无人机驾驶基础及应用课件：合格的应用技能

合格的应用技能主要内容一、飞行环境调查二、航线规划三、应用实践一、飞行环境调查一、飞行环境调查

——飞行环境调查意义从学情、教学规律和应用实践角度考虑，在飞行训练阶段建议开展飞行环境调查技能训练。飞行环境调查是执行飞行任务时比较实用的技能。在飞行任务前对飞行区域有一定了解是必要的，开展飞行环境的资料调查和飞行环境现场调查，有利于了解飞行区域状况，决定飞行工作的开展方式，明晰飞行任务中的风险环节。从技能训练的角度出发，飞行环境调查技能学习难度适中，实践环节丰富，需要调动的理论知识量也十分可观，能够满足学习需求。一、飞行环境调查

——资料调查飞行环境资料调查，主要通过查找资料的方式对飞行任务作业区域的环境做调查，收集飞行作业区域的基本情况，其中最为主要的是影响飞行作业的情况和受飞行作业影响的情况。飞行环境资料调查有利于对飞行作业区域初步了解，如果飞行任务比较简单，飞行环境资料调查就能满足飞行方案制定。飞行作业区域的情况千差万别、不可尽数，但对调查可使用的参考资源可以做一些探究。依托电子地图进行飞行环境调查通过地图工具初步获得的作业区域范围和周边地物信息通通过地图工具识别的跑道，指示这里有机场查询气象数据常用的天气信息可以通过天气预报获得，现有技术提供的天气预报已有相当的准确度，但一般的天气预报给出的往往是某个地级市某一天的天气预报，对无人机作业来说天气信息覆盖范围过大，时效性也不够，如需获得更加实时或精确的天气信息时，可以通过一些较专业的天气网站查找更加详细的天气信息，有条件的也可以建设飞行气象预报团队。飞行管制信息查询长期有效的飞行管制区域信息是比较容易获取的，许多无人机飞行相关的软件供应商都会提供机场或敏感位置禁/限飞区域查询服务，国家层面发布的法律规章传播度通常很高，比较容易通过系统学习获得。但临时发布的飞行管制区域或由地方政府颁布的飞行管理信息具有一定的随机性，需要在飞行任务开始前去收集这些管制信息。当出现重大活动时往往会有临时的空域管制信息，可以通过当地公安部门网站发布的公告来详细了解。现场调查通过飞行环境资料调查，能够掌握作业区域的位置信息和飞行管制信息，但对于作业区域及其周边的情况只能是初步了解，不能做到完全的准确。究其原因，一是资料调查具有滞后性，资料的更新周期可能以月或年计，但作业区域及其周边的情况是实时变化的，其描述的内容可能已不适用当前；二是资料调查具有模糊性，不能事无巨细的描述作业区域及其和周边情况。电子地图显示空地的某处位置（左）实际已建成了居民小区（右）二、航线规划在行业应用中，无人机的智能飞行能力一方面能够提升飞行的安全性，另一方面能够大大提升工作效率和工作质量，在一些工作中智能飞行能力甚至是不可代替的，因此掌握一定的无人机智能飞行控制技能也是无人机驾驶技能的必要组成部分，根据《民用无人机驾驶员管理规定》和飞行实践，推荐进行地面站的航线规划技能训练。适用教学的航线规划软件

——DJIPCGSPRODJIPCGSPRO有航点飞行和建图航拍两种航线规划功能（如图10-2）。航点飞行能够增加最多99个航点连成航线，并为每个航点添加一系列航点动作。建图规划能够根据用户设定的“几”字型航线执行航拍任务，在航拍任务进行中支持实时二位建图，有利于检验拍摄效果。DJIPCGSPRO用户界面清晰、简洁，使用体验好，配合使用手册，易懂易学。DJIPCGSPRO采用航点规划，能够支持建立不规则航线，对不规则目标拍摄时可以节约飞行距离。DJIPCGSPRO目前版本只能够支持大疆精灵4系列无人机，支持机型狭窄。适用教学的航线规划软件

——Altizureapp珠科创新Altizureapp。在外业工作中，手机、平板等移动设备的便利程度要优于个人电脑，因此安装于移动设备的航线规划app种类实用性强，行业应用广泛。这里介绍珠科创新的Altizureapp。Altizureapp是能够安装在手机或平板等移动设备的航线规划app，支持多型号大疆品牌飞行器的连接使用。Altizureapp在功能上可能会略逊DJIPCGSPRO一筹，只能进行“几”字型航线规划，但能安装于移动设备的灵活性和支持机型的多样性是其较大的优势，在飞行训练阶段便于开展外场训练。Altizureapp使用和学习同样简单，完全可以通过教程自主学习。Altizureapp目前版本不支持不规则航线的编辑，只能生成矩形航线，在拍摄不规则对象时会有浪费飞行距离的问题，不过矩形航线也使得航线规划操作简化成了点击生成和大小缩放两个步骤，十分简单。Altizureapp是免费使用软件，且能够配合Altizure丰富的建模产品使用，能满足基本航线规划、图像采集需求和图像拼接需求。适用教学的航线规划软件

——其他软件其他航线规划软件。以上从飞行训练的角度出发，介绍了DJIPCGSPRO和Altizureapp两款航线规划软件，不少企业都推出了航线规划软件，如大疆GSPRO、珞琪RockyCapture、荔枝litchi等，各有特点，也可尝试和选用。简单易用往往是在牺牲了部分功能的基础上实现的，因此度过了飞行训练阶段后可以选择功能更多、专业性更强的地面站软件，以适应行业应用的需求。三、应用实践三、应用实践

——影像的获取主要步骤（一）任务方案的制定（二）任务执行（三）拍摄效果检查三、应用实践

——拍摄效果检查拍摄效果检查。任务结束后，现场检查拍摄的相片效果能否使用需求，检查的要点可以是：存储是否到位，防治存储设备失灵或空间溢出导致存储失败或缺失；相片的重叠率是否满足后期拼图要求，特别检查边界相片的重复率是否满足拼图要求，正射数字影像图一般要求至少有3张以上的相片重叠，有条件的可以进行现场快拼检查；拍摄相片是否覆盖拍摄范围；拍摄相片和视频的曝光问题、对焦问题等；是否拍摄到旋翼、脚架、桨保护架等异常物体。如拍摄效果不能满足需求的，应当查找问题原因进行补拍或重新拍摄。拍摄效果检查

——相片重叠率低边界处拍摄相片重叠率低导致的图像拼接成果出现变形拍摄效果检查

——拍入异物拍入无人机保护架、脚架等异物拍摄效果检查

——相机参数设置失误相机曝光、色彩、光圈等参数设置失误拍摄效果检查

——气象条件影响雾、霾、光照等气象条件影响三、应用实践

——影像的后处理飞行拍摄结束后，会获取一定数量的相片或视频，将其从存储设备导出后，需要进行归类、筛选、调整，并根据应用需求进行进一步的成果制作，这整个过程都能看作是影像的后处理。影像的后处理

——归类、筛选和调整边界先进行相片或视频的归类、筛选和调整。拍摄的成果往往是存储在同一个存储设备中的，根据不同相片或视频的作用，可以先将其进行分类。在本应用实践案例中，可以将拍摄成果分为正射（或倾斜）成果用相片、全景图用相片、单点拍摄相片和视频。归类完毕后可以对相片做一些筛选，删除那些明显的拍摄失误的相片，选出适于进一步进行成果制作的相片。对选出的可以进行进一步后处理的相片，可以进行适当的亮度和色彩参数微调，消除不利的光影影响，增强表现力，也可以对一些拍入的瑕疵进行微调。通过曝光和对比度调整对过度曝光的原始相片进行调整影像的后处理

——使用拍摄信息在调整相片的过程中应当完整的保留相片的信息。无人机拍摄相片时，除获取可见光信息外，相机和其他传感器所获取信息也有可能被附加到相片中，本次作业如使用大疆系列的无人机拍摄，所获取的相片就能附带有时间信息、图像信息、经纬度坐标信息、高度信息、拍摄相机参数信息等，在Windows系统下可以通过右击进入属性对话框来浏览这些详细信息。在调整相片的过程中或调整完毕的保存阶段都建议完整的保留相片所有的附带信息。相片附带信息在进行图像的进一步处理中能发挥重要作用，如果信息发生丢失，则需要人工输入这些丢失信息，操作繁琐，大大增加了后处理的工作量。相片中往往保留相当多的拍摄信息可供调用影像的后处理

——直接使用相片相片的直接应用，识别到场地内有未清理的建筑垃圾影像的后处理

——简单成果制作全景图是一种制作简单、效果明显的航拍后处理成果影像的后处理

——简单成果制作上传发布后打开VR模式的全景图，能够配合VR眼睛产生身临其境之感影像的后处理

——复杂成果制作ArcMap与无人机航拍成果结合进行某区域蔬菜种植调查，底图为数字正射影像图（DOM）影像的后处理

——数字正射影像图（DOM）制作使用航线软件获取一定重叠率的拍摄对象相片影像的后处理

——数字正射影像图（DOM）制作数字正射影像图（DOM）的制作需要使用专门的航拍图像或建模处理软件。常用的航拍图像或建模处理软件处理软件有Pix4Dmapper