由于傳統(tǒng)的航空攝影技術對機場和天氣條件的依賴性大、成本高、航攝周期長,造成了數據獲取能力不足,無法滿足我國經濟建設及空間信息服務的需 求,因此急需新的遙感技術為日益發(fā)展的經濟建設和文化事業(yè)服務。以無人駕駛飛機為空中遙感平臺的技術,正是適應這一需要而發(fā)展起來的一項新型應用性技術, 能夠較好地滿足現(xiàn)階段我國對航空遙感業(yè)務的需求,對陳舊的地理資料進行更新,從而充分保障數字中國、數字城市建設的空間信息的需求。
無人機遙感系統(tǒng)多使用小型數字相機(或掃描儀)作為機載遙感設備,與傳統(tǒng)的航片相比,存在像幅較小、影像數量多等問題,因此需要針對其遙感影像 特點以及相機定標參數、拍攝姿態(tài)數據和有關幾何模型對影像進行幾何和輻射校正的軟件系統(tǒng)進行交互式處理,同時還需影像快速拼接、影像質量以及飛行質量的快 速檢查和數據快速處理軟件,從而滿足整套系統(tǒng)實時、快速的技術要求。
2 航天遠景無人機綜合處理新方案
隨著國內無人機應用市場的逐漸升溫,航天遠景在無人機影像后處理方面也投入了大量的人力、物力,圍繞無人機高精度測繪和快速處理兩項關鍵技術展 開研究。目前已掌握針對無人機大旋偏角影像的自動匹配技術、高精度空中三角測量技術以及影像圖快拼技術等一系列核心技術,并在國內首次推出便攜式的相機檢 校軟件,使得無人機用戶進行相機檢校成為可能。特別在2014年10月,航天遠景面向有影像圖需求的非測繪用戶,推出了一鍵快拼軟件OKMatrix,以 超越國內外同類軟件數倍的速度優(yōu)勢,大幅提升了國土、林業(yè)、農業(yè)、水利、電力等行業(yè)用戶的操作體驗。
縱觀航天遠景的無人機軟件產品線,品種繁多,交相輝映,共同組成了完善的無人機后處理體系。根據軟件的功能特點和市場定位,可以將產品線分為兩類:
(1) 面向測繪用戶的無人機高精度方案
對于廣大的測繪用戶來說,精度是一切問題的出發(fā)點和落腳點,只有解決了精度問題,無人機技術才能在測繪領域中得到應用。航天遠景無人機測繪軟件產品線始終圍繞“精度”,已經能夠滿足1:1000比例尺地形圖精度要求。
(2) 面向行業(yè)用戶的一鍵快拼方案
對于廣大的非測繪行業(yè)用戶,影像圖的需求強烈,但是本身并不掌握復雜的攝影測量工藝。航天遠景在充分調研行業(yè)用戶需求的基礎上,推出了無人機一鍵快拼套件OKMatrix,將無人機影像圖制作簡化為“一鍵”。
2.1 面向測繪用戶的無人機高精度方案
利用無人機進行高精度地形測繪,涉及到圖1所示的多個環(huán)節(jié),只有每一個環(huán)節(jié)的質量指標滿足要求,最終的成果才能滿足要求。航天遠景的無人機高精 度測繪方案正是基于這一思路,著眼于無人機地形測繪的全局,將精度指標分解到各個環(huán)節(jié),層層把關,逐級控制。針對無人機測繪的各個階段對軟件系統(tǒng)的不同需 求,航天遠景提供了一系列的軟件系統(tǒng),從而解決了無人機小數碼影像的航拍現(xiàn)場快速影像質量檢查、相機布控、相機輻射校正、內業(yè)空三以及高精度大比例尺3D 產品的快速生產等各個階段的問題。
圖 1 航天遠景無人機高精度測繪全流程圖
2.1.1 航拍階段
航拍階段的工作重點是獲取無人機測繪所需的影像,旋偏角、重疊度以及航線彎曲度是這個階段的重要指標。在航天遠景的無人機方案出現(xiàn)之前,航拍階 段缺少有效的質量控制手段,通常是在空三加密的時候,根據自動轉點的情況評價航飛質量,當發(fā)現(xiàn)質量不合格時,只能重飛,造成工期浪費,也增加了生產成本。
航天遠景OKMatrix是一款針對無人機的航飛質量檢查軟件,為航飛隊提供現(xiàn)場航拍質量評估能力,能夠在5~10分鐘內完成一個架次的質量評價工作,輸入圖2所示的質量報告。