飛馬智能航測/遙感系統(tǒng)F200（傾斜系統(tǒng)應(yīng)用案例）_應(yīng)用_技術(shù)

飛馬智能航測/遙感系統(tǒng)F200（傾斜系統(tǒng)應(yīng)用案例）

　　飛馬F200是飛馬機(jī)器人自F1000后，自主研發(fā)的一款全自動任務(wù)模式的工業(yè)級高精度無人機(jī)系統(tǒng)；系統(tǒng)依托F200高精度無人機(jī)平臺，為用戶提供多源數(shù)據(jù)獲取手段，任務(wù)載荷采用模塊化設(shè)計(jì)，具備可見光、近紅外、熱紅外和視頻數(shù)據(jù)獲取能力，以及大比例尺稀少控制點(diǎn)成圖、三維建模等數(shù)據(jù)處理能力；搭配的無人機(jī)管家專業(yè)版軟件，為用戶提供以GPS解算、控制點(diǎn)量測、空三解算、海量影像高精度快速拼接等為功能鏈路的大比例尺航測解決方案；F200整機(jī)系統(tǒng)延續(xù)了飛馬機(jī)器人高度工業(yè)化、高可靠性、全自動化的設(shè)計(jì)理念，主打高可靠性、單人作業(yè)、可重復(fù)高精度作業(yè)。

　　系統(tǒng)參數(shù)

　　材質(zhì)：EPO+碳纖復(fù)合材料

　　翼展：1.9m

　　機(jī)長：1.07m

　　標(biāo)準(zhǔn)起飛重量：3.7kg（航測系統(tǒng)）

　　最大起飛重量：3.8kg（傾斜系統(tǒng)）

　　巡航速度：60km/h

　　最大續(xù)航時(shí)間：1.5h

　　最大可手拋起飛海拔高度：4500m

　　升限：6000m（海拔高度）

　　飛行真高：150—1500m

　　測控半徑：10km

　　起降方式：手拋起飛/自動滑降、傘降

　　載荷：多模塊可互換（航測模塊/傾斜模塊/視頻模塊/近紅外模塊/熱紅外模塊）

　　信號跟蹤：GPS：L1/L2；BD：B1、B2；GLONASS：L1，L2

　　采樣頻率：20Hz

　　定位精度：5cm

　　解算模式：PPK

　　系統(tǒng)特點(diǎn)

　　1、雙頻差分GPS定位系統(tǒng)

　　提供厘米級POS數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無控制點(diǎn)或稀少控制點(diǎn)成圖。

　　2、多源數(shù)據(jù)獲取能力

　　支持全畫幅相機(jī)/傾斜相機(jī)/近紅外/熱紅外/視頻模塊。

　　3、一站式大比例尺成圖解決方案

　　支持從航線設(shè)計(jì)、控制點(diǎn)量測、空三解算到高精度快速拼接的處理流程。

　　4、基于飛馬云的主動式服務(wù)

　　支持重要信息及時(shí)推送、實(shí)時(shí)同步、多終端共享。

　　5、快速任務(wù)響應(yīng)、無操控手無遙控器

　　模塊化設(shè)計(jì)、免工具拆裝、全自動起降的任務(wù)模式、支持單人作業(yè)。

　　關(guān)鍵部件

　　1、無人機(jī)專用頻段數(shù)傳電臺

　　飛馬機(jī)器人自主研發(fā)、無線電核準(zhǔn)委員會認(rèn)證產(chǎn)品，840.5MHZ-845MHZ專用頻段、跳頻設(shè)計(jì)、抗干擾能力強(qiáng)。

飛馬智能航測/遙感系統(tǒng)F200（傾斜系統(tǒng)應(yīng)用案例）

　　2、智能電池模塊

　　飛馬專用智能電池模塊，單手即可完成電池的安裝和更換，支持電池使用狀況監(jiān)控、一鍵查看電量，有利于保護(hù)電池，避免過充、過放風(fēng)險(xiǎn)。

飛馬智能航測/遙感系統(tǒng)F200（傾斜系統(tǒng)應(yīng)用案例）

　　3、一次性降落傘

　　飛馬專利一次性降落傘，免疊傘、免維護(hù)、低成本，能適應(yīng)各種惡劣地形，可應(yīng)對各種突發(fā)情況，保證傘降安全。

飛馬智能航測/遙感系統(tǒng)F200（傾斜系統(tǒng)應(yīng)用案例）

　　4、自動駕駛儀

　　?高精度動態(tài)冗余度航姿檢測系統(tǒng)

　　?先進(jìn)的總能量算法

　　?全自動的任務(wù)方式

　　?基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的高可靠性任務(wù)調(diào)度和進(jìn)程通信

　　?支持全系統(tǒng)（GPS、北斗、GLONASS）雙頻GPS信號接收，GPS+INS組合導(dǎo)航算法

　　? PPK解算、提供厘米級POS數(shù)據(jù)

　　傾斜模塊

　　F200傾斜模塊采用獨(dú)特的雙相機(jī)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合無人機(jī)管家智能航線設(shè)計(jì)，具備高質(zhì)量的側(cè)面紋理采集及高效率的作業(yè)能力；F200傾斜系統(tǒng)是傳統(tǒng)多旋翼傾斜無人機(jī)作業(yè)效率的10倍，主要定位面向大范圍工程項(xiàng)目。

　　1、模塊參數(shù)

　　相機(jī)型號：SONY QX1*2

　　傳感器尺寸：23.2*15.4

　　有效像素：2010萬（5456*3632）*2

　　鏡頭參數(shù)：20mm定焦（定制鏡頭）

　　鏡頭角度：左38°左傾；右25°后傾

　　采集分辨率：優(yōu)于3.5cm

　　2、航線設(shè)計(jì)

　　無人機(jī)管家“智航線”支持全自動傾斜航線生成：規(guī)劃或?qū)雲(yún)^(qū)塊只需填寫目標(biāo)分辨率及重疊度要求，即可自動生成航線，具備自動劃分架次等功能。

　　航線設(shè)計(jì)圖

　　F200傾斜航線默認(rèn)為往返航線設(shè)計(jì)，搭配獨(dú)特的雙相機(jī)角度設(shè)計(jì)，單架次航線即可獲取覆蓋區(qū)域4方向的側(cè)面紋理。同時(shí)，針對紋理要求不高的任務(wù)，選擇非往返設(shè)計(jì)亦可建模，數(shù)據(jù)獲取能力提高一倍。

　　相機(jī)腳印示意圖

　　3、定制鏡頭

　　F200傾斜模塊的相機(jī)鏡頭采用索尼定制20mm定焦鏡頭，鏡頭為缺省無窮遠(yuǎn)對焦模式，減少相機(jī)設(shè)置難度，有效提高對焦穩(wěn)定性及影像采集質(zhì)量。

　　4、數(shù)據(jù)預(yù)處理

　　無人機(jī)管家“智理圖”具備EXIF寫入功能，可以將F200的高精度POS數(shù)據(jù)直接寫入照片EXIF，寫入后可直接導(dǎo)入Context Capture等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，有效減少數(shù)據(jù)整理及預(yù)處理的工作內(nèi)容。

　　5、作業(yè)效率

　　采集分辨率航向重疊度旁向重疊度往返設(shè)計(jì)/架次非往返設(shè)計(jì)/架次架次/天 3.5cm 80% 65% 1km² 2km²

　　≥4

　　5cm 80% 65% 1.5km² 3km² 10cm 80% 65% 3km² 6km²

　　應(yīng)用案例

　　1、布達(dá)拉宮三維建模案例

　　2016年11月2日，飛馬智能航測系統(tǒng)F200完成布達(dá)拉宮傾斜數(shù)據(jù)獲取。此次飛行系國內(nèi)首次對布達(dá)拉宮開展無人機(jī)航拍作業(yè)，所獲數(shù)據(jù)用于布達(dá)拉宮三維重建工作。

　　布達(dá)拉宮目標(biāo)區(qū)域0.75km²，區(qū)域高差50m，在“智航線”中按照地面分辨率4cm、航線重疊度80%、旁向重疊度65%做往返設(shè)計(jì)，共計(jì)生成航線45km，作業(yè)時(shí)間45min。

布達(dá)拉宮航線設(shè)計(jì)圖

　　飛行當(dāng)日，F(xiàn)200原定在布達(dá)拉宮廣場起飛，起飛海拔近3500m；經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，發(fā)現(xiàn)布達(dá)拉宮場環(huán)境復(fù)雜且游人較多，為確保飛行安全，最終采用異地起降方案，即在布達(dá)拉宮城樓樓頂起飛，于布達(dá)拉宮廣場降落。

　　布達(dá)拉宮城墻起飛

　　布達(dá)拉宮廣場降落

　　航拍作業(yè)約45min后，F(xiàn)200安全降落。此次飛行共獲取原始影像1904張，采用建模軟件Context Capture獲取如下建模成果：

　　原始影像

　　三維建模成果

　　2、滄州城區(qū)三維建模案例

　　2016年10月20日，F(xiàn)200搭載傾斜模塊完成滄州市政服務(wù)中心1平方公里傾斜數(shù)據(jù)獲取。F200飛行30分鐘，獲取有效原始照片2000余張，數(shù)據(jù)成果圖如下：

　　整體三維建模成果

　　局部三維建模成果

　　3、喀什城區(qū)三維建模案例

　　2016年11月27日，F(xiàn)200搭載傾斜模塊完成喀什城區(qū)6平方公里傾斜數(shù)據(jù)獲取。此次項(xiàng)目面向快速建模需求，航線設(shè)計(jì)采用非往返設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)分辨率7cm，共計(jì)飛行2架次，數(shù)據(jù)成果如下：

三維建模成果