摘要:隨著信息科學(xué)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,各國(guó)對(duì)空間數(shù)據(jù)的需求急劇增長(zhǎng)。雖然許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)能夠生產(chǎn)滿(mǎn)足一定用戶(hù)需要的高分辨率數(shù)據(jù),但是空間數(shù)據(jù)供給的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及對(duì)其需求的增長(zhǎng)。特別在發(fā)展中和不發(fā)達(dá)國(guó)家,發(fā)展耗資巨大的航天遙感系統(tǒng)目前存在技術(shù)上和資金上的困難。數(shù)據(jù)獲取成為當(dāng)前阻礙空間信息技術(shù)迅速推廣應(yīng)用的主要瓶頸之一。
關(guān)鍵詞:低空;無(wú)人機(jī);遙感測(cè)繪
當(dāng)前全世界有32個(gè)國(guó)家正在研制超過(guò)300種無(wú)人飛行器,41個(gè)國(guó)家正在使用近100種無(wú)人飛行器。世界許多國(guó)家正在建立民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè),并推動(dòng)其廣泛應(yīng)用,而中國(guó)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)也取得了很大進(jìn)展,產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始出口到國(guó)外高端市場(chǎng)。專(zhuān)家指出,隨著無(wú)人機(jī)裝備的發(fā)展和服務(wù)隊(duì)伍的建設(shè),我國(guó)已能夠利用無(wú)人機(jī)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),無(wú)人機(jī)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入社會(huì)應(yīng)用的新時(shí)期。低空遙感技術(shù)是近年來(lái)在遙感技術(shù)基礎(chǔ)上迅速發(fā)展起來(lái)的地理信息數(shù)據(jù)快速獲取技術(shù),該技術(shù)利用無(wú)人飛機(jī)平臺(tái)搭載航空數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行航空攝影,采用imu/gps技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)導(dǎo)航,在1000米以下進(jìn)行低空作業(yè),具有機(jī)動(dòng)靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、可云下攝影等特點(diǎn)?蘸綔y(cè)遙感技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、應(yīng)急救災(zāi)、突發(fā)事件處置、數(shù)字城市建設(shè)、國(guó)土資源調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害、礦山監(jiān)測(cè)、環(huán)境變化監(jiān)測(cè)、工程設(shè)計(jì)等一系列國(guó)家重大需求的重要技術(shù)。近幾年,這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)得到了快速發(fā)展和應(yīng)用,積累了豐富的技術(shù)資源。
山高起降條件差、云層低,應(yīng)用常規(guī)航空攝影較為困難的地區(qū),引進(jìn)低空無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng),一方面可快速、高效地獲取高精度航空影像,極大地提高測(cè)繪成果的現(xiàn)勢(shì)性,大幅度提高測(cè)繪應(yīng)急保障服務(wù)能力;另一方面獲取的高精度影像經(jīng)快速處理后可廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、城市變化監(jiān)測(cè)、重大工程項(xiàng)目、應(yīng)急救災(zāi)、國(guó)土資源遙感監(jiān)測(cè)、資源開(kāi)發(fā)、農(nóng)林監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)、新農(nóng)村和小城鎮(zhèn)建設(shè)等方面,對(duì)促進(jìn)我國(guó)城市建設(shè)和提升社會(huì)管理效率將發(fā)揮重要作用。“低空無(wú)人飛行器航測(cè)遙感系統(tǒng)”的發(fā)展和推廣對(duì)測(cè)繪行業(yè)發(fā)展十分重要,是解決測(cè)繪成果現(xiàn)勢(shì)性的迫切需要,是提高測(cè)繪應(yīng)急服務(wù)保障能力的迫切需要,是構(gòu)建數(shù)字中國(guó)、建設(shè)數(shù)字城市的迫切需求。“低空無(wú)人飛行器航測(cè)遙感系統(tǒng)”具有靈活機(jī)動(dòng),高效快速,精細(xì)準(zhǔn)確,安全可靠,又省錢(qián)節(jié)約,應(yīng)用廣泛的優(yōu)勢(shì),應(yīng)用范圍廣、作用大,國(guó)家測(cè)繪局要給予大力支持,在全國(guó)各省測(cè)繪隊(duì)伍中進(jìn)行全面推廣。同時(shí),研發(fā)單位要加大研發(fā)力度、按需研發(fā),建立起完善的無(wú)人機(jī)服務(wù)體系,解決運(yùn)行維護(hù)、售后服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)更新等問(wèn)題,建立起完整的“低空無(wú)人飛行器航測(cè)遙感系統(tǒng)”。
“無(wú)人飛艇低空航測(cè)系統(tǒng)”項(xiàng)目成功研制出適用于低空安全獲取高分辨率、高清晰度影像的“無(wú)人飛艇低空航測(cè)系統(tǒng)”技術(shù)產(chǎn)品,可滿(mǎn)足大比例尺測(cè)圖要求。研制成功具有自檢校、自穩(wěn)定功能的組合特寬角低空數(shù)碼相機(jī)系統(tǒng),利用特殊設(shè)計(jì)的像片重疊關(guān)系和檢校軟件,有效糾正因輕薄機(jī)械形變引起的誤差。創(chuàng)造性地提出了利用邊緣視場(chǎng)補(bǔ)償相機(jī)姿態(tài)角偏旋提高精度的方法,以替代三軸云臺(tái),從而大大減輕了成像系統(tǒng)的整體重量,適應(yīng)了無(wú)人飛行器低空航測(cè)的需要。同時(shí),項(xiàng)目研發(fā)的map-at/cs軟件,整體自動(dòng)化水平高,處理影像能力強(qiáng),特別適合于處理無(wú)人飛行器低空航攝影像。
“中測(cè)系列無(wú)人機(jī)測(cè)繪遙感系統(tǒng)”項(xiàng)目研制出的“垂直尾”、“倒桅尾”、“雙發(fā)”三種型號(hào)的無(wú)人機(jī)測(cè)繪遙感系統(tǒng)具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、適用性強(qiáng)、運(yùn)行成本低的特點(diǎn),是應(yīng)急測(cè)繪、新農(nóng)村建設(shè)測(cè)繪等應(yīng)用所急需的新型測(cè)繪技術(shù)裝備。其研制的中測(cè)“雙發(fā)”型無(wú)人機(jī)測(cè)繪遙感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了雪域高原歷史上首次無(wú)人機(jī)航測(cè),開(kāi)創(chuàng)了青藏高原地區(qū)的無(wú)人機(jī)測(cè)繪遙感技術(shù)應(yīng)用先河。同時(shí),創(chuàng)新性地在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)測(cè)繪遙感系統(tǒng)基于gps導(dǎo)航控制的定點(diǎn)曝光攝影以及飛控系統(tǒng)控制的自動(dòng)旋偏修正技術(shù),采用了經(jīng)高精度幾何檢校標(biāo)定的小型數(shù)字相機(jī),航攝成果能滿(mǎn)足大比例尺測(cè)圖。通過(guò)鑒定的兩個(gè)項(xiàng)目的多款產(chǎn)品已在應(yīng)急測(cè)繪、小城鎮(zhèn)新農(nóng)村建設(shè)測(cè)繪、重大工程測(cè)繪、困難地區(qū)測(cè)繪、國(guó)土資源監(jiān)測(cè)等國(guó)家重大工程和經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)等多方面進(jìn)行了實(shí)際生產(chǎn)作業(yè),取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
通過(guò)鑒定的兩套“低空無(wú)人飛行器航測(cè)遙感系統(tǒng)”是我國(guó)航空遙感技術(shù)體系的重要組成部分,其成果具有設(shè)計(jì)系統(tǒng)性、產(chǎn)品實(shí)用性和技術(shù)創(chuàng)新性,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。這兩個(gè)項(xiàng)目的產(chǎn)品已在國(guó)家重大工程、抗震救災(zāi)、數(shù)字城市建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)發(fā)展的其他方面進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮了重要的作用,取得了非常好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,推動(dòng)了地理信息獲取向全天候、全天時(shí)、實(shí)時(shí)化邁進(jìn)的步伐,推動(dòng)了信息化測(cè)繪體系建設(shè)的發(fā)展。
無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)和航空遙感是現(xiàn)代化測(cè)繪裝備體系的重要組成部分,是測(cè)繪應(yīng)急保障服務(wù)的重要設(shè)施,也是國(guó)家、省級(jí)、市級(jí)應(yīng)急救援體系的有機(jī)組成部分。開(kāi)展無(wú)人機(jī)測(cè)繪系統(tǒng)推廣應(yīng)用,是增強(qiáng)測(cè)繪應(yīng)急服務(wù)保障能力的迫切需要,是提高測(cè)繪成果現(xiàn)勢(shì)性的有效手段,是加快數(shù)字城市建設(shè)的有效保障,是提升社會(huì)管理效能的新型工具,同時(shí)也是大力推進(jìn)測(cè)繪科技自主創(chuàng)新、切實(shí)提高測(cè)繪保障服務(wù)能力的重要舉措,它將十分有利于有關(guān)部門(mén)及時(shí)掌握所需動(dòng)態(tài)地理信息,促進(jìn)創(chuàng)新測(cè)繪服務(wù)模式,積極推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)信息化,從而保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)健康快速地發(fā)展。