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《無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第39卷第5期武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版Vol.39No.52014年5月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityMay2014DOI:10.13203/j.whugis20140045文章編號(hào):1671-8860(2014)05-0505-09無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景李德仁1,21,2李明1武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院,湖北武漢,4300792武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢,430079摘要:闡述了無人機(jī)遙感興起的背景。從無人飛
2、行平臺(tái)、飛行姿態(tài)控制與導(dǎo)航、數(shù)據(jù)傳輸與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、傳感器技術(shù)、空域使用政策等方面探討了發(fā)展無人機(jī)遙感系統(tǒng)的基礎(chǔ)、問題、研究進(jìn)展和趨勢。通過描述無人機(jī)遙感系統(tǒng)在大量相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用與實(shí)踐,點(diǎn)出了發(fā)展無人機(jī)遙感系統(tǒng)的必要性與意義所在。最后,從科技、政策等方面給出了發(fā)展無人機(jī)遙感技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的建議。關(guān)鍵詞:無人機(jī);無人機(jī)遙感;無人機(jī)遙感系統(tǒng)中圖法分類號(hào):P231.5;P246.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A無人機(jī)(unmannedaerialvehicle,UAV)是VRS)是利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳一種機(jī)上
3、無人駕駛的航空器,其具有動(dòng)力裝置和感器技術(shù)、遙測遙控技術(shù)、通信技術(shù)、POS定位定導(dǎo)航模塊,在一定范圍內(nèi)靠無線電遙控設(shè)備或計(jì)姿技術(shù)、GPS差分定位技術(shù)和遙感應(yīng)用技術(shù),具[1]算機(jī)預(yù)編程序自主控制飛行。UAV研制始于有自動(dòng)化、智能化、專業(yè)化快速獲取國土、資源、環(huán)20世紀(jì)初有人駕駛飛機(jī)誕生后的十幾年,經(jīng)過近境、事件等空間遙感信息,并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、建模一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)形成了一個(gè)大家族。目前,和分析的先進(jìn)新興航空遙感技術(shù)解決方案。無人全世界有超過50個(gè)國家裝備了300種以上的機(jī)遙感系統(tǒng)(UAVremotesen
4、singsystem,UA-UAV,比較著名的有美國的“全球鷹”、“捕食者”,VRSS)即是一種以UAV為平臺(tái),以各種成像與中國的“ASN”系列大型UAV,英國的“鳳凰”中非成像傳感器為主要載荷,飛行高度一般在幾千型UAV,以色列的“云雀”、“鳥眼”系列小型米以內(nèi)(軍用可達(dá)10km之上),能夠獲取遙感影UAV等。UAV種類繁多,從動(dòng)力、用途、控制方像、視頻等數(shù)據(jù)的無人航空遙感與攝影測量系統(tǒng)。式、結(jié)構(gòu)、航程和飛行器重量等方面可劃分為多種目前,成熟完備的民用UAVRSS主要由飛行平類型。例如,按動(dòng)力可分為太陽
5、能、燃油、燃料電臺(tái)系統(tǒng)、輕小型多功能對(duì)地觀測傳感系統(tǒng)、遙感空池和混合動(dòng)力UAV,按用途可分為軍用、民用和基交互控制系統(tǒng)、地面數(shù)據(jù)快速處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳多用途UAV,按控制方式可分為無線電遙控、預(yù)輸鏈路、綜合保障系統(tǒng)與裝置、地面后勤人員等組編程自主控制、程控與遙控復(fù)合控制UAV,按結(jié)成(見圖1)。構(gòu)可分為固定翼、旋翼、無人直升機(jī)和垂直起降UAV,按航程可分為近程、中程、遠(yuǎn)程和全球1UAVRS背景與意義UAV,按飛行器重量可以分為微型、小型、中型和[2]大型UAV。無人機(jī)系統(tǒng)(unmannedaircraft/
6、現(xiàn)代社會(huì)中,遙感技術(shù)已成為人類獲取地理[4-5]aerialsystem,UAS)是一套綜合的技術(shù)支撐系環(huán)境及其變化信息的必備高科技手段。隨著統(tǒng),它是對(duì)UAV概念的擴(kuò)展,它由機(jī)體、機(jī)上載地理信息科學(xué)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,各國對(duì)遙感數(shù)荷和地面設(shè)備等組成,實(shí)現(xiàn)其飛行、操控、數(shù)據(jù)處據(jù)的需求急劇增長,然而,對(duì)于許多不發(fā)達(dá)和發(fā)展[3]理和信息傳導(dǎo)等功能。中國家而言,目前發(fā)展耗資巨大的航天遙感系統(tǒng)無人機(jī)遙感(UAVremotesensing,UA-存在技術(shù)和資金上的困難。將UAV作為航空攝收稿日期:2014-01-17項(xiàng)
7、目來源:國家973計(jì)劃資助項(xiàng)目(2012CB719905);中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(2012213020206)。第一作者:李德仁,教授,博士生導(dǎo)師,中國科學(xué)院院士,中國工程院院士,國際歐亞科學(xué)院院士。主要從事以RS、GNSS、GIS為代表的空間信息科學(xué)與多媒體通信技術(shù)的科研、教學(xué)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用工作。E-mail:drli@whu.edu.cn通訊作者:李明,博士生。E-mail:lisouming@whu.edu.cn506武漢大學(xué)學(xué)報(bào)·信息科學(xué)版2014年5月圖1無人機(jī)遙感系統(tǒng)的組成Fig.1C
8、omponentsofUAVRSS影和對(duì)地觀測的遙感平臺(tái)為應(yīng)對(duì)這種困難提供了來越多的關(guān)鍵技術(shù)已從研究開發(fā)發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用一種新的解決方案。同時(shí),UAVRS技術(shù)有其他階段,從軍事應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到商、民用市場,擴(kuò)大遙感技術(shù)不可替代的優(yōu)點(diǎn)。它以固定翼UAV、了UAVRS技術(shù)的應(yīng)用范圍和用戶群。當(dāng)前,美無人旋翼機(jī)和垂直起降UAV等作為遙感平臺(tái)獲國正在進(jìn)行“全球鷹”和“捕食者”等軍用UAV民[6]取實(shí)時(shí)高分辨率遙感影像數(shù)據(jù),既能克服有人用化