote Sensing ), 即利用先進的無人駕駛飛行器技術、遙感傳感器技術、遙測遙控技術、通訊技術、GPS差分定位技術和遙感應用技術,能夠實現自動化、智能化、專用化快速獲取國土資源、自然環(huán)境、地震災區(qū)等空間遙感信息,且完成遙感數據處理、建模和應用分析的應用技術。無人機遙感系統(tǒng)由于具有機動、快速、經濟等優(yōu)勢,已經成為世界各國爭相研究的熱點課題,現已逐步從研究開發(fā)發(fā)展到實際應用階段,成為未來的主要航空遙感技術之一。
遙感傳感器是根據不同類型的遙感任務,使用相應的機載遙感設備,如高分辨率CCD數碼相機、輕型光學相機、多光譜成像儀、紅外掃描儀,激光掃描儀、磁測儀、合成孔徑雷達等。使用的遙感傳感器應具備數字化、體積小、重量輕、精度高、存儲量大、性能優(yōu)異等特點。
一、無人機的飛行控制
無人機遙感系統(tǒng)的設計首先需要考慮無人機的飛行控制,包括無人機的起降、飛行路徑的規(guī)劃和遙控等。在無人機起降過程中,需要考慮無人機的重量、飛行速度和飛行高度等因素,以確保無人機的起降過程平穩(wěn)可靠。在飛行路徑規(guī)劃方面,需要考慮無人機的航線、飛行高度和飛行速度等因素,以確保無人機能夠在規(guī)定的范圍內完成遙感數據的采集任務。在遙控方面,需要考慮無人機的遙控距離和穩(wěn)定性等因素,以確保無人機能夠在遙遠的距離內穩(wěn)定飛行。
二、傳感器選擇
無人機遙感系統(tǒng)的設計還需要考慮傳感器的選擇,包括光學相機、紅外相機、激光雷達和多光譜傳感器等。在選擇傳感器時,需要考慮無人機的飛行高度、飛行速度和遙感數據的分辨率等因素,以確保傳感器能夠滿足遙感數據采集的需求。同時,還需要考慮傳感器的重量、功耗和價格等因素,以確保傳感器的選擇符合無人機遙感系統(tǒng)的整體設計。
三、數據處理和存儲
無人機遙感系統(tǒng)的設計還需要考慮數據處理和存儲方面,包括數據壓縮、數據傳輸和數據存儲等。在數據壓縮方面,需要選擇適合的壓縮算法,以減小數據的存儲和傳輸量。在數據傳輸方面,需要選擇適合的數據傳輸方式,如無線網絡或衛(wèi)星通信等。在數據存儲方面,需要選擇適合的存儲介質,如硬盤、固態(tài)硬盤或云存儲等。同時,還需要考慮數據安全和備份等問題,以確保數據的安全可靠。
① 臺灣大學理學院空間信息研究中心利用無人機拍攝低空大比例尺圖像,配合FORMOSAT2分類進行異常提取,解譯桃園縣非法廢棄堆積物(固體垃圾等),用于環(huán)境污染和執(zhí)法調查。
② 美國Nicolas Lewyckyj等人利用UAV-RS技術在北卡羅萊納洲進行自然災害調查,通過正射影像處理與分析準確評估場房和村莊的損失。顯示了無人機遙感技術具有的快速反映能力,為災害的治理提供了及時、準確的數據。
③日本減災組織使用RPH1和YANMAHA 無人機攜帶高精度數碼攝像機和雷達掃描儀對正在噴發(fā)的火山進行調查,無人機能抵達人們難以進入的地區(qū)快速獲取現場實況,對災情進行評估。不同埋藏深度的輻射源的輻射強度的反映能力進行量化研究。為核電站及其它核設施的管理提供基礎數據。
④我國首個成立的Quickeye(快眼)應急空間信息服務中心,是我國無人機應急遙感應用的開創(chuàng)嘗試和遙感應用典范。其基于的無人機平臺即為例圖所示Quickeye(快眼)系列無人機,在不到兩年的時間內,該機型已成功作業(yè)近10萬平方公里,廣泛應用于1:1000,1:2000成圖,及測繪、應急領域。
綜上所述,無人機遙感系統(tǒng)的設計需要考慮無人機的飛行控制、傳感器選擇和數據處理和存儲等多個方面。只有在整體設計上充分考慮這些因素,才能夠設計出性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠的無人機遙感系統(tǒng)。