《无人机载荷与行业应用》 课件全套 第1-6章 无人机任务载荷系统概述- 未来展望与挑战

无人机载荷与行业应用第一章 无人机任务载荷系统概述目 录

无人机任务载荷系统定义项目1项目2项目3项目4

无人机任务载荷系统分类

无人机任务载荷系统组成

无人机任务载荷系统的特点项目1

无人机任务载荷系统定义1.定义一般而言，无人机系统包括五个分系统，分别为无人机平台分系统、飞控与导航分系统、无人机任务载荷分系统、通信链路分系统和地面指控分系统。任务载荷是能够完成特定任务的设备，有时某些定义将燃油也作为任务载荷的一部分。注：在本书中，任务载荷的定义不考虑燃油，以避免对任务载荷的讨论变得更为复杂。项目1 无人机任务载荷系统定义2.任务载荷的设计、选用过程中，应当考虑以下因素：任务载荷对无人机平台的技术指标的影响。目标识别。目标跟踪。数据存储。无人机平台的载荷能力与装机集成限制。叠加坐标、日期、时间等态势信息。地图匹配关联。图像分辨率。项目2 无人机任务载荷系统分类根据任务载荷数据的实时性分类实时数据任务载荷数据处理过程耗时较短，可在无人机开展飞行任务的同时呈现数据结果非实时数据任务载荷由于数据量较大或对数据处理算力要求高，不具备实时呈现数据结果的能力项目2 无人机任务载荷系统分类根据任务载荷用途分类测绘类任务载荷巡检类任务载荷监控类任务载荷通信中继类任务载荷其他任务载荷项目2 无人机任务载荷系统分类根据任务载荷的消耗性分类消耗性任务载荷消耗性任务载荷除了军事应用中的炸弹、火箭弹和导弹等武器弹药之外，还包括可投放的货物仓、消防无人机的灭火弹、高压水枪射出的水、植保无人机喷洒的农药等。非消耗性任务载荷以上三种任务载荷分类方式并不孤立，存在相互交叉的情况。2.多种任务载荷分别在不同任务飞行前进行更换，每次飞行任务搭载不同的任务载荷，通过多个飞行架次以完成整体业务需求好处：适合对成本敏感的任务不足：对任务载荷的模块化和无人机系统操作人员素质有较高要求3.多架无人机搭载不同任务载荷协同飞行不足：对无人机系统技术水平和使用成本都提出了较高要求，目前主要用于军事领域1.多种任务载荷集成于同一个无人机平台好处：一次飞行即可完成多种类型数据的获取工作，适合对时间敏感的任务不足：对无人机平台的载荷能力要求较高项目2 无人机任务载荷系统分类多种任务载荷协同工作的不同的方式：由于无人机任务载荷设备的多样性，不同类型任务载荷的具体组成方式不一而足，此处将任务载荷系统的组成归纳成以下单元：（1）传感器单元：获取数据或信息的单元。（2）处理单元：将传感器单元获取的数据进行初步处理的单元。（3）通信传输单元：经过处理单元处理之后的数据分发给无人机系统的其他机上系统，包括飞控与导航分系统和通信链路分系统，有些任务载荷还通过通信传输单元接收其他分系统的数据，用于处理单元的综合处理。项目3 无人机任务载荷系统组成（4）存储单元：将传感器单元的原始数据或处理单元处理后的数据进行机载存储，用于事后分析或数据备份。（5）机械结构单元：此单元一是按照装机集成要求将任务载荷安装于无人机平台，二是将上述单元从结构上集成为一个整体，三是对某些任务载荷提供额外的自由度。例如光电吊舱结构就提供了两轴或三轴伺服机构，向传感器单元提供两个或三个转动自由度，增加传感器单元的观测范围。（6）电器单元：与机械结构单元类似，此单元提供内外部供电和电源管理功能。项目3 无人机任务载荷系统组成项目4 无人机任务载荷系统的特点1.

获取数据效果好某些载荷部署于地面设备时受到视角和天气的影响，难以获得良好的数据质量，甚至无法获取数据，而无人机作为升空平台，能通过提供鸟瞰视角以规避这方面的问题，这也是无人机越来越广泛地应用在各个领域的主要原因之一。2.

机动性强、作业效率高无人机飞行速度快、机动性能好，提供了快速完成区域覆盖的能力，同时对地面人员、车辆和水面船只等移动目标具有较强的跟踪凝视观察能力。由于集成和应用场景的特殊性，无人机机载任务载荷与其他部署形式的任务载荷相比具有以下突出特点：项目4 无人机任务载荷系统的特点3.任务载荷性能指标有待提高作为一种航空器，无人机对体积质量非常敏感，虽然任务载荷技术水平持续提升，但受限于无人机平台的体积、质量和供电功率，无人机载任务载荷的某些关键指标仍然有很大的提升空间。随着无人机技术和任务载荷技术的进一步发展，任务载荷的能力一定会越来越强，以满足更多的应用场景要求。谢谢观看！无人机载荷与行业应用第二章 载荷选择原则目 录载荷相关标准项目1项目2项目3载荷集成“六性”与“三化”要求项目1载荷相关标准无人机的大小和载重能力决定它可以装备什么样的任务载荷，而无人机执行任务的能力主要由各种类型的任务载荷决定，因此任务载荷是无人机执行任务能力的关键。任务1 国家标准任务1 国家标准规定了机载电子设备的一般机箱、安装架的安装形式和基本尺寸适用于机载电子设备的一般机箱、安装架的安装《机载电子设备机箱、安装架的安装形式和基本尺寸》（GJB

441—1988）规定了机载设备包装的通用技术要求及质量保证规定适用于机载设备包装的研制与生产《机载设备包装通用规范》（GJB2352—1995）对于无人机任务载荷的选择，参考的国家标准大多为国家军用标准，具体如下：规定了系统电磁兼容性的总要求，包括系统内电磁兼容性要求、系统对外部电磁环境的适应性要求、雷电防护要求、静电防护要求和电磁辐射的危害防护要求等适用于新研制的和改进的各种武器系统，如飞机、舰船、导弹和地面系统等《系统电磁兼容性要求》（GJB

1389A—2005）规定了无人机任务设备的通用要求适用于任务设备的选择，并为无人机总体选择任务设备提供了参数要求《无人机任务设备通用要求》（GJB

5887—2006）任务1 国家标准任务1 国家标准《机载电子设备通用指南》（GJB/Z

457—2006）为在有人驾驶飞机、直升机、导弹、助推器和类似的飞行器上工作的电子设备的设计和结构、元器件和零部件的选用、材料的选用、表面处理、环境应用和质量保证等提供了通用指南。详细的电气和机械设计、性能及试验要求应按设备详细规范或合同中的规定适用于上述设备研制和生产的各个阶段《无人侦察机成像侦察任务载荷要求》（

GJB6705—2009）规定了无人侦察机成像侦察任务载荷的分类、总体性能要求、主要战术技术项目及使用要求适用于无人侦察机成像任务载荷及其配套设备的选择，并为系统总体论证、设计提供依据任务1 国家标准《无人机信息对抗载荷通用要求》（GJB7100—2010）规定了无人机信息对抗载荷的分类和通用要求适用于无人机信息对抗载荷的论证和研制《无人机任务载荷通用要求》（GJB7101—2010）规定了无人机任务载荷的通用要求适用于无人机任务载荷的论证和研制《机载雷达无源干扰吊舱通用规范》（GJB

7200—2011）规定了机载雷达无源干扰吊舱的技术要求、质量保证规定和交货准备等适用于机载雷达无源干扰吊舱的论证、研制、生产和检验，是拟制产品规范的基本依据任务2 行业标准建立了一个从无人机接口到有效载荷的框架，它定义了无人机有效载荷设备的接口、性能度量、供应、操作控制和管理适用于最大起飞重量（MTOM）小于25kg的无人机的有效载荷接口要求，不包括无人机的内置有效载荷《无人机有效载荷设备的标准接口要求及性能特性》（IEEE1937.1—2020）规定了外场可更换单元（LRU）的规格和设备，安装架的机械接口、电接口、环境特性等设计要求以及验证要求适用于安装在军用飞机电子设备舱内LRU外形要素的选择、标准接口设计、环境条件以及接口设计与环境条件等方面的验证《机载电子设备接口设计基本要求》（HB6434—2001）目前关于无人机任务载荷的行业标准还暂未发表，行业标准主要对载荷的接口进行了规定:任务2 行业标准《无人机航摄安全作业基本要求》（CH/Z

3001—2010）规定了无人机航摄安全作业的技术准备、实地踏勘与场地选取、飞行检查与操控、保障措施、设备使用与维护等内容适用于以固定翼轻型无人机航摄系统为设备的无人机航摄作业，旋翼轻型无人机航摄作业和无人飞艇航摄作业也可参照执行《无人机航摄系统技术要求》（CH/Z

3002—2010）规定了无人机航摄系统的基本构成和设备的技术要求适用于以固定翼轻型无人机航摄系统为设备的无人机航摄作业，旋翼轻型无人机航摄作业和无人飞艇航摄作业也可参照执行除接口外，测绘行业也对无人机任务载荷有着相关标准要求：项目2载荷集成侦察、校射、目标定位类典型的任务载荷主要包括电视摄像机、前视红外仪、图像跟踪设备、化学感光照相机、数码照相机、激光设备、合成孔径雷达/活动目标侦察雷达等。任务1 物理指标1.电视摄像机主要选择参考物理指标参数任务载荷主要选择的参考物理指标参数如下：（1）水平分辨率（2）视场（3）焦距（4）焦距输出精度（5）变焦光轴晃动（6）图像畸变（7）光轴与CCD中心的不重合度（8）输出信号制式（9）使用光照条件2.

前视红外仪主要选择参考物理指标参数（1）工作波长（8）畸变（2）探测器类型（9）空间分辨率（3）视场（10）最小可分辨温差（MRTD值）（4）焦距（11）制冷方式（5）焦距输出精度（12）连续工作时间（6）变视场时视轴的不重合度（13）信号输出制式（7）图像中心与视轴的不重合度任务1 物理指标3.

图像跟踪设备主要选择参考物理指标参数4.

化学感光照相机主要选择参考物理指标参数（1）最小跟踪目标尺寸平分辨率。（2）目标对比度（3）目标脱靶量（4）跟踪误差（5）最大跟踪速度（6）延迟时间（7）跟踪模式（8）跟踪方式（1）照相高度（8）纵向重叠率（15）自动曝光控制方式（2）焦距（9）静态分辨率：中心分辨率、边缘分辨率（16）光圈调整范围（3）视场角（10）动态分辨率（17）控制精度（4）相对孔径（11）内方位元素鉴定精度（18）相移补偿范围（5）片幅（12）最大畸变差（19）数据记录方式（6）载片量（13）主点坐标（20）胶片展平∶展平方式、展平精度、展平气压（7）收容面积（14）快门方式和调整范围任务1 物理指标任务1 物理指标5.

CCD数码照相机主要选择参考物理指标参数（1）CCD工作波段（9）数据压缩倍率（2）CCD传感器像元数（10）相机与平台定位、姿态测控部件的同步精度（3）单幅拍摄面积（11）内方位元素鉴定精度（4）拍摄方式（单幅/连续）（12）焦距（5）重叠成像要求（13）主点坐标（6）像元地面分辨率（14）镜头畸变测量精度（7）灰度等级（15）光轴与CCD中心不重合度。（8）存储器容量6.

激光设备主要选择参考物理指标参数（1）工作波长（2）发射功率（3）测距速率（4）测距范围（5）测距精度。（6）准确率（7）重复频率（8）光束束散角（9）连续工作时间（10）间隔时间（11）选通高度任务1 物理指标7.

合成孔径雷达/活动目标侦察雷达设备主要选择参考物理指标参数（1）成像距离（2）成像区宽度（3）图像分辨率（4）图像测量误差（5）雷达工作频段和带宽（6）天线增益（7）发射功率（8）动目标检测最低速度（9）图像动态范围（10）天线形式和尺寸（11）冷却方式8.

稳定平台主要选择参考物理指标参数（1）平台工作范围：方位轴、俯仰轴（6）测角精度（2）最大角速度（7）框架输出角量化值（3）最大角加速度（8）光轴平行度（4）稳定方式（9）负荷能力（5）稳定精度9.

升降机构主要选择参考物理指标参数（1）升降行程（2）升降时间（3）载荷能力无人机任务载荷设备一般电气指标如下：（1）工作电压。（2）峰值功率。（3）静态功率。任务2 电气指标任务载荷的机械接口的相关内容包括尺寸、质量、颜色、减振等。任务载荷的尺寸应满足无人机总体布局、安装要求，必要时还应满足无人机气动外形要求，应明确有接插件和无接插件两种状态的尺寸。任务2 接口与协议1.

机械接口任务3 接口与协议1.机械接口任务载荷的质量应满足无人机飞行平台的装载要求和任务载荷的技术指标要求，通常包括减振器、减振机构、天线（含整流罩）、馈线、附居电缆等的质量。一般只规定任务载荷质量的最大值，必要时应规定质量公差范围和质心分布范围。每个外场可更换单元（LRU）的最大质量一般不超过20

kg。任务载荷的颜色一般为无光黑色或灰色，外置部分颜色一般与无人机机体颜色一致。一般采用减振器或减振机构与飞机连接，减振器宜选用HB6131金属摩擦阻尼隔振器。（1）机械接口应与无人机接口或万向架的预留结构相匹配，结构尺寸应尽可能小。（2）机械界面的质量应尽可能轻。（3）机械界面的结构应保持稳定，不易变形。（4）机械接口的结构应易于安装和拆卸。（5）机械接口的安装位置不会对无人机的稳定性产生不利影响。（6）对于无人机配备万向架的接口，所配备的有效载荷重力中心应位于万向架间距轴的中线上。任务3 接口与协议对于机械接口，有如下要求：任务3 接口与协议2.电气接口电气接口是一种用于连接电气终端并创建电路的机电设备。电气接口也可以实现为电气连接器。对于便携式设备来说，该连接既可以是可拆卸的（需要一个组装和拆卸的工具），也可以作为两点之间的永久电气接头。一个适配器可以用来连接不同的连接器。无人机系统任务载荷可以通过机载线缆实现供电和通信。供电的电源接口一般采用直流供电与交流供电两种形式。任务3 接口与协议（1）无人机如能通过可靠通信来满足有效载荷的供电要求，应根据要求通过电气接口向有效载荷设备供电。（2）不能通信或不满足设备供电要求的，应根据无人机的容量供电。（3）无人机应至少通过电气接口向有效载荷设备提供一个受调节的断电输出。（4）无人机可以通过电气接口向有效载荷设备提供不受调节的直流电源。（5）电气接口提供的电源应具有短路保护，无人机应能够限制有效载荷设备的电流消耗，以防止过度利用电池电源。（6）电气接口触点的载电能力应充分降低，以使最高负载情况下的最大温升不超过20 C。大电流电源和接地连接应使用多个冗余触点。对电气接口的要求如下：任务3 接口与协议（7）电气接口的设计应考虑无人机所要求的性能，包括但不限于：阻抗电压降、绝缘/最大泄漏电流、介电强度、功率容量、旋转率、频率/带宽、占空比、抖动、延迟、损耗/衰减、串扰和隔离要求。（8）电气接口的接触应采用防腐、、

抗氧化、耐磨材料或相对表面隐藏技术，为防止电化学腐蚀，性能不匹配的金属材料（如铜、铝）应避免直接接触，或其接触表面应覆盖适当的涂层或绝缘材料。（9）电气接口应具有抗震结构。电气接口的电源和信号应防止在错误的方向或位置发生意外短路和配合。（10）电气接口应包括一个或多个通信接口，如异步串行通信接口、控制器局域网（CAN）总线、高清多媒体接口（HDMI）、通用串行总线（USB）接口、以太网接口等。（11）支持摄像机型有效载荷的电气接口应包括帧同步信号，如垂直同步（VSYNC）。（12）电气接口应支持定时和地理位置信息的通信，如每秒脉冲（PPS）和实时运动学（RTK）数据。电气接口应保留适当数量的备用连接或通用输入/输出，以用于未来的应用和扩展定义。任务3 接口与协议3.通信协议通信协议即数据接口。在电信中，通信协议是一种规则系统，它允许通信系统的两个或多个实体通过物理数量的任何类型的变化来传输信息。该协议定义了通信的规则、语法、语义、通信的同步以及可能的纠错方法。通信系统使用定义良好的格式来交换各种消息。每个消息都有一个确切的含义，旨在从针对该特定情况预先确定的可能的响应范围中引出响应。指定的行为通常独立于它具体的实现方式。任务3 接口与协议对通信协议的要求如下：通信协议应至少包括低速通信协议（例如，基于RS-422通用异步接收-发射机[UART]接口、1533B航空总线和CAN总线接口）和高速通信协议（例如，基于RS-422同步接收-发射机[UART]接口、以太网接口和USB接口，通过电缆或光纤进行传输）。（1）通信协议应支持对支付负荷的控制以及参数的采集和配置。通信协议应定义通信的规则、语法、语义、同步以及可能的错误恢复方法。（2）（3）（4）通信协议应支持从有效载荷到GCS或无人机的数据传输。数据传输速度不得超过无人机的最大数据带宽。为了与未知的通信协议兼容，该通信协议应支持有效载荷与地面站之间的透明数据传输。（5）任务3 接口与协议无人机不应使用未经认证的有效载荷进行控制，防止未经授权的访问命令和控制功能。（6）（7）数据传输内容应尽可能简单，以减少数据传输时间。通信协议应向有效载荷提供态度和位置信息。通信协议应支持对万向架的控制。通信协议应考虑支持负载时间同步的具体要求。通信协议应支持日志信息记录。通信协议应支持数据带宽分配。通信协议应支持高压电源请求。通信协议应支持多款有效载荷协调。（8）（9）（10）（11）（12）（13）无人机任务载荷系统应与无人机平台电子设备兼容工作。应根据GJB 1389A—2005、GJB 151A—1997进行无人机任何载荷系统电磁兼容性设计，并按GJB 152A—1997进行必要的电磁兼容性测试。任务4 电磁兼容性及其他考虑无人机任何载荷系统都应与规定的外部射频电磁环境兼容，满足电磁干扰控制要求，以使系统的工作性能满足要求。测试的一般要求如下。（1）无人机任何载荷系统应具有可选择频率保护功能，保护无人机正常飞行所使用的工作频段。如保护数据链上下行信道；保护无人机定位设备接收信道；保护无人机应答机及航管设备工作频段；保护无人机自卫装置工作频段。任务4 电磁兼容性及其他考虑任务4 电磁兼容性及其他考虑（2）按照GJB 151A—1997中规定的测试项目，应至少选取以下项目进行测试：①

CE102（10

kHz～10

MHz电源线传导发射），适用于所有电源导线（包括返回线，但不包括设备电源的输出端导线）。②

CE106（10

kHz～40

MHz天线端子传导发射），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.3.1的规定。③ CS101（25 kHz～50

kHz电源线传导灵敏度），适用于设备和分系统的交流和直流输入电源线，不包括返回线。④

CS106（电源线尖峰信号传导灵敏度），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.9.1的规定。任务4 电磁兼容性及其他考虑⑤ CS114（电缆束注入传导敏感度），适用于设备及分系统的所有互连电缆，10 kHz～30MHz为全部适用频率范围，30～400

MHz为可选择使用频率范围。⑥ CS115（电缆束注入脉冲激励传导敏感度），适用范围应符合GJB 151A—1997中5.3.12.1的规定。⑦ CS116（10 kHz～100

MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.13.1的规定。⑧

RE102（10

kHz～18

GHz电场辐射发射），适用于设备及分系统课题和所有互连电缆的辐射发射，不适用于发射机的基频或天线的辐射，具体要求见GJB 151A—1997中5.3.15.1的规定。⑨

RS103（电场辐射敏感度），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.18.1的规定。任务4 电磁兼容性及其他考虑（3）根据无人机任何载荷系统的特性，建议选做以下项目：① CS103（15 kHz～10 GHz天线端子互调传导灵敏度），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.6.1的规定。② CS104（25 kHz～20 GHz天线端子无用信号抑制传导灵敏度），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.7.1的规定。③ CS105（25 kHz～20 GHz天线端子交调传导灵敏度），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.8.1的规定。④RE101（25

Hz～100

kHz磁场辐射发射）。任务4 电磁兼容性及其他考虑⑤ RE103（10 kHz～40 GHz天线谐波和乱真输出辐射发射），适用范围应符合GJB

151A—1997中5.3.16.1的规定。⑥ RS101（25 kHz～100 kHz磁场辐射敏感度），适用范围应符合GJB151A—1997中5.3.17.1的规定。⑦ RS105（瞬变电磁场辐射敏感度），适用范围应符合GJB 151A—1997中5.3.19.1的规定。此外，还应保护人员、燃油和军械免受电磁辐射的危害影响。项目3“六性”与“三化”要求任务1 “六性”要求1.可靠性应按GJB

1909.10—1998规定选择可靠性参数，确定可靠性定量指标。可靠性指标应至少包括：（1）基本可靠性要求中的平均故障间隔时间（MTBF）最低可接受值和置信度。（2）任务可靠性要求中的任务剖面和故障界定。（3）对抗干扰类无人机任何载荷系统的MTBF（最低可接受值）一般不小于120

h，侦察类无人机任何载荷系统的MTBF（最低可接受值）一般不小于150

h，侦察、对抗干扰类无人机任何载荷系统的MTBF（最低可接受值）一般不小于110

h，置信度为80%。可靠性设计应制定产品的可靠性设计准则，并开展可靠性设计评审和可靠性验证工作。在无人机任何载荷系统产品规范中应明确可靠性考核方案，一般应包括指标要求、考核方案选择、考核开始条件、故障判据和结果评价方法。任务1 “六性”要求2.维修性维修性定量要求应规定平均修复时间（MTTR）、最大修复时间、维修工时率和平均预防性维修时间。无人机任何载荷系统现场级平均修复时间（MTTR）一般不大于30

min。维修性定性要求应明确维修分级（一般为二级维修）、自检能力，关键件和重要件应可修复或可更换；维修人员应能方便接近各个维修部位；应具备有效的防差错措施及明显的标识；主要功能为工作状态和故障指示。任务1 “六性”要求保障性要求涉及保障设备、人员及文件，其一般要求如下：（1）保障设备的品种和数量应合理，使用和维护应方便。（2）保障人员的数量、专业和技术等级应合理。（3）备件和文件应满足使用与维修装备的需要。3.

保障性任务1 “六性”要求（2）测试装置。如需要有测试装置，一般应能监测性能、校准和故障隔离，一般应满足：①

测试装置应在无人机任何载荷系统所要求的全部工作条件下保持其准确性，并应提供用于自身检测或校准的连接点或进出口。② 测试装置发生故障时，不应降低被测无人机任何载荷系统的性能。（3）测试性指标。应明确规定无人机任何载荷系统的测试性定量要求和定性要求，一般应规定以下指标：故障检测率、故障隔离率、故障检测虚警率、故障检测时间、故障隔离时间。（1）故障诊断。无人机任何载荷系统一般应具有自检能力，故障可以定位至现场可更换单元（LRU）。4.

测试性任务1 “六性”要求安全性设计一般包括过流/过压/过热保护措施、紧急关闭电源功能，必要时应有加密和自毁功能。5.

安全性任务1 “六性”要求6.环境适应性无人机任何载荷系统应进行环境影响分析，充分识别任何载荷寿命周期内（包括地面加工、装配、测试、试验、包装、储存、运输、装载、发射、执行任务）所经历的各种环境与效应，开展环境适应性设计，满足无人机应用环境要求：无人机任何载荷应能经受寿命周期内可能遇到的各种环境应力，包括温度、加速度、冲击、振动、电磁环境等；在工作和存放期间不应引起机械损伤，性能降低程度不应超出设备产品规范的规定。任务1 “六性”要求（1）温度无人机任何载荷系统在经受规定的环境温度及其变化后，当温度恢复到正常工作温度范围时，应具有工作能力，不应出现性能下降、零部件损伤或其他老化现象，不工作时应能长期暴露在规定的储存温度和温度冲击条件下。除另有规定外，无人机任何载荷的工作温度和储存温度标准如下：任务1 “六性”要求①

对于作业高度7

000

m以上的无人机任何载荷系统：工作温度：－40～55

C。储存温度：－40～65

C。②

对于作业高度7

000

m以上的无人机任何载荷系统：工作温度：－55～65

C。储存温度：－55～85

C。按照GJB

150.3A、GJB150.4A和GJB150.5A的规定分别制定无人机任何载荷系统的高温、低温和温度冲击要求。任务1 “六性”要求（2）湿热无人机任何载荷系统应能在规定的湿热条件下正常工作，并按照GJB

150.9A第4章和第7章的规定进行无人机任何载荷系统的耐湿热试验。一般测试条件规定如下：温度：

30

～

60

C

；湿度：

95%±5%

（

温度下降时可降至85%）。任务1 “六性”要求任务1 “六性”要求（3）振动无人机任务载荷系统应按照GJB

150.16A第4章和第7章的规定进行耐振动试验。振动环境要求的选择遵循以下要求：①

对于无人机任何载荷系统搭载平台为螺旋桨发动机驱动的无人机：无人机任何载荷系统应能承受频率范围为15～500

Hz、功率谱密度值按相应图表确定的随机振动。③

对于无人机任何载荷系统搭载平台为无人直升机的：无人机任何载荷系统应能承受频率范围为5～500

Hz

、功率谱密度值按相应图表确定的随机振动。②

对于无人机任何载荷系统搭载平台为喷气发动机驱动的无人机：无人机任何载荷系统应能承受频率范围为15～2

000

Hz、功率谱密度值按相应图表确定的随机振动。任务1 “六性”要求（4）冲击无人机任务载荷系统应具备耐冲击能力，在规定的冲击环境条件下，应能保持性能和结构的完好性，并按照GJB

150.18A第4章和第7章的规定进行耐冲击试验。冲击环境要求的选择遵循以下几点：① 对于采用伞降回收方式的无人机，无人机任②

对于采用滑降回收方式的无人机，无人机任何载荷系统（如果有隔振器，必须带隔振器）何载荷系统（如果有隔振器，必须带隔振器）在经受18次20g的后峰锯齿波（沿3个垂直轴的在经受18次15g的后峰锯齿波（沿3个垂直轴6个方向，每个方向冲击3次，冲击脉冲持续时的6个方向，每个方向冲击3次，冲击脉冲持续间为6～9 ms）冲击后不应损坏，且性能符合时间为6～9 ms）冲击后不应损坏，且性能符产品规范的规定。当用一个0.2～250

Hz的滤波合产品规范的规定。当用一个0.2～250 Hz的器测量时，加速度值的容差极限值为10%。滤波器测量时，加速度值的容差极限值为10%。任务1 “六性”要求（5）加速度无人机任务载荷系统应具备抗加速度能力，在规定的加速度环境条件下，应能保持性能和结构的完好性，并按照GJB

150.15A第4章和第7章的规定进行抗加速度试验。（6）盐雾无人机任何载荷系统在工作和不工作状态下应能暴露在海洋盐雾大气条件下不锈蚀，并按照GJB

150.11A第4章和第7章的规定对无人机任何载荷系统耐盐雾测试。（7）霉菌无人机任何载荷系统应能暴露在热带气候霉菌生长条件下（不应对整个设备进行喷涂处理）不生霉菌，并按照GJB

150.10A第4章和第7章的规定制定无人机任何载荷系统耐霉菌要求。任务1 “六性”要求（8）低气压无人机任何载荷系统的低气压值应与其工作的海拔高度相对应，并按照GJB150.2A第4章和第7章的规定进行低气压试验。（9）淋雨应对暴露在无人机外部的无人机任何载荷系统的相关设备进行淋雨试验，并按照GJB

150.8A第4章和第7章的规定制定无人机任何载荷系统淋雨要求。（10）跌落无人机任务载荷系统应具备抗跌落的能力，并按照GJB

150.18A第4章和第7章的试验——运输跌落试验进行抗跌落试验。跌落试验适用于装在包装箱中的无人机任何载荷系统在交通工具运输时所遇到的正常运输装卸的跌落冲击。任务1 “六性”要求（11）运输无人机任何载荷系统若采取公路运输方式进行试验，试验距离不得小于500

km，路面及运输速度一般要求如下：①

良好公路5%，车速约60

km/h②

山区公路和凹凸不平公路75%，车速约35

km/h③

越野路面20%，车速10～20

km/h④

急刹车要求：全程4次任务2 “三化”要求1.通用化通用化是对无人机载荷的某些零部件的种类和规格按照一定标准进行提炼统一，实现同一零部件在类似的载荷设备中通用互换的技术措施。通用化节约了通用零部件设计、工艺设计、工装夹具设计与制造等环节的时间成本和管理成本。2.系列化系列化是根据载荷设备的共性功能将设备划分为多种类型，按照主要技术参数规划各种设备的基线品种，即采用最少的设备品类尽可能满足更多的应用场景。系列化是标准化的高级形式，是标准化逐步发展走向成熟的必然结果。在无人机载荷设计过程中应遵循通用化、系列化和模块化（合称为“三化”）要求。3.模块化模块化是根据标准化原则设计并生产的一系列通用性较强的功能单元，载荷设备仅需要将各个功能单元组合即可快速实现整体的功能与性能需求，采用模块化设计方法的载荷设备研发周期短、技术风险可控，但随着模块化功能单元占整个载荷设备比例的增加，整体载荷设备达到同样性能指标所花费的质量、体积、功耗等方面的代价也随之增加。任务2 “三化”要求谢谢观看！无人机载荷与行业应用第三章 非实时数据载荷目 录

可见光相机项目1项目2项目3

光谱相机

激光雷达项目1可见光相机人类眼睛能感知的光波被称为可见光，所以可见光相机是普遍应用的遥感设备。可见光相机工作在波长为0.4～0.7

m的光波谱段，能把人眼可以看见的景物真实地再现出来。优点：直观、清晰、易于判读不足：只能白天工作，受云、雨、雾等气象条件的影响很大任务1

可见光相机介绍任务2

可见光相机分类无人机常用的可见光相机主要有两类：单反相机和专业航摄仪。1.单反相机单反指单镜头反光，即SLR（SingleLens

Reflex），也就是单镜头反光取景的意思，取景和成像都使用同一个镜头。单反相机取景时，光线通过反光板、五棱镜或者五面镜反射到光学取景器，如图所示。这时，从取景器中就能看到被拍摄区域的视图。单反相机2.专业航摄仪专业航摄仪与普通单反相机相比，具有更高的图像稳定性、数据传输能力和抗干扰能力，往往带有惯性测量单元、相机控制部件、电源管理系统、温控系统、存储器、成像处理器及数据接口、座驾等部件，如图所示。专业航摄仪任务2

可见光相机分类专业航摄仪中根据航摄角度又可分为垂直摄影相机和倾斜摄影相机。垂直摄影相机既可以是单镜头，也可以是多镜头，如图所示为多镜头相机。倾斜摄影相机可以是单镜头，但以多镜头居多，实际上多镜头倾斜摄影相机中常带有垂直摄影镜头。多镜头相机任务2

可见光相机分类任务3

可见光相机组成UV滤镜光学镜头可见光相机由光学玻璃加镀膜组成，是具备截止某个或几个波段的功能镜片由多组光学镜片组成，可以根据使用者需求进行焦距调节，使得相机在不同距离条件下得到清晰的图像。其中，镜片分球面和非球面，非球面镜片较球面镜片畸变更小，但加工难度更大，成本更高。包含光学传感器、快门结构、图像处理器和电池等。指相机的集成硬件，含图像传感器、图像信号处理器、拍照快门和电池，可以实现拍照、照片预览、照片存储等功能。相机机身存储设备所谓画幅，是指数字相机的传感器大小。胶片相机成像是通过胶片来实现的，而对于数字相机，则是通过感光元件来成像的，如图所示。胶片和感光元件任务4

可见光相机功能与性能指标正如胶卷有很多种尺寸一样，数码时代的不同画幅指的是大小各异的传感器，如图所示。不同画幅传感器任务4

可见光相机功能与性能指标目前，使用感光胶片记录影像信息的相机已经很少使用了，而可见光相机使用得越来越多，可见光相机一般都是指数字相机。数字相机拍摄物体的大致过程：物体反射（或照射）的光线经过镜头到达图像传感器，图像传感器把光信号转换为电信号，然后模数转换器件把电荷信号转换成数字信号，数字信号经过放大电路进入微处理器，数字信号经过ISP（Image

Signal

Processing）运算处理之后传输到存储器中被存储为图像，如图所示。任务5

可见光相机的工作原理任务5

可见光相机的工作原理相机主要部件：镜头、图像传感器、图像信号处理器1.镜头镜头是相机的成像部分，影像的质量主要取决于镜头的光学质量。镜头由多片球面或非球面光学玻璃透镜组成，镜头的焦距通过调焦环的方式来改变，使得影像清晰。任务5

可见光相机的工作原理2.图像传感器图像传感器是相机的主要组件之一，对成像质量影响很大。传感器将从镜头上传导过来的光线转换为电信号，再通过内内部的DA转换为数字信号。由于传感器的每个pixel只能感光R光、B光或者G光，如图所示，因此此时存储的每个像素是单色的，我们称之为RAWDATA。要想将每个像素的RAW

DATA还原成三基色，就需要信号处理器ISP来处理。传感器示意图图像传感器CCD（charge-coupleddevice，电荷耦合器件）CMOS（complementarymeta-oxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体）CCD传感器成像质量好，图像明锐通透、细节丰富、色彩还原度好，但是成本较高，耗电功率高。CMOS传感器成像质量稍差，但耗电功率较低，成本也比CCD低。当今相机中主要还是采用CMOS传感器。CMOS传感器中集成了模数转换器，CCD传感器没有集成模数转换器。任务5

可见光相机的工作原理3.

图像信号处理器图像信号处理器（

Image

SignalProcessing，ISP）

的作用就是对图像传感器传输过来的信号进行运算处理，最终得出经过线性纠正、噪点去除、坏点修补、颜色插值、白平衡校正、曝光校正等处理后的结果。ISP能够在很大程度上决定相机最终的成像质量。任务5

可见光相机的工作原理CCD线阵传感器线阵传感器以线扫描方式，依赖遥感平台的运动而构成影像CCD面阵传感器面阵传感器是在某一时刻一次成像，具有面中心投影的特性。数字成像的两种方案：可见光相机通过获取地面或空中目标的图像信息，可形成高分辨率的可见光影像。可见光相机在航空摄影方面，能提供基础影像资料，用于测绘、地质、水文、矿藏、森林等自然资源勘测，在农业产量预估、大型厂矿和城镇规划、路线勘测和环境监测等领域也有着广泛的应用。下面以航空摄影测量作业流程为例，使读者了解可见光相机的应用。任务6

可见光相机在航测中的应用任务6

可见光相机在航测中的应用1.

可见光相机航空摄影测量的作业流程基本作业流程：根据收集到的基础资料拟定低空摄影测量技术路线，采用无人机搭载可见光相机实施航拍，获取测区高分辨率数码影像，完成测区基础控制点测量和像片控制点的布设及测量。具体流程如图所示。数字低空摄影测量工作流程任务6

可见光相机在航测中的应用2.

航摄方案设计（1）无人机选择。根据航测项目相关要求，确定无人机性能指标需求，选择合适的无人机。一般在选择无人机时主要参考以下几个标准：②

有效荷载：可装载的相机类型。往往要根据项目要求确定相机类型，根据相机类型和成果要求确定合适的无人机。③

易操作性，便于维修保养。① 续航时间：续航时间长短将直接影响作业效率。常用的无人机有两类：固定翼无人机和多旋翼无人机。任务6

可见光相机在航测中的应用（2）相机选择选择合适的相机。一般根据成果要求进行选择。常用的有：正射相机、倾斜摄影相机。相机主要考虑以下几个关键参数：焦距、像元尺寸、像幅大小、镜头质量。倾斜摄影相机和正射相机在航飞方案设计上类似，只是在数据获取上有所区别，倾斜摄影往往采用多镜头，可获取更多镜头的影像数据。任务6

可见光相机在航测中的应用③

航摄分区设计分区内的地形高差不应该大于1/6航高。④

重叠度设计无人机航空摄影测量的重叠度一般较高，通常采用航向重叠度大于75%，旁向重叠度大于60%。a式中：H——摄影航高，m；f——镜头焦距，mm；GSD——地面分辨率，m；a——像元尺寸，mm。（3）航飞方案设计①

确定摄区工作范围②

航高设计要充分顾及地形起伏、飞行安全和影像的有效分辨率。在地形起伏比较大的测区，为了保证成图分辨率，一般考虑对测区进行分区飞行。航摄航高按以下公式计算：H

f

GSD任务6

可见光相机在航测中的应用（4）航飞准备①

场地踏勘：对航摄区域进行现场考察，观察区域内的地形情况以及选取无人机起降场地。②收集资料：收集航摄区域的控制点、航摄范围图、卫星影像图、气象资料等。③ 航线规划：根据确定的航高、重叠度来规划无人机的飞行任务航线，如图所示。航摄区域航线布设图3.

航摄实施任务6

可见光相机在航测中的应用（1）天气选择：应在天气晴朗、能见度较高的条件下进行飞行，尽量避免在风力较大（≥3级）的天气飞行。进入测区执行航摄任务时也应选择光线良好的时段。（2）设备调试：进入测区后，组装无人机和相机，并进行调试检查，确保系统工作正常，为正式作业做好准备工作。（3）航空摄影测量作业：将设计好的航线上传到无人机，可根据现场具体情况进行必要调整，确保无误后，按照正确的操作流程完成航测飞行任务。（4）摄影后的数据下载：每个分区摄影结束后，应及时将获取的数据下载到移动硬盘上，并妥善保管。1.航测二维成图案例——1∶500

航测法高精度成图及其应用1）背景介绍1∶500地形图测绘全野外成图工作量大、工期较长、成本较高。近些年无人机航摄因为使用方便，数据获取成本低、速度快，在1∶1 000、1∶2 000等比例尺的地形图测绘、正射影像图生产等领域得到广泛应用。这里通过对1∶500无人机航测法成图过程中误差产生的来源进行分析，研究提高航测法成图精度的关键技术，选用速度慢、振动小、姿态好的电动差分无人机作为航摄平台，通过航线优化设计，建立1∶500无人机航测法高精度成图技术路线和工艺流程。任务6

可见光相机在航测中的应用2）1∶500航测法成图误差来源（1）像片的地面分辨率和影像质量在传统无人机航测法成图过程中，像片控制测量误差、空中三角测量误差、立体像对定向误差、立体采集过程中的位置判定误差等，会在作业过程中不断传递并积累，影响成图的最终精度。所有环节误差的产生都与像片的分辨率和影像质量有关。分辨率越高、影像质量越好，判读就越准确，误差也就越小，所以要想提高成图精度，必须首先提高像片的地面分辨率和影像质量。任务7

可见光相机应用与案例2）1∶500航测法成图误差来源（2）镜头畸变无人机航摄采用的相机一般为非量测型全画幅相机，镜头畸变大，尤其是像片边缘部分。尽管可以根据相机畸变参数对像片进行畸变纠正，但纠正过程中会产生纠正误差，且越靠近像片边缘，纠正误差越大。所以为了提高精度，应加大像片重叠度，尽可能多地使用像片中心部分的影像。任务7

可见光相机应用与案例2）1∶500航测法成图误差来源（3）像片外方位元素一般的无人机没有配置高精度惯导装置，仅采用普通GPS进行定位导航，所以在相机曝光同时记录的位置数据误差较大，需要在后期完成大量的像片控制测量后，才能进行空中三角测量。为了减少像片控制测量工作量及后继工序的误差累积，应尽可能提高曝光瞬间像片的外方位元素精度。任务7

可见光相机应用与案例3）1∶500无人机航测法高精度成图试验（1）试验流程及飞行区域选择本试验过程包括飞行区域选择、航摄设计及相机检校、航摄作业、事后差分解算、空中三角测量、检查点立体量测、检查点野外量测、精度评定等步骤，具体试验流程如图所示。选择的试验区域面积约3

km2，整体地形为丘陵，高差约80

m。区域内有居民地、厂房、道路、平整地块、水系、植被等地物，对于本次试验具有典型的代表意义。任务7

可见光相机应用与案例试验流程（2）航摄设计及相机检校①航摄飞行平台的选择航摄飞行平台应装备高精度差分GPS系统，实现相机曝光时间戳的精确记录；采用电力驱动，实现慢速、稳定飞行。CW-10电动垂直起降固定翼无人机自带高精度差分GPS、引闪器，采用大容量锂电驱动，飞行振动小，巡航速度20

m/s，在曝光时间不长于1/1

600

s时，可以保证像点位移在1/3像素以内，是本试验较为理想的飞行平台。任务7

可见光相机应用与案例任务7

可见光相机应用与案例规划航线②

相机选择及参数标定相机选用3600万像素全画幅SonyILCE-7R机身，像元尺寸4.88

m，搭配成像质量较好的蔡司35 mm定焦镜头，相机的内方位元素和畸变参数经精确标定。③

航线规划设计地面分辨率为0.04

m，航向重叠度70%，旁向重叠度60%，构架航线垂直于主航线，位于测区内离主航线两端头4条基线长度的位置，航高比主航线高50m。规划航线如图所示，东西方向为主航线，南北方向为构架航线。（3）无人机航摄作业选择合适天气，测定基站GPS坐标，完成无人机航摄作业，完整下载航摄像片数据、基站GPS数据、移动站GPS数据，并检查数据完整性及可用性。（4）事后差分解算及空中三角测量①

事后差分解算：利用事后差分解算软件对基站坐标数据、基站GPS数据、移动站GPS数据、机载POS数据进行联合解算，得出精确的影像POS数据，平面坐标系为CGCS

2000，高程系为椭球高。②

空中三角测量：选择GodWork软件作为空中三角测量工具。这个过程只需要少量的人工干预。任务7

可见光相机应用与案例任务7

可见光相机应用与案例③

精度对比以检查点野外量测为基准，立体量测相对野外量测的平面位置中误差、高程中误差分别按下面的公式计算。（5）精度检测①

检查点立体量测将空三结果导入全数字摄影测量系统，在立体空间上量测检查点三维坐标。②

检查点野外量测采用天宝RTK到野外实地测量检查点三维坐标。式中 m1 ——检查点中误差，m；Δ ——检查点野外实测值与立体观测值的误差，m；n ——

参与评定精度的检查点数（每幅图20～50个）。nm1

(

i

i)

/

ni

1任务7

可见光相机应用与案例检查检查点数量平面位置高程小于2倍中误差数量小于1倍图幅数中误差/m最大误差/m中误差/m最大误差/m中误差数量2660.0710.1580.0690.1291056随机抽出两幅图进行精度检测。每幅图检查点个数为33个，总计66个，并均匀分布。检查点统计计算结果见表1。平面位置中误差为0.071

m，最大误差为0.158

m；高程中误差为0.069

m，最大误差为0.129

m。小于2倍中误差的检查点有10个，小于1倍中误差的检查点有56个。表1表2、表3分别为《数字航空摄影测量空中三角测量规范》（GB/T23236—2009）、《1∶500 1∶1

000 1∶2

000外业数字测图技术规程》（GB/T

14912—2005）关于1：500比例尺的精度要求。对比表1、表2、表3，试验实现了1∶500无人机航测法高精度成图的试验目标。任务7

可见光相机应用与案例点别平面位置中误差高程中误差平地丘陵地山地高山地平地丘陵地山地高山地检查点0.1750.1750.350.350.150.28（0.15）0.40.6地形类别平地丘陵山地高山地基本等高距0.51.0（0.5） 1.01.0平面位置中误差±0.15（±0.25）±0.15（±0.25）±0.23（±0.40）±0.23（±0.40）高程中误差1/3基本等高距1/2基本等高距2/3基本等高距1倍基本等高距表2单位：m表3单位：m4）1∶500无人机航测法高精度成图的工程应用经试验验证后，将本技术方案实际应用于广安市溪口镇1∶500地形图测绘。该测区位于山谷地带，面积2km2，中央地形较平，为丘陵地形，四周属于山地地形，利用本技术方案完成了航飞、POS解算、空中三角测量、内业立体测图。精度检测时随机抽取4幅图进行精度检测，检查点共84个。经统计，平面中误差±0.09m，高程中误差±0.08m，平面及高程精度均满足相关规范要求。任务7

可见光相机应用与案例5）总结在当前差分GPS技术、无人机技术、相机技术不断进步的过程中，通过科学的优化技术路线，1∶500无人机航测法高精度成图试验成功并在实际工程中得到应用，实现了业内追求多年的夙愿，顺利实现1∶500地形图测绘工期缩短、成本降低的目标。虽然因植被覆盖无法看见的地物测量、房檐改正等工作，仍需要野外实地测量，

航测法成图不能完全代替野外作业，

但这并不能影响1∶500无人机航测法高精度成图在实际工程应用中的重要现实意义。任务7

可见光相机应用与案例任务7

可见光相机应用与案例2.三维城市建模案例1）项目的主要任务城市倾斜摄影及三维精细建模。项目区域如图所示。项目区域图2）航摄方案设计（1）技术指标要求：① 测绘基准。平面坐标系统：采用2000国家大地坐标系（CGCS

2000），高斯-克吕格投影，3

分带。②

数据格式：三维模型成果数据分为OBJ和OSGB两种格式。（2）影像指标要求：倾斜摄影地面分辨率基于基准面，城区优于0.02m；城区以外优于0.05m。（3）天气分析：天气情况直接决定了航空摄影测量的进度，而影响天气变化的因素有很多。测区属暖温带半湿润半干旱季风气候，四季分明，光照充足，雨量适宜。（4）空域分析：测区及周边无禁飞区域。任务7

可见光相机应用与案例任务7

可见光相机应用与案例（5）设计方案①

飞行平台：采用CW-15垂直起降固定翼无人机、M300RTK多旋翼无人机搭配，兼顾固定翼无人机的飞行效率和多旋翼无人机的精细作业，如图所示。垂直起降固定翼无人机多旋翼无人机任务7

可见光相机应用与案例②

相机：本项目主要采用倾斜摄影相机CA503R，如图所示。倾斜摄影相机③

作业流程如图“作业流程”所示。作业流程任务7

可见光相机应用与案例④

航高确定数字航空摄影的地面分辨率取决于飞行高度，如图所示。a h

f

GSDGS a式中 h

——飞行高度；f

——

镜头焦距（8mm）；A

——

像元尺寸（1.4

m）；GSD——

地面分辨率。按照公式求得地面分辨率0.02m相对航高为155.1m，0.05m相对航高分别为387.6m。为了更好地满足地面分辨率的要求，我们选择平均面上的地面分辨率0.017m相对航高为155.1m，0.04m相对航高分别为346m。任务7

可见光相机应用与案例⑤

航线规划设计航线规划设计按照相关要求执行，同时进行测区的地形环境研究，航线设计时要严格遵守相关规范要求，确保目标的全覆盖，如图所示。航线规划示意图单架次航线示意图任务7

可见光相机应用与案例地形类别太阳高度角阴影倍数平地>20

<3丘陵地和一般城镇>25

<2.1山地和大、中城市≥40

≤1.2高差特大的陡峭山区和高层建筑物密集的大城市限在当地正午前后各一小时进行摄影<1⑥

航摄时间选择航摄影像的成图质量对航摄飞行的时间有一定的要求，在规定的航摄期限内，应选择地表植被及其他覆盖物（如洪水等）对成图影响较小、云雾少、无扬尘（沙）、大气透明度好的时间进行作业。航摄区太阳高度角和阴影倍数如表所示。航摄区太阳高度角和阴影倍数表（1）掌握气象条件，做好飞行前的各项准备工作进入航摄任务实施后，作业组需及时了解并掌握摄区气象条件，为飞行安排提供依据。作业组在航摄实施前，应提前做好无人机及任务所需仪器、设备的准备工作。（2）航飞作业按照作业计划，作业组应充分组织好飞行前的地面准备工作，包括组装无人机、调试相机，仔细检查无人机的各项参数指标是否正常，并做好记录，确保飞行安全；作业员针对当日天气状况、光照情况设定好相机参数，并完成相机的安装和调试工作，并反复检查确认。地面准备工作完成后，执行航飞任务。3）航摄具体实施及相关要求任务7

可见光相机应用与案例（3）作业监控执行任务的无人机升空后，地面监控人员应实时监控无人机工作情况，了解作业进度、飞行速度、仪器设备工作是否正常等。作业期间，作业人员应时刻保持对气象环境的观察，当地面风速、风向变化较大或天气突变时，应根据着陆条件及要求及时做出是否返航着陆的处置工作。（4）数据整理及质量检查无人机返航着陆后，有序地组织拆卸设备。作业人员应及时对数据进行备份整理并完成数据的初检工作，对数据质量不符合要求的应做好补摄或重飞准备。3）航摄具体实施及相关要求任务7

可见光相机应用与案例任务7

可见光相机应用与案例4）三维模型生产本项目三维建模生产采用自动建模软件系统，该系统是基于图形运算单元GPU的快速自动三维场景运算软件，整个过程无须人工干预，从简单连续影像中生成最逼真的实景三维场景模型。运用倾斜摄影技术获取的影像数据，通过合理布设地面像片控制点，然后将影像数据、地面像片控制点数据导入自动建模软件系统进行批处理。人工只需参与对质量控制和三维模型编辑修饰工作。具体流程如图所示。三维建模生产流程图任务7

可见光相机应用与案例5）三维成果输出利用软件输出OSGB格式三维成果，三维模型成果示意图如图所示。三维模型成果示意图项目2光谱相机无人机成像光谱系统具有机动灵活、操作简便、能按需获取高时间和高空间分辨率数据、应用成本低等优势，有效弥补了卫星及大型航空遥感系统在地表分辨率低、重访周期长、受水汽影响大等不足，为中小尺度的遥感应用提供了新的工具。任务1

光谱相机介绍成像光谱仪是成像光谱技术发展的产物，是可以同时获取影像信息与像元的光谱信息的光学传感器，是成像光谱技术得以实现的实物载体。根据成像光谱仪的光谱分辨率不同，

光谱相机可以分为多光谱成像仪（

M

u

l

t

i

s

p

e

c

t

r

a

lImager，MSI）和高光谱成像仪（Hyperspectral Imager，HSI）。任务1

光谱相机介绍多光谱成像仪所获取的目标地物波段数量为3～12个，光谱分辨率在40

nm左右，主要用于地物分类及半定量遥感。高光谱成像仪所获取的目标地物波段数量为100～200个，光谱分辨率在10

nm左右，被广泛应用于遥感领域中。不同种类的成像光谱数据任务2

光谱相机分类快照式多光谱相机是一种技术先进、轻便小巧、可搭载在无人机上的多光谱成像设备，专门为低空遥感提供精确的多波段光谱数据。相机拥有5个独立的成像器，分别配上特制的滤光片，能让每个成像器接收到精确波长范围的光谱信息。某型快照式多光谱相机任务3

多光谱相机光谱相机在相对行高为120m条件下能够获取8cm分辨率的原始影像，相机内全局快门可消除图像失真，DLS光照传感器和GPS集成为DLS2代，提高了集成度和辐射测量精度具体参数。测量精度具体参数如表所示。某型快照式多光谱相机技术参数表任务3

多光谱相机波段序号波段名称中心波长/nm波段宽度/nm1蓝Blue475202绿Green560203红Red668104近红外NIR840405红边Red

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