隨著經濟社會的快速發(fā)展，無人機遙測系統以其測量精度高、機動性強、受環(huán)境影響小、能進行高危地區(qū)探測等特點，在抗震救災、應急處理、地形圖測圖、農業(yè)林業(yè)等項目中發(fā)揮著重要作用。

　　在傳統的航空攝影測量當中，野外控制點布設仍是整個無人機遙感數據處理中成本最高、周期最長的項目。為提高作業(yè)效率，實現高精度實時定位，最大限度的減少野外像控點的布設，甚至達到無控作業(yè)，無疑是整個航空攝影測量技術中亟需解決的問題。為解決這個問題，行業(yè)企業(yè)提出利用GNSS輔助空中三角測量，從而有效地減少野外像控點、減少作業(yè)成本的輸入、縮短作業(yè)周期。

　　目前在地災應急、航測成圖、線路勘察、電力巡線等方面，GNSS技術有全天候、高速高效、精度高、使用方便、投資少等優(yōu)點,被廣泛應用于無人機定位測量當中。國內各大公司推出機載GNSS輔助無人機空中三角測量系統以滿足POS輔助空三精度不足的缺陷，大量減少像控點數量。

　　據記者了解，武漢蒼穹電子設計了一款專門針對航空遙感應用的輕巧型、高性能、高精度的GNSS接收機——蒼穹機載航空GNSS(P8)。它采用高精度GNSS OEM主板，具有高達20Hz的數據采樣率，可以跟蹤觀測所有GNSS衛(wèi)星信號，包括BDS、GPS、GLONASS等。經過配套后處理軟件KGO進行解算，使之更好地實現了厘米級動態(tài)差分定位和動態(tài)精密單點定位。

　　

　　圖1 蒼穹機載航空GNSS(P8)

　　針對GNSS輔助空中三角測量，P8/KGO與空三軟件配套形成了國內唯一的一套無人機高精度定位解決方案，它可以減少地面像控點數量80%以上，大幅提高作業(yè)效率，降低生產成本。P8目前可支持多種空三軟件，并適用于多個品牌無人機。

　　2016年6月14日13：30，P8在我國廣西某地區(qū)1：1000航飛測圖的項目中進行了近2小時實際航攝。

　　

　　圖2 項目概況

 

　　經過GNSS輔助空三處理，該測區(qū)總共50KM²,航攝影像897張，獲取的原始影像數據信息豐富，照片色彩基本一致。顏色飽和度逼真，反差適中，紋理清晰。經過KGO差分解算，固定率達到98.07%，說明數據質量極佳。

　　

　　圖3 KGO差分解算結果

　　按照全野外控制點無差分、少量控制點+輔助GNSS差分平差結果進行對比分析，測試結果如下所示：

　　

　　表1. GNSS輔助空中三角測量結果

　　從上表不難看出，全野外26個像控點布控差分所得平面、高程點位中誤差均在0.1M左右，符合測圖標準。當野外控制點減少到5個時，其余21點作為檢查點，滿足基本的像控點布設要求，平面點位中誤差在0.1M左右，其中最大平面點位中誤差不超過0.3M；1：1000地形圖丘陵地區(qū)高程中誤差在0.1M左右。

　　此外，在軟件方面，廣西航攝項目中實際應用了武漢蒼穹電子自主研發(fā)了無人機遙感影像快速拼接軟件——XMosaic。XMosaic只需要原始影像即可進行快速的拼接作業(yè)，并且在硬件加速卡的支持下，每小時能夠拼接超過1000張的無人機影像。

　　

　　圖4 XMosaic快拼軟件

　　該測區(qū)無人機影像拼接時長大約為30分鐘?？梢郧宄目闯?，整體顏色分布均勻，能辨別與攝影比例尺相適應的細小地物影像。拼接區(qū)域無明顯模糊、重影和錯位現象。

　　

　　圖5 1:1000數字正射影像成果縮略圖

　　通過嚴格參照《地形圖航空攝影測量數字化測圖規(guī)范》，此次廣西實際航攝，為實際應用獲得了更高的技術結論和數據：

　　1. 差分全野外26個控制點平差結果中，加密點位中誤差在0.1米左右，高程誤差在0.1米左右，符合國家規(guī)范要求。

　　2. 利用GNSS輔助平差，即蒼穹高精度無人機影像無控制點測繪成圖系統。選取了其中5個點作為控制點，其余21個點作為檢查點，其檢核點按照地物點誤差精度進行統計，平面以及高程中誤差均在0.4米左右，滿足國家規(guī)范要求(PS：高程誤差較大點基本是房角點)，并且減少了80.07%的像控點。

　　3. 如果進一步加大控制點數量或者在航線兩端布設構架航線，精度會進一步提高。
 

　　如此看來，在實際應用上，無人機搭載蒼穹后差分P8設備使得在地災應急、航測成圖、線路勘察、電力巡線的應用更加精準。

　　l 地災應急

　　在交通道路設施嚴重損壞、氣候等條件極其惡劣的情況下，無人機可通過快速拍攝的影像數據，為災區(qū)的應急指揮、搜救及重建等工作的正常開展提供重要依據。

　　2015年12月，廣西某縣突然出現較大面積路面隆起開裂，導致公路路面及周邊多處房屋遭到破壞，事發(fā)后，市國土局及時組織無人機進行了災區(qū)航飛，并通過搭載的蒼穹數碼P8設備提供的高精度差分定位結果以及快拼軟件的快速高效處理，采用三維建模手段迅速向政府領導提供了災區(qū)高清影像、三維地表模型等資料，使得救援指揮工作決策科學、精準。

　　l 航測成圖

　　農村土地承包經營權確權登記頒證工作是我國關乎國計民生的重要工作，各地因資金、地形及精度等情況進展不一;通過無人機航空攝影來獲取的實時、高分辨率影像數據作為確權工作底圖，具有傳統測量手段無法比擬的機動性好、作業(yè)效率高、成果準確度好以及農戶認可度高等特點。

　　在進行確權項目航飛時，無人機搭載蒼穹P8設備，可在外業(yè)像控測量階段減少大量野外作業(yè)量，將原傳統航測所需的密周邊布點作業(yè)更改為僅需在測區(qū)四角布設少量像控點，從而快速完成空三加密、正射影像制作等步驟，得到所需工作底圖，極大地提高了確權項目作業(yè)效率。同時也可通過影像對農產品長勢、產量等情況做出預測，服務農業(yè)生產。

　　l 線路勘察

　　無人機航測已成為鐵路、高速公路等線路勘察主要的技術手段。

　　2016年第一季度，由國內某大型央企承建的亞洲某國國家公路線路前期勘測工作中，作業(yè)方即通過無人機航飛手段獲取線路沿線影像資料，因國外無法布設地面像控點，作業(yè)方采用了蒼穹高精度無人機影像無控制點測繪成圖系統解決方案，并于每架次加攝構架航線，所得成果符合業(yè)主方精度要求，該作業(yè)方式也較好避開了國外項目可能出現的各種復雜問題。

　　l 電力巡線

　　無人機電力巡線可以大大提高輸電維護和檢修的速度和效率，是安全、高效、快速、準確的巡線方式。

　　將蒼穹數碼P8應用于無人機巡線工作中，可在完成長距離線路普查后對異常線路準確定位，使巡線信息反饋更加準確、快速。

　　為什么能夠實現如此高的精準度，記者再次對武漢蒼穹進行詳細了解。武漢蒼穹電子儀器有限公司，是蒼穹數碼技術股份有限公司的全資子公司。專注、定位于結合完全自主知識產權的蒼穹GIS平臺，武漢蒼穹已為用戶提供各種目標的地理空間位置信息和定位導航方案。其所有研發(fā)產品的性能及穩(wěn)定性在行業(yè)和市場上獲得頗高贊譽，包括RTK系統M8、地名普查外業(yè)采集系統、農經權外業(yè)調繪系統、超級快拼軟件XMosaic、高精度航空接收機P8及配套數據處理軟件KGO等。

　　蒼穹機載GNSS差分系統正是基于航空攝影測量技術的急需求、武漢蒼穹的強研發(fā)實力及其高行業(yè)經驗才能夠實現如此高的精準度。