針對目前土地利用和違章建筑監(jiān)測難這一問題,本項(xiàng)目以無人機(jī)為平臺,以可見光傳感器為有效載荷,獲取監(jiān)測區(qū)域高分辨率影像,并采用影像配準(zhǔn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)土地利用和建筑物變化檢測。本項(xiàng)目為政府部門提供及時(shí)、必要的數(shù)據(jù)信息,提高了政府部門的工作效率。
該無人機(jī)系統(tǒng)主要由飛行控制模塊、遙感設(shè)備及空地?zé)o線通信系統(tǒng)和地面站三部份組成。
(1)飛行控制模塊組成飛行控制模塊主要為高度、導(dǎo)航子模塊、穩(wěn)定平臺及飛行控制系統(tǒng)。該模塊采用三軸穩(wěn)定平臺,可以使遙感設(shè)備保持水平、穩(wěn)定狀態(tài),獲取高質(zhì)量遙感影像。另外,飛行控制系統(tǒng)擁有飛控計(jì)算機(jī),其內(nèi)含的CPU承擔(dān)著任務(wù)導(dǎo)航和飛行控制計(jì)算,為穩(wěn)定平臺提供用于遙感設(shè)備的穩(wěn)定和姿態(tài)修正的參數(shù)。通過高度、導(dǎo)航子模塊,飛行控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對飛機(jī)姿態(tài)、高度、速度、航向、航線的精確計(jì)算和控制,以確保飛機(jī)獲得穩(wěn)定飛行。飛行控制系統(tǒng)具有遙控和自主飛行兩種飛行模式。
(2)遙感設(shè)備及空地?zé)o線通訊系統(tǒng)組成遙感設(shè)備及空地?zé)o線通訊模塊主要由數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、數(shù)傳電臺等組成。在此模塊中,采用面陣CCD數(shù)碼相機(jī),獲取的遙感影像可直接存儲于相機(jī)中,無人機(jī)回收后,能直接在現(xiàn)場查看影像質(zhì)量。無線通訊模塊可傳送無人機(jī)狀態(tài)參數(shù),實(shí)現(xiàn)飛機(jī)姿態(tài)、高度、速度、航向、距離及飛機(jī)電源的測量和實(shí)時(shí)顯示。同時(shí),無線通訊模塊還可接收地面操縱人員的指令,控制相機(jī)拍攝快門和引導(dǎo)無人機(jī)按地面人員的旨意飛行。
(3)地面站組成地面站則由航跡規(guī)劃、數(shù)據(jù)處理、無線電接收和遙控設(shè)備等組成。航跡規(guī)劃是根據(jù)拍攝任務(wù),規(guī)劃出滿足重疊度、安全、飛行時(shí)間等條件的飛行軌跡,作為無人機(jī)的飛行路線。結(jié)合接收設(shè)備接收的無人機(jī)飛行信息,地面控制人員可判斷飛機(jī)的飛行狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)(如電源即將耗盡、飛行高度過低等),利用遙控器發(fā)出信號,控制飛機(jī)飛行過程中的姿態(tài)調(diào)整、飛往起飛點(diǎn)或備用著陸場等。數(shù)據(jù)處理則根據(jù)成圖要求,利用計(jì)算機(jī)對遙感影像進(jìn)行畸變差改正、拼接等處理,獲取監(jiān)測區(qū)的初步影像資料。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎(jiǎng)
本作品分別于2010年12月和2011年6月參加了第五屆“挑戰(zhàn)杯”校級大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、第十屆“挑戰(zhàn)杯”省級大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽,經(jīng)評比、鑒定,分別獲得發(fā)明制作類第二名和特等獎(jiǎng)。