低空无人机航空摄影高度自动测量方法研究

钱芊

摘要：为了对低空无人机摄影高度进行有效控制，能够使地理信息图像更加清晰化，应该对低空无人机摄影高度自动测量方式进行科学的研究。目前低空无人机航空摄影高度自动测量过程中，利用的测量措施属于自动化标定方法，调查指出，这种方法在进行应用时存在诸多缺点，比如使用噪音会过大，测量结果也并不准确。故而，在进行低空无人机航空摄影过程中应该选择简便快捷的测量方法。通过多传感器结合卡尔曼滤波以此实现低空无人机航空摄影高度自动测量，利用气压测量对影响低空无人机航空摄影高度测量因素进行深入研究，依照相关的参数进行有效的调节，通过GPS确保系统的精准，进而对相关测量参数进行逐步的调整，探讨低空无人机航空摄影高度自动测量方式。

关键词：低空无人机;航空;摄影高度;自动测量

引言

为了确保我国社会经济建设的不断发展，应该灵活使用科学方法，针对相关地理信息进行有效的预测，建立数字化平台。航空测量技术普遍应用于地理信息测量或者测绘中，获取的信息具有较高的准确性，随着我国低空无人机航空摄影技术的不断优化，已经逐渐趋于智能和高效化，在地理信息建设、国土信息管理等领域有了重大的突破和应用^[1]。根据我国地形图测绘过程，都是利用航空摄影方式进行信息的获得，在实际测量过程中，仍旧需要不断优化和完善，以此提升测量的相关性能问题。

一、低空無人机航空摄影高度自动测量技术

低空无人机航空摄影高度自动测量，根据气压测量对相应的气压参数进行有效计算，以此探讨低空无人机航空摄影高度的各项因素，推导出大气对流程内气压的影响因素受到相应的摄影高度、重力加速度等因素的影响，和低空无人机航空摄影高度有一定联系。在对表达式进行计算时，要考虑海平面的数据以及大气压强参数，此外密度标准参数同样不容忽。使用气压测量对相关气压进行研究，根据实际情况以此调整相应的摄影高度，确定实际高度。根据资料显示，目前使用气压传感器进行低空无人机航空摄影高度自动测量过程中，所得出的高度是绝对值，不属于低空无人机航空摄影的实际高度，并不能顺应低空无人机进行正常的起飞或者着陆等，在进行低空无人机航空摄影高度自动测量是还是应该以实际高度为主要依据，满足其要求^[2]。

二、低空无人机航空摄影高度自动测量系统特点

首先在处于相对复杂地面或者恶劣天气等不利条件下，低空无人机航空摄影高度自动测量系统所受到外界干扰等不良因素影响相对较低，在进行实际工作过程中，具有一定的灵活性;在进行低空无人机平台建立过程中，相对而言其建立平台的成本耗费和相关航空摄影高度设备等维护费用普遍较低;低空无人机飞行高度并不算太高，在进行信息获取图像时并不模糊，较为清晰，针对范围较小的区域拥有足够的优势条件^[3]。无人机航测系统的重叠度情况，能够依照实际要求进行调整，通过提升稳定性对技术影响因素进行有效控制。此外，并不需要对空域进行申请，携带相对较为简单，在进行转场时也较为迅速。

三、低空无人机航空摄影高度自动测量的应用

1、传感器测量

在进行实际计算时，GPS系统展开有效的计算工作，利用气压高度测量等措施，获得低空无人机航空摄影高度的相关信息。当选择GPS技术进行航空摄影高度测量过程中，低空无人机航空摄影高度和相关噪音或者实际高度有一定的联系，简言之受到高度、噪音等因素的影响。低空无人机航空摄影气压参数和相关气压高度的尺度有一定误差存在，低空无人机航空摄影在进行测量过程中存在的误差一定程度上和噪音有联系。在进行GPS测量时，因为低空无人机GPS的准确具有一定局限性，故而，布置相关控点，对其进行科学的选择。在进行相关布置时，在低空无人机采集的图像上使用可视特征点，比如公路等，控点在进行利用过程中，基于没有可辨别的位置，地面设置时应该添加相关辅助标识，方便分辨，以此作为控点部位^[4]。值得关注的是，控点的设置应该在图像收集完成后，确保图像清晰，并不模糊，以此对控点有效的体现。

2.自动测量的实现

低空无人机航空摄影传感器模型设计时，通过二阶多项的方式，对低空无人机航空摄影的参数进行有效的调整，对输出参数进行修改和优化，依照动力学为基础，在设立低空无人机航空摄影高度的相关方程时，利用卡尔曼滤线评估计算摄影高度的具体方差，以此为调整低空无人机航空摄影高度提供重要依据，对高度测量的依据有一定凭证。低空无人机在进行航空摄影过程中，高度测量的传感器对电压值进行有效弥补后收到温度矫正系数等相关指标的影响，一定程度上和低空无人机阈值有一定联系。通过低空无人机航空摄影动力方程的计算，低空无人机航空摄影高度自动测量数据和低空无人机系统的温度数据、输出数据等有着密不可分的联系^[5]。

四、自动测量的结果

1、设定参数

为了确定低空无人机航空摄影高度自动测量方法的优点，应该展开相应低空无人机数字模拟，通过计算出气压高度传感器和相关摄影高度测量的差距值，结合垂直加速剂测量数据评估，在进行低空无人机航空摄影过程中，大气压强的变化值应该要纳入数据计算的考虑范围内，以此计算出准确的数据，为低空无人机航空摄影高度自动高度测量提供有效依据。低空无人机控制系统有五大部分，首先是低空无人机航空摄影地面检测;低空无人机航空摄影控制;低空无人机航空传感器系统;低空无人机飞行检测系统;低空无人机航空摄影参数传输。在进行实验过程中，使用无人机航空以此实现辅助计算，无人机航空摄影参数根据无线模块、路由器等相关装置进行实验。无人机航空摄影地面控制根据程序和监控系统进行合成^[6]。

2.实验测试

在进行实验过程中，低空无人机航空摄影高度的相关内容滤波检测差距，存在一定限制，通过卡尔曼滤波进行数据测量，对高度信息进行有效处理过程中，稳定性较强，相较于一般情况下，低空无人机航空摄影高度差距作对比，准确性并不高，在低空无人机航空摄影高度测量中值得应用，也推荐使用。根据低空无人机航空实际飞行会有一定颤动出现，因此噪音的因素较多，低空无人机航空摄影信息采集过程中会存在一定的问题，图像会受到波动的影响，低空无人机航空摄影高度参数也相对较为趋平，对相关稳定性也有所提高。低空无人机航空摄影过程中，稳定性和准确性都会有所提升。

五、结语

通过多传感器结合卡尔曼滤波的联合进行相应的数据测量，利用多传感时，应该优化单个传感器的相关缺陷，对其进行完善，确保低空无人机航空摄影画面能够提升，为之后的使用奠定有效的基础。低空无人机航空摄影值得研究的关键部分有自主飞行的能力和对其的控制操作，当然，不容忽视的一点便是航空摄影高度自动测量方法，并且使用方法还需要进行不断研究和完善。需要充分考虑的因素有传感器性价比和相关性能，对于传感器采集信息的准确性要求较高。GPS高度传感器的使用，对摄影高度有一定优势，测量采集的相关信息也较为精准，以此使得低空无人机航空摄影高度自动测量的主要目的实现。

参考文献

[1]李枫，陈有林. 低空无人机航空摄影高度自动测量方法研究[J]. 计算机测量与控制，2017，25（12）：5-8.

[2]杨兵战. 多旋翼无人机倾斜摄影系统在航空摄影测量使用中的经验总结[J]. 测绘与空间地理信息，2018，41（5）：186-187+190.

[3]张煦. 低空无人机航空摄影测量在农村宅基地确权登记发证工作中的应用试验[J]. 低碳世界，2017（14）：78-79.

[4]陈伟. 低空无人机航空摄影测量技术在土地整治项目规划设计阶段的应用探究[J]. 城市建筑，2016（33）：132-132.

[5]李程程，李鹏翔. 影响低空数字航空摄影测量普及的几点因素分析[J]. 测绘与空间地理信息，2018，41（4）：210-211.

[6]张瑞红. 浅谈无人机低空摄影在涡河河道带状地形测量中的应用[J]. 河南科技，2017（13）：92-94.