多旋翼无人机测绘原理

　　多旋翼无人机作为一种低成本、高精度、操作简便的遥感影像获取平台，在传统测绘测量、数字城市建设、灾害应急处理等方面的应用取得了良好的成果。本文以拓普康猎鹰8号八旋翼无人机平台为例，通过分析该平台获取的低空摄影测量数据，利用 VirtualSurveyor 软件进行两期间工程方量的计算，为工程管理提供准确的数据和有力的技术保障。

　　目前，对于辨率空间数据的获取的渠道仍然局限于遥感卫星影像、大飞机航拍等，造成数据重复采集，数据处理工作复杂，分辨率低，时效性和灵活性也远不能满足实际需求。无人机(UnmannedAerialVehicle，UAV)，是一种有动力、可控制、能携带多种设备、执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空平台。无人机遥感传感器技术、遥测遥控技术、通信技术、POS定位定姿技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专业化的特点，具有获取国土、资源、环境、事件等空间遥感信息，并进行实时处理、建模和分析的先进新兴航空遥感技术解决方案。

　　相对于载人飞机和固定翼无人机航空摄影测量而言，多旋翼无人机更加机动灵活，具有飞行可靠性高、安全性高、效率高、起飞和着陆场地要求低、操作简便、影像分辨率更高等特点，在天气晴朗、风力较小(5级以下)的情况下，可获得精度更高的航摄数据，是小范围航空摄影的发展重要趋势。

　　多旋翼无人机测绘原理

　　1.飞控平台

　　多旋翼无人机作为一种微型飞行器，在飞行过程中不仅易受由身物理特性(空气动力特性、重力特性、陀螺效应和旋翼惯量矩等)限制的影响，还很容易受到气流等外部环境的干扰。因此，飞行控制技术对增加无人机稳定性、安全性至关重要。多旋翼无人机的飞行控制系统包括部分：姿态控制、位置控制和高度控制。姿态控制通过由陀螺仪、加速度计、磁强计输出的角速度、加速度、磁强信息融合得到的姿态估计而获取反馈信息，并对反馈信息进行计算输出三个姿态控制参量，这三个控制参量与终的转速分配，直接影响着电机转数，进而完成无人机位置、姿态和速度的控制，通过GPS与光流传感器获取位置信息、速度信息，进而实现无人机的位置控制。高度控制包括对无人机高度和爬升速度的控制，其通过GPS、超声测距传感器、加速度计、气压计数据进行融合得到的数据获取高度反馈信息，通过高度反馈信息计算相应的控制参量，将其输入到转速分配中，通过改变旋翼转速实现对高度的控制。

　　2.影像采集及处理

　　无人机影像采集根据任务的要求对测区进行航线规划(起降位置、飞行航线、重叠度、相机角度)，在航线规划系统中将规划好的航线上传至遥感空中控制子系统。无人机地面控制子系统按照规划的航线控制无人机的飞行，遥感空中控制子系统则按照预设的航线和拍摄方式控制照相进行拍摄。照相机将拍摄的影像及POS数据将自动写入到飞机存储器中。