适摩信息缉堪无人机遥感发展与应用概况金伟，葛宏立，杜华强，徐小军（浙江林学院环境科技学院，临安３１１３００）摘要：在阐述无人机发展历程基础上，论述了无人机在遥感领域的应用理论发展以及在气象监测、资源调查、航拍测量和应对突发事件等方面的应用，归纳了目前无人机遥感研究存在的问题，展望了今后无人机遥感研究的热点和重点。关键词：无人机；遥感；航空遥感中圈分类号：ＴＰ７９文献标识码：Ａ文章编号：１０００－－３１７７（２００９）１０１一００８８一０５１引言Ａｅｒｉａｌ展以及各种数字化、重量轻、体积小、探测精度高的新型传感器的不断面世，传感器由早期的胶片相机向大面阵数字化发展，目前国内制造的数字航空测量相机具有８０００多万像素，能够同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片［３］。中国测绘科学研究院使用多台哈苏相机组合照相，利用开发的软件再进行拼接，有效地提高了遥感飞行航拍效率；德国禄来公司推出的２２００万像素专业相机，配备了自动保持水平和改正旋偏的相机云台，开发了相应的成图软件。另外激光三维扫描仪，红外扫描仪等小型高精度传感器也为无人机遥感的应用提供了发展的余地。王斌永等２００４年设计并完成了适合无人机ＳＥ－１（海洋探索１号）的基于多面阵ＣＣＤ传感器成像方式的小型多光谱成像仪，内置摄影控制软件，具备飞行控制系统通信、获取飞行参数、计算出适宜的曝光时间、修正曝光时间、实时存储数据等功能［‘］。贾建军等针对无人机遥感有效载荷的特点，利用系统集成的方法，设计了一套实用的无人机大面阵ＣＣＤ相机遥感系统［５］，并将该系统在Ｙ－１２无人遥感飞机上进行了搭载飞行试验，获得了符合要求的图像。２．２飞行姿态控制技术发展无人机的飞行姿态控制好坏直接关系到遥感影像的效果。无人机要完成自主飞行遥感航拍任务，需要控制系统对内回路（姿态回路）和外回路（水平位置和高度回路）都具有良好的控制特性。飞行姿态控制技术从无人机诞生之初到现在经历了非线性动态控制阶段，自适应反推控制阶段，神经网络智能无人驾驶飞机简称无人机（ＵｎｍａｎｎｅｄＶｅｈｉｃｌｅ，缩写ＵＡＶ），是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务，并能重复使用的无人驾驶航空器［１］。无人机与遥感技术的结合，即无人机遥感，是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测遥控技术、通讯技术、ＧＰＳ差分定位技术和遥感应用技术，具有自动化、智能化、专题化快速获取国土、资源、环境等的空间遥感信息，完成遥感数据处理、建模和应用分析能力的应用技术。具有低成本、低损耗、可重复使用且风险小等诸多优势，其应用领域从最初的侦察、早期预警等军事领域扩大到资源勘测、气象观测及处理突发事件等非军事领域。无人机遥感的高时效、高分辨率等性能，是传统卫星遥感所无法比拟的，越来越受到研究者和生产者的青睐，大大扩大了遥感的应用范围和用户群，具有广阔的应用前景。２０世纪末全世界范围内已掀起了无人机的研制热潮，这场研究热潮将无人机的发展推向了新阶段口］。２无人机遥感技术发展２．１遥感传感器技术发展遥感传感器是遥感平台的眼睛，是无人机遥感得以推广应用的基础设备之一，只有适合无人机的遥感传感器才能获得高质量的遥感信息。２０世纪８０年代以来，随着计算机技术、通讯技术的迅速发收稿日期：２００８一０６—２３修订日期：２００８－－０６－－２５基金质目：国家８６３专题课题（２００６从１２Ｚ１０９）Ｉ国家自然科学基金（３０７７１７２５）Ｉ国家自然科学青年基金（３０７００６３８）．作者筒介：金伟（１９８４一～）。男，硕士研究生。研究方向：林业遥感．Ｅ－－ｍａｉｌ：ｊｉｎｗｅｉ６３７４０５５２＠１６３．咖８８通讯作者：通讯作者。葛宏立（１９６０～）．男，教授、博士，研究方向ｔ数字图像处理·遥感．Ｒ－ｍｍＢ：ｊｈ叫＠血峨帅万方数据 绾照适意信息控制阶段口］。ＳｅｏｎｇｊｕｎＡｎ等人研究的神经网络ＰＩＤ控制技术［７］，ＡｎｔｈｏｎｙＪ．Ｃａｌｉｓｅ和ＲｏｌｌＴ．Ｒｙｓｄｙｋ等人研究的神经网络自适应控制，主要的目标是提供飞行器在整个飞行模式下连续的操纵品质，很大程度上提高了无人机飞行控制的稳定性。２．３数据传输存储技术发展数据传输存储技术是无人机遥感数据重要组成部分，其中数据传输与压缩、解压缩系统是无人机航空遥感系统中的关键技术之一。数据传输是否稳定、流畅直接影响到无人机遥感的质量，特别是在应对紧急事件时决策者要根据无人机传回来的实时画面指定解决方案、做决策。原始的无人机航拍图像数据量庞大，因此需要进行压缩存贮和传输。由于无人机图像质量差，易受环境干扰，其码率跳动变化大，因此对于带宽受限的无线信道传输具有很大挑战［８］。在无人机传感器视频信息传输方面，从２０世纪９０年代起已开始应用图像数字传输技术，目前已在大部分无人机测控系统中使用。无人机动态图像压缩编码后，图像／遥测复合数据速率已减到最小为１＂２Ｍｂ／ｓ（例如美国的１．５４４Ｍｂ／ｓ，以色列的２．２Ｍｂ／ｓ），对应的图像分辨率可达７２０×５７６［９］。为了充分利用有效的数据传输通道，研究者相继研究出多种数据压缩方法。田金文等根据无人机的运动特点，求出序列图像之间的重迭区域，将运动序列图像转变成静态图像，然后以类ＥＢＣＯＴ算法完成拼接图像的压缩，该方法在压缩效率和运行时间上均优于Ｈ．２６４等视频压缩标准，可较好地满足无人机图像的传输需求［１叫。秦其明等通过影像自适应分块，离散余弦变换（ＤＣＴ）、量化及Ｈｕｆｆｍａｎ编码等实现了遥感影像的正确和稳定性压缩，数据压缩比达到１３：ｉｃｕ］。崔麦会等比较了Ｈ．２６１标准、ＭＰＥＣ－１标准、ＪＰＥＧ标准以及ＭＰＥＧ一２标准压缩编码方法，认为ＭＰＥＧ一２不仅具有较高的分辨率，图像质量很高，且压缩比可以达到３０。１而不会大幅降低视频质量ｕ引。３无人机遥感应用现状随着无人机的发展，越来越多地被用于影像获取，如在气象监测、资源调查与监测、测量、突发事件处理等方面取得了丰硕的成果［１３￣１７１。３．１无人机遥感在气象监测中的应用无人气象飞机可装载遥感设备对温度、湿度、压强等气象参数进行遥感测定，而且这方面的研究取得了一定的成果。美国在２０世纪６０年代就开始采万 方数据用名为ＣｏｍｐａｓｓＣｏｐｅ的遥控飞行器（ＲＰＶ）即无人机代替气象飞机ＷＣ一１３０作为空中气象侦查平台，通过１９７０年到１９７４年５年的飞行试验，认为无人机有诸多优点可以代替气象卫星［９］。在世界气象组织（ＷＭＯ）大气探测委员会和国际科盟理事会支持下，国外提出了微型无人驾驶探空飞机发展计划［１引。中国气象局也将微型无人驾驶飞机探空的研究工作列入。八五”计划。马舒庆等用ＧＰＳ导航无人机携带数字电子探空仪在河北省怀来县和南昌北郊南昌新机场两地进行了１０００ｍ和３０００ｍ的高度探测试验，并将风速测量结果与探空站雷达测得的结果进行比较和两种测量技术所得的结果非常接近，且温度、气压、湿度和测量精度也都达到设计指标［１８￣＂］。沈怀荣等利用微小型无人机探测气象参数，该方法可以在空中长时间、大区域连续监测天气变化得到高精度测量结果［２３．２无人机遥感在资源调查与监测中应用无人机遥感在资源调查与监测方面的应用主要是土地、资源调查与分类，环境监测等。广西气象减灾研究所的马轮基等２００２年利用装载佳能ＥｏＳ３００Ｄ型数码照相机的无人机对广西武鸣县进行土地资源调查，得到的武鸣县城区域土地利用遥感图。经实地取样测量检验定位平均偏差１ｍ，最大偏差２ｍ，水平方向上长度变形小于１％，基本没有角度变形［ｚ１１。２００３年中国测绘科学研究院研制完成的ＵＡＶＲＳ－－ＩＩ型低空无人机遥感监测系统选用高分辨率面阵ＣＣＤ数码相机作为主要遥感设备，实现了大比例尺航摄的面积覆盖，并通过国土资源部组织的部级验收［２２１。谢彩香等根据中药资源分布特点利用无人机进行抽样调查，结合航天遥感计算中药资源的总量，大大节省了成本，并使其结果具有统计学的可靠性［２引。大学理学院空间信息研究中心利用无人机拍摄低空大比例尺图像，配合ＦＯＲＭＯＳＡＴ２分类进行异常提取，解译桃园县非法废弃堆积物（固体垃圾等），用于环境污染和执法调查。朱子豪等２００４年使用无人机携带大面阵数码相机在盐寮福隆海岸进行追踪调查，对沿岸环境、土地、厂房、污染等进行了监测。２００４年４月，马轮基等以１２００ｍ的飞行高度对武汉市东湖南半部的“雁中咀”、“磨山”附近水域进行无人机遥感监测，得到三个区域的湖水水色的差异情况图，并分析了东湖南半部水域水质情况［２川。３．３无人机遥感在测量方面的应用马瑞升等在分析无人机遥感影像几何变形理论８９适意信息缉丝基础上，利用标准图形垂直摄影法标定相机，建立相机误差纠正模型，使用大比例尺地形图作为底图，通过同名点配准纠正航摄影像，全过程不使用外方位元素，最终影像经实际检验，单点定位平均误差为１．０ｍ左右，且基本没有角度变形［２‘。。崔红霞等２００５年进行了单相机无人机航摄试验，结合常规的摄影测量方法对航片进行后处理，结果表明：其相对定向误差为０．００８ｐｉｘｅｌ，最大误差为０．０１９ｐｉｘｅｌ绝对定向的平面误差０．１１１ｍｍ，高程误差０．１１７ｍｍ符合摄影测量的精度要求［２引。孙凡等利用光校参数和软件配准法对无人机多光谱成像仪图像进行校正、彩色合成和图像配准，并在此基础上提出采用光校参数法与软件配准法相结合可得到更好的配准效果［２钉。宋妹婧等在ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ控件和ＭＳＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ．Ｎｅｔ开发环境下实现了无人机遥感航迹实时显示［２７１。勾志阳等人从像片重迭度、航带弯曲、像片旋转角及航高差等方面对无人机航空摄影质量进行评定，绘制了无人机实飞航迹与预设航迹，显示了无人机的定点拍摄效果，结果说明无人机空中摄影质量可满足摄影测量的基本要求［２８１。３．４无人机遥感在突发事件处理中的应用如何应对突发事件（如交通火灾、大型输道火灾、森林火灾、核电站险情救援等）常常是·个令人头疼的问题，无人机以其高机动性能为人们应对突发事件提供了新的途径。当火灾现场情况复杂或者受现场环境时，消防员无法靠近现场作战，指挥员无法了解现场情况，无法制定快速有效的作战方案。无人机最突出的优点在于它可以用最短的时间，最大限度地接近灾情现场，提供最直接、最真实的第一手数据，观测到消防人员无法抵达的区域，监视灾情发展为制定有效的作战方案提供依据。美国运输部示范性地建立了基于无人机的遥感系统，将其应用于快速获取道路运输网络的图像并对所得信息进行快速分析，应用无人机取得近实时遥感影像对地震后出现问题的道路、桥梁进行评估，用以快速确定震后救灾的路线。美国ＮｉｃｏｌａｓＬｅｗｙｃｋｙｊ等人利用无人机遥感在北卡罗莱纳洲进行自然灾害调查，通过正射影像处理与分析准确评估场房和村庄的损失，显示了无人机遥感具有的快速反映能力，为灾害的治理提供了及时、准确的数据［２引。日本减灾组织使用ＲＰＨｌ和ＹＡＮＭＡＨＡ无人机携带高精度数码摄像机和雷达扫描仪对正在喷发的火山进行调查，抵达人们难以进入的地区快速获取现场实况，对灾情进行评估。９０万 方数据之后，日本环境省又利用ＹＡＭＡＨＡ无人机加载核生化传感器进行核污染监测，对不同地理环境，不同埋藏深度的辐射源的辐射强度的反映能力进行量化研究，为核电站及其他核设施的管理提供基础数据。马瑞升等开发了一套微型无人机空中火情监测系统，并开发了相应的地面监测软件，经过试验该系统已具备单架次可完成半径３０ｋｍ以内，面积８０～１００ｋｍ２林区巡护任务口¨。无人机也可应用于我国防汛检查中，可以立体地查看蓄滞洪区的地形、地貌、水库、堤防险工险段。遇到险情时，可以实时传递影像等信息，监视险情发展，为防汛决策提供准确的信息，大大地降低防汛人员工作的风险，有效地提高工作效率。２００４年７月马轮基等对暴雨引起广西桂平市蒙圩镇洪涝灾害调查进行无人机遥感监测，第一时间得到了洪涝区、退水区、非洪涝区等信息的遥感图，创造国内首次利用自控微型无人驾驶飞机对洪涝灾害的遥感监测的纪录‘２１］。４存在问题与应用展望４．１存在问题无人机遥感作为一项空间数据采集的重要手段，具有续航时间长、影像实时传输、高危地区探测、成本低，机动灵活等优点，已成为卫星遥感与有人机航空遥感的有力补充。随着无人机遥感技术不断发展和无人机市场逐渐成熟，无人机遥感将成为未来的主要航空遥感平台之一，已经成为世界各国争相研究的热点课题。然而，要使无人机成为理想的遥感平台，还有多个关键技术需要解决：（１）起降技术改善与抗风性能提高在林业等许多行业的应用以及突发事件的处置中，工作环境一般在山区，平坦地少，树木、电杆、房屋多，对于需要滑跑、滑降的较大型的无人机来说，往往难以找到符合起飞要求的场地。在不满足正常起降条件的情况下勉强起降会大大增加飞机损坏的可能性。如果使用小、轻型无人机则由于飞行高度风性能的方法是增加飞机重量，但起降要求提高且的遥感平台一个急需解决的问题。低，在低空作业时受风速、风向影响大。一般提高抗无人机的载荷非常有限，同时能耗增大。所以如何很好的利用弹射起飞、撞网回收技术降低无人机对起飞场地的要求以及在不增加重量或尽量轻的条件下如何通过改进设计和提高飞行控制技术来提高抗风性能保证飞行的稳定性，这均是无人机成为理想缚（２）传感器及其姿态控制技术由于无人机的载荷非常有限，要完成高精度的航摄任务需要高精度的传感器，而传统传感器往往在体积、重量等方面的可供选择的不多，因此需要研究开发适合无人机搭载的小、轻型传感器充分利用无人机的有限载荷；再则，如何使遥感传感器的控制系统能够根据预先设定的航摄点、摄影比例尺、重迭度等参数以及飞行控制系统实时提供的飞行高度、飞行速度等数据自动计算并自动控制遥感传感器的工作，使获取的遥感数据在精度、比例尺、重迭度等方面满足遥感的技术要求还需进一步研究。（３）遥感数据传输存储技术无人驾驶飞行器搭载的主要遥感传感器为面阵ＣＣＤ数字相机，而目前国内市场上的小型专业级数字相机还不能达到量测相机的要求，所以，为使获取的遥感影像能够满足大比例尺测图的精度，应根据相机的几何成像模型，作相关的检校工作，得到相机的内外参数，必要时需要采用特殊的检测手段，测定每个像元的畸变量。另外，大面阵ＣＣＤ数字相机获取的影像数据量较大，需开发专用的数据传输和存储系统。飞行器的测控数据和遥感数据需要实时传输时还可以通过卫星通讯来实现［３川。（４）遥感数据的后处理技术目前的无人驾驶飞行器遥感系统多使用小型数字相机作为机载遥感设备，与传统的航片相比，存在像幅较小、影像数量多等问题，所以应针对其遥感影像的特点以及相机定标参数、拍摄时的姿态数据和有关几何模型对图像进行几何和辐射校正，开发出相应的软件进行交互式的处理。同时还应开发影像自动识别和快速拼接软件，实现影像质量、飞行质量的快速检查和数据的快速处理，以满足整套无人机遥感系统实时、快速的技术要求［３１］。４．２应用展望无人机作为一种新型的遥感平台将得到广泛应用。目前最常用的遥感平台是卫星和有人驾驶的飞机，无人机平台已渐渐显露出它的重要性。遥感发展的一个总的方向是高空间分辨率、高光谱分辨率和高时间分辨率。航天平台由于接收的电磁波必须要通过大气层，所以必定受到云层和地面天气的影响，所以通过缩短重访周期来提高时间分辨率是很难达到目的的。而无人机在云层下方，受云层的影响很小，在多云天气甚至阴天也能执行航摄任务。所以无人机遥感在提高时间分辨率方面具有独特的万 方数据瞳遥意信息优势。在提高空间分辨率方面，无人机同样具有优势。随着多光谱传感器水平的提高，重量和体积下降，无人机遥感在提高光谱分辨率方面同样具有潜力。无人机遥感将在下列方面发挥作用：（１）突发事件及灾害监测突发事件及灾害的发生往往容易导致环境发生改变，使救援人员快速亲临现场制定解决方案的可能性降低，而通过无人机遥感一方面可及时迅速地获取突发事件及灾害的信息为制定方案提供依据，另一方面又无需人员伤亡且受天气影响小。如２００８年。５．１２”汶川地震后，由于地震影响地球磁场，造成无线电和微波通讯的干扰甚至中断，紊乱的电磁波会对飞机仪表产生极大的影响，同时天气不好，地形复杂，所以通过有人驾驶飞机去获取地面情况十分危险。而要及时获取航天遥感数据又几乎不可能。而无人机则因为无人员伤亡之虑，受天气影响又很小，所以无人机发挥了独特的作用。其他突发事件，如森林火灾扑火指挥、冰雪灾害、洪涝、核电站险情救援等，无人机遥感将发挥越来越大的作用。（２）高时效性的资源监测资源监测已经由传统的获取资源的数量、位置方面向资源的动态变化监测方向发展，而无人机具有高时效性，能第一时间获取资源变化数据，将在以后的林业资源（如林地面积变化、木材资源变化、野生动物监测等）、生态环境、森林防火等方面发挥其他遥感平台所不能比拟的优势。（３）病虫害、外来人侵生物监测随着全球经济一体化速度的加快和国际间贸易往来的增多，林业有害生物入侵、扩散、成灾的压力不断增加。新的外来有害生物入侵频繁，威胁加剧；已入侵的松材线虫病等有害生物正也在不断蔓延。利用遥感特别是无人机遥感、地理信息系统和全球定位系统、计算机网络信息技术等高新技术手段，组建病虫害和外来人侵有害生物的监测预警技术体系，研究生物灾害的发生危害动态、风险评估及预测预报，保护生态安全将成为未来研究的新热点。（４）新农村规划、建设建设社会主义新农村，是构建社会主义和谐社会的重要基础，而无人机适合在建筑物密集的城市地区和地形复杂地区应用，必将在大量城镇规划、道路桥梁测量、新农村建设、国土资源调查、舰载化的海岛测绘等诸多领域发挥积极作用。９１适軎信息缉逸２００９．１参考文献１吕厚谊．无人机发展与无人机技术［盯．世界科技研究与发展，１９９８（６）ｔ１１３～１１６．２ＰｅｔｅｒｖａｎＢＬＹＥＮＢＵＲＧＨ．ＵＡＶｓａｎＯｖｅｒｖｉｅｗＪ］．ＡⅡｔ＆ＳＰＡＣＥＥＵＲＯＰＥ，１９９９，１（５）１４３～４７．３江建飞．航拍公司有了新的航拍手段的选择，８０００万像素航拍数码相机杭州造［ＤＢ／ｏ】Ｌ］．ｈｔｔｐ：／／ｘｉａｎｇｆｅｉｌ９８４．ｂｉｏｇ．ｂｏｋｅｅ．ｎｅｔ／ｂｌｏｇｇｅｒｍｎｄｕｌｅ／ｂｌｏｇ＿ｖｉｅｗｂｌｏ舀ｄｏ？ｉｄ＝６５４０８８，２００７—０４一０６／２００８—０６－－１毛４王斌永，舒嵘，贾建军，等．无人机载小型多光谱成像仪的设计口］．光学与光电技术，２００４，２（２）：１８～２０．５贾建军，舒嵘，王斌永．无人机大面阵ＣＣＤ相机遥感系统［Ｊ］．光电工程，２００６，３３（８）＝９０～９３．６刘波，何清华，邹湘伏．无人机飞行控制技术初探［Ｊ］．飞行力学，２００７，２５（２）：５～８．７ＳｅｏＩｌｌｄｕｎＡｎ，ＢｕｍｊｉｎＰａｒｋ，Ｊｉｎ－ｙｏｕｎｇＳｕｋ．Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｎｕｎｍａｎｎｅｄｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ［Ｊ］．ＩＣＣＡＳ，ＫＩＮ－ＴＥＸ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－Ｄｏ，Ｋｏｒｅａ，２００５（６）：２～５．８刘荣科，张晓林．无人机载图像实时传输方案研究［Ｊ］．北京航空航天大学学报，２００２。２８（２）：２０８～２１２．９周祥生．无人机测控与信息传输技术发展综述［Ｊ］．测控遥感与导航定位，２００８，３８（１）：３０～３３．１０田金文，谢清鹏，谭毅华，等．无人机序列图像压缩方法研究［Ｊ］．华中科技大学学报（自然科学版），２００５，３３（１２）ｔ７６～７８．１１秦其明，金川。陈德智，等．无人机遥感数据压缩解压缩系统的设计和实现［Ｊ］．国土资源遥感，２００６，６８（２）－３１～３４．１２崔麦会，周建军，陈超．无人机视频情报的压缩传输技术口］．电讯技术，２００７，４７（１）ｔ１３１～１３３．１３ＨｅｒｗｉｔｚＳＲ，ＪｏｈｎｓｏｎＬＦ，ＡｒｖｅｓｅｎＪＣ，ｅｔａＬＰｒｅｃｉｓｉｏｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ∞ａｃｏｍｍｅｒｃｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｏｒｅｏｌａｒ－ｐｏｗｅｒｅｄｍａｎｎｅｄａｅｒｉａｌｖｅｈｉｃｌｅｓ［Ａ１．ＰｏｒｔｓｍｏｕｔｈＶＡ：１ｓｔＡＩＡＡＵＡＶＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ［Ｃ］．２００２１２００２～３４０４．１４陈洪滨，马舒庆，汪改，等．基于微型自动驾驶飞机的航拍航摄遥感系统ＥＪ］．遥感技术与应用，２００１。１６（３）：１４４～１４７．１５ＨｏｌｌａｎｄＧＪ．Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓａｅｒｏｓｏｎｄｅｓ｛ｏｒｅｃｏｎｏｍｉｃａｌａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｓｏｕｎｄｉｎｇｓａｎｙｗｈｅｒｅＯｎｔｈｅｇｌｏｂｅｂｕｌｈｔｉｎＥＪ］．ＡｍｅｒｉｃａｎＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，１９９２，７３（１２）ｌ１９８７～１９９８．１６ＨｅｒｗｉｔｚＳＲＲｅｍｏｔｅｃｏｍｍａｎｄ－ａｎｄ－ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｉｍａｇｉｎｇｐａｙｌｏａｄｓｕｓｉｎｇｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｏｆｆ－＆ｅ－ｓｈｅｌｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ａ］．ＴｏｒｏｎｔｏＣａｎａｄａＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＯｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＳｙｍｐｏｓｉｕｍＥＣ］．２００２．１７ＪｏｈｎＤ，ＣｉｎｄｙＰ．ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｍａｒｉｔｉｍｅｒａｐｉｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｕｓｉｎｇＵＡＶｓ［Ａ］．ＢｒｉｇｈｔｏｎＵＫＯ－ｃｅａｎｏｌｏｇｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ２０００ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｉｎＢｒｉｇｈｔｏｎ［Ｃ］．２０００．１８马舒庆，汪改，潘毅，等．微型无人驾驶飞机气象探空系统［Ｊ］．南京气象学院学报，１９９８，２１（４）：７１５～７２１．１９马舒庆，汪改，潘毅，等．微型探空飞机解析测风方法ＥＪ］．大气科学，１９９９，２３（３）：３７７～３８４．２０沈怀荣，邵琼玲，王盛军．基于微小型无人机的气象探测有效载荷研究［Ｊ］．装备指挥技术学院学报，２００６，１７（５），１０２～１０６．２１马轮基，马瑞升，林宗桂。等．微型无人机遥感应用初探［Ｊ］．广西气象，２００５，２６（增刊Ｉ）：１８０～１８１．２２孙杰，林宗坚，崔红霞．无人机低空遥感监测系统［Ｊ］．遥感信息，２００３（１）ｔ４９～５２．２３谢彩香，陈士琳，林宗坚，等．无人机遥感技术应用于药用植物资源调查研究［刀．中国现代中药，２００７，９（６）。４～６．２４马瑞升，孙涵，林宗桂，等．微型无人机遥感影像的纠偏与定位ＥＪ３．南京气象学院学报，２００５，２８（５）ｔ６３３～６３９．２５崔红霞，林宗坚，孙杰．无人机遥感监测系统研究ＥＪ］．测绘通报，２００５（５）：ＩＩ～１４．２６孙凡，何志平，戴方兴，等．无人机多光谱成像仪图像的校正及配准算法研究ＥＪ］．红外技术，２００６，２８（４），１８７～１９１．２７宋妹婧，焦健，张兆永，等．基于ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓ的无人机遥感航迹实时显示算法研究［Ｊ］．遥感信息，２００７（６）：１９～２３．２８勾志阳，赵红颖，晏磊．无人机航空摄影质量评价［Ｊ］．影像技术，２００７（２）：４９～５２．２９ＪａｎＢｉｅｓｅｍａｎａ，ＪｕｒｇｅｎＥｖｅｒａｅｒｔｓ，ＮｉｃｏｌａｓＬｅｗｙｃｋｙｊ．ＰＥＧＡＳＵＳ＝ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｆｒｏｍｈａｌｅ－ｕａｖ［Ａ］．ＡＳＰＲＳ２００５Ａｎ·ｎｕａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ［Ｃ－］．２００５．３０马瑞升，马舒庆，王利平，等．微型无人驾驶飞机火情监测系统及其初步试验口］．气象科技，２００８，３６（１）：１００～１０４．３１中华地图网．无人驾驶飞行器与遥感２［ＤＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐｌ／／ｗｗｗ．ｈｃａ／ｓｃｉｅｎｃｅ／ｓｕｒｖｅｙｋｎｏｗｌｅｄｇｅ／２００８０４／ｔ２００８０４３０—２２５５９６．ｈｔｍ，２００８一０４—３０／２００８一０７—０３．ＡＲｅｖｉｅｗｏｎＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＪＩＮＷｅｉ，ＧＥＨｏｎｇ－ｌｉ，ＤＵＨｕａ－ｑｉａｎｇ，ＸＵＸｉａ州ｔｉｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＣｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉｎ＇ａｎ３１１３００）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＯｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ’Ｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＵｎ－ｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ。ｒｅ＿ｅｏｕｒｃｅｓｕｒｖｅｙｓ，ａｅｒｉａｌｓｕｒｖｅｙａｎｄｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄｉｎｃｉｄｅｎｔｓｕｓｉｎｇＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ，ｔｈｅｎｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｅｍｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎＵＡＶｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｒｅｓｅＡＤｔｒｃｈａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆＵＡＶｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｆｕｔｕｒｅ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＩｕｎｍａｎｎｅｄａｅｒｉａｌｖｅｈｉｃｌｅ；ｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｅｒｉａｌｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ９２万 方数据无人机遥感发展与应用概况
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
金伟， 葛宏立， 杜华强， 徐小军， JIN Wei， GE Hong-li， DU Hua-qiang， XU Xiao-jun
浙江林学院环境科技学院,临安,311300遥感信息
REMOTE SENSING INFORMATION2009，(1)4次
1.吕厚谊 无人机发展与无人机技术 1998(06)2.Peter van BLYENBURGH UAVs an Overview 1999(05)
3.江建飞 航拍公司有了新的航拍手段的选择,8000万像素航拍数码相机杭州造 2008
4.王斌永.舒嵘.贾建军 无人机载小型多光谱成像仪的设计[期刊论文]-光学与光电技术 2004(02)5.贾建军.舒嵘.王斌永 无人机大面阵CCD相机遥感系统[期刊论文]-光电工程 2006(08)6.刘波.何清华.邹湘伏 无人机飞行控制技术初探[期刊论文]-飞行力学 2007(02)
7.Seongjun An.Bumjin Park.Jin-young Suk Intelligent attitude control of an unmanned hellcopter 20058.刘荣科.张晓林 无人机载图像实时传输方案研究[期刊论文]-北京航空航天大学学报 2002(02)9.周祥生 无人机测控与信息传输技术发展综述[期刊论文]-测控遥感与导航定位 2008(01)
10.田金文.谢清鹏.谭毅华 无人机序列图像压缩方法研究[期刊论文]-华中科技大学学报(自然科学版) 2005(12)11.秦其明.金川.陈德智 无人机遥感数据压缩解压缩系统的设计和实现[期刊论文]-国土资源遥感 2006(02)12.崔麦会.周建军.陈超 无人机视频情报的压缩传输技术[期刊论文]-电讯技术 2007(01)
13.Herwitz S R.Johnson L F.Arvesen J C Precision agriculture as a commercial application for soler-powered unmanned aerial vehicles 2002
14.陈洪滨.马舒庆.汪改 基于微型自动驾驶飞机的航拍航摄遥感系统[期刊论文]-遥感技术与应用 2001(03)15.Holland G J Autonomous aerosondes for economical atmospheric soundings anywhere on the globebulletin 1992(12)
16.Herwitz S R Remote command-and-control of imaging payloads using commercial off-the-shelftechnology 2002
17.John D.Cindy P Developmental system for maritime rapid environmental assessment using UAVs 200018.马舒庆.汪改.潘毅 微型无人驾驶飞机气象探空系统 1998(04)
19.马舒庆.汪改.潘毅 微型探空飞机解析测风方法[期刊论文]-大气科学 1999(03)
20.沈怀荣.邵琼玲.王盛军 基于微小型无人机的气象探测有效载荷研究[期刊论文]-装备指挥技术学院学报2006(05)
21.马轮基.马瑞升.林宗桂 微型无人机遥感应用初探[期刊论文]-广西气象 2005(zⅠ)22.孙杰.林宗坚.崔红霞 无人机低空遥感监测系统[期刊论文]-遥感信息 2003(01)
23.谢彩香.陈士琳.林宗坚 无人机遥感技术应用于药用植物资源调查研究[期刊论文]-中国现代中药 2007(06)24.马瑞升.孙涵.林宗桂 微型无人机遥感影像的纠偏与定位[期刊论文]-南京气象学院学报 2005(05)25.崔红霞.林宗坚.孙杰 无人机遥感监测系统研究[期刊论文]-测绘通报 2005(05)
26.孙凡.何志平.戴方兴 无人机多光谱成像仪图像的校正及配准算法研究[期刊论文]-红外技术 2006(04)
27.宋姝婧.焦健.张兆永 基于MapObjects的无人机遥感航迹实时显示算法研究[期刊论文]-遥感信息 2007(06)28.勾志阳.赵红颖.晏磊 无人机航空摄影质量评价[期刊论文]-影像技术 2007(02)
29.Jan Biesemans.Jurgen Everaerts.Nicolas Lewyekyj PEGASUS,remote sensing from a hale-uav 200530.马瑞升.马舒庆.王利平 微型无人驾驶飞机火情监测系统及其初步试验[期刊论文]-气象科技 2008(01)31.中华地图网 无人驾驶飞行器与遥感2 2008
1.会议论文 刘斌.王耿 小型民用遥感无人机研制及应用前景 2006
小型民用遥感无人机系统在科学试验、大气监测、水体监测、防灾减灾、执法、消防、搜救、铁路、管道/电力线监测、林业、农业、测图等领域具有广泛应用的潜力.本文介绍爱生技术集团公司SE-1小型民用遥感无人机系统的研制及其应用前景。
2.期刊论文 秦其明.金川.陈德智.李杰.QIN Qi-ming.JIN Chuan.CHEN De-zhi.LI Jie 无人机遥感数据压缩解压缩系统的设计和实现 -国土资源遥感2006(2)
无人机遥感数据压缩与解压缩系统是无人机数据传输链路中的重要组成部分.针对数据传输中的设计问题,本文分别给出了3种无人机航空遥感数据传输与压缩系统方案设计,阐述了数据压缩原理与实现方法,重点对有损压缩算法进行了研究.通过影像自适应分块,离散余弦变换(DCT)、量化及Huffman编码等实现了遥感影像的压缩程序.在此基础上,从软件结构和硬件体系两方面对压缩程序进行优化,实现了嵌入式遥感数据压缩系统的开发.无人机遥感系统实验表明: 遥感图像压缩系统运行正常,遥感图像数据压缩比达到1︰13.飞行实验中图像的实时显示也检验了无人机遥感图像解压缩程序的正确性和稳定性.
3.会议论文 谢彩香.陈士林 无人机在药用植物多级遥感资源调查中的应用 2009
本文率先在国内首次采用低空遥感技术进行药用植物资源监测研究,详细介绍了平台的主要构建部分及其各部分功能和航线的设计方法及计算公式;无人机由于受气流影响大姿态不稳定使得影像几何变形大,常规针对小角度的影像处理方式已无法满足无人机影像处理要求,本文采用特征匹配和最小二乘匹配方案以及基于多片的半自动匹配方案和大倾角的空中三角测量方法进行无人机影像拼接处理;针对不同地物种类的光谱差异,采用非监督分类和主成分分析等多种分析方法以提高影像分析精度。在内蒙古杭锦旗“梁外甘草”区的航拍结果表明,野生甘草和其伴生植物在分辨率高达10cm的低空遥感影像上清晰可见,说明以低空遥感技术为主的监测体系是一套实用有效和科学合理的约用植物资源的快速监测方法。
4.会议论文 晏磊.童庆禧 可见光遥感作业新途径--以中国贵州无人机超低空遥感试验为例
可见光遥感以直观、高分辨率而独具特色.多云多雨天气下,无人机可以超低空、高速率飞行实现高分辨率可见光遥感.本文介绍了2005年8月在中国贵州进行的无人机超低空(相对高度200m)、高速率(150km/hour)的数字影像航空遥感,并分析了有关的问题.
5.会议论文 宋姝婧.焦健.张兆永 基于MapObjects 的无人机航迹实时动态显示算法研究 2006
无人机遥感系统具有为遥感制图提供高分辨率数据的能力,从而得到了人们的日益关注.以地图/图像为背景的\"无人机航迹实时动态显示\"是遥感飞行监控系统的重要功能之一.本文分析了\"基于MapObjects 动态数据显示常用算法\"在无人机航迹实时动态显示应用上存在的问题.随后,在深入了解
MapObjects 控件的基础上,提出了可实现的\"无人机航迹实时动态显示算法\". 并且,在MS Visual Studio.NET 和MapObjects 控件开发环境下,实现了无人机飞行航迹实时显示功能,并分析了该功能的性能。
6.期刊论文 范承啸.韩俊.熊志军.赵毅.FAN Cheng-xiao.HAN Jun.XIONG Zhi-jun.ZHAO Yi 无人机遥感技术现状与应用 -测绘科学2009,34(5)
随着测绘科学技术的发展,各行各业对遥感数据的需求日益增加,但遥感数据获取手段相对不足.无人机遥感系统以更低的运营成本、高效灵活的任务安排,自动化和智能化的操作应用成为主要的遥感技术之一.本文对目前国内外无人机遥感的研究现状进行了介绍,在此基础上对无人机遥感关键技术进行了分析.
7.期刊论文 吕书强.晏磊.张兵.杨绍文.焦健.赵红颖.秦其明.曾琪明.LU Shu-qiang.YAN Lei.ZHANG Bing.YANGShao-wen.JIAO Jian.ZHAO Hong-ying.QIN QI-ming.ZENG Qi-ming 无人机遥感系统的集成与飞行试验研究 -测绘科学2007,32(1)
为了拓展无人机在民用遥感领域的应用,形成对卫星遥感和有人机航空遥感有益的补充,本文首先介绍了集航迹规划、空中遥感控制、数据获取、数据压缩解压缩、数据传输、快视图实时显示等功能为一体的无人机遥感系统.然后对该系统的多次遥感飞行试验进行了介绍.最后根据所获取的遥感影像和飞行辅助数据对飞行试验进行了质量评价.
8.期刊论文 崔红霞.孙杰.林宗坚 无人机遥感设备的自动化控制系统 -测绘科学2004,29(1)
UAVRS-Ⅱ型无人机低空遥感监测系统以面阵CCD数码相机和稳定平台作为主要机载遥感设备.遥感设备和稳定平台的自动化控制系统重点解决利用单轴稳定平台修正偏流角和根据无人机飞行时的导航参数实时解算曝光间隔来确保航向重叠度的问题.地面和实际飞行试验表明,这套自行开发的无人机遥感设备的自动化控制系统达到了预期的目的、取得了良好的效果.
9.学位论文 尹金宽 无人机低空数字摄影测量系统及其在道路工程中的应用 2007
随着我国经济建设的快速发展，在大部分地区已经拥有卫星遥感影像和传统航空影像数据的情况下，对局部区域的实时性、机动性、高分辨率、及高精度的遥感影像数据的需求明显迅猛增加，比如重点地区的实时监控，国土资源详查，资源和生态环境调查、检测与评估、电子政务、数字城市、以及重大工程建设都需要实时性强、高空间分辨率的遥感数据。
本文主要研究了低空无人机遥感系统UAVRS和低空无人机遥感数字处理系统UAVDP。
本文首先介绍了作者所参与研制成功的低空无人机遥感系统。首先阐述了低空无人机遥感系统的无人机飞行平台系统、GPS导航系统、飞行控制系统、遥感摄影系统、地面控制系统、信号传输系统组成。同时指出低空无人机遥感系统UAVRS具有轻便灵活、安全性好、易操作的特点，它不需要像传统的航空摄影外业复杂的申请审批程序、不需要专用的起降机场、也不需要昂贵的导航通讯设备，可以大大降低航空摄影外业的成本。在小范围(一般指100～200km<'2>以内)的航空摄影作业中，其快速反应能力和与传统航空摄影相比产生的经济效益等方面具有明显的优势，并介绍了其生产流程。最后指出UAVRS系统也有其自身的局限性，对能否满足航空摄影外业的要求，本文通过大量的实验数据，阐明了低空无人机遥感系统所获取的影像数据是满足航空外业的规范要求的。
本文主要研究了低空无人机遥感数字处理系统UAVDP。UAVDP系统主要是针对UAVRS系统所获取的数据而研发的一套处理数字遥感影像的处理系统。首先讲述了UAVDP系统所依据的摄影测量的基本原理，并主要阐述了光束法区域网平差的优点。其次，本文指出uAVRS系统采用的是普通的数码相机，其像幅小，畸变大，如何快速处理获取的数据，而得到符合规范精度的成果，本文依据摄影测量的基本原理，利用导航GPS值得出一套针对UAVRS获取的影像
数据快速的空中三角测量构网和平差计算的方法。再次，通过大量的数据分析了该系统的空中三角测量成果的精度和数字正射影像DOM的精度，都达到了航空摄影测量内业1：2000正射影像图的精度。最后，通过一个山区公路选线的实例说明该系统的成果有较大的应用价值。
10.期刊论文 赵鹏.沈庭芝.单宝堂.ZHAO Peng.SHEN Ting-zhi.SHAN Bao-tang 基于CMOS图像传感器的微型无人机遥感系统设计 -光子学报2008,37(8)
为了实现微小型无人机航空遥感,设计了一种基于CMOS图像传感器的微小型无人机的可见光遥感系统.系统采用CMOS图像传感器替代CCD,利用时序发生模块(Field-Prog Rammble Array,FPRA)实现了控制时序、数据缓存和硬件彩色插值,C8051F单片机作为主控核心,采用FLASH作为数据存储单元,设计了PAL制视频信号生成电路.介绍了所用CMOS图像传感器的特性,分析了Bayer颜色格式进行彩色插值恢复标准RGB颜色格式的硬件实现与软件算法.整个系统重量约20 g,功耗约2 W.在一款翼展800 mm的无人机上实现了遥感拍照,给出了处理后的拍照结果.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ygxx200901017.aspx
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下载时间：2011年2月21日
