基于三維地表模型的無人機航線自動規(guī)劃方法
本文關(guān)鍵詞:基于三維地表模型的無人機航線自動規(guī)劃方法,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:應急測繪服務(wù)是在應對突發(fā)事件的應急準備與處置、災害評估、災后重建中的地理信息服務(wù)和測繪保障的核心與基礎(chǔ)。應急測繪任務(wù)以“應急”、“高效”為重要特征,給測繪工作提出了極高的要求。無人機航攝作為現(xiàn)代遙感測繪技術(shù)的重要手段,以其機動靈活、可快速部署的優(yōu)勢應急測繪工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而,已有應急測繪工作中無人機航攝技術(shù)存在應急航攝任務(wù)盲目,航線規(guī)劃粗放,缺乏科學統(tǒng)籌和合理規(guī)劃等不足。針對應急測繪工作中任務(wù)緊迫,資源繁多,環(huán)境復雜等特點,如何確保有限時間內(nèi)完成無人機測繪資源調(diào)度和航攝任務(wù)規(guī)劃是保障應急測繪任務(wù)高效可靠執(zhí)行的關(guān)鍵。其中,規(guī)范化的任務(wù)需求和標準化的任務(wù)描述是應急航攝資源自動選取的基礎(chǔ);快速準確的無人機起降場選址是航攝任務(wù)快速部署的核心步驟,精準化的航帶設(shè)計是確保航攝數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要保障。本文在深入分析應急測航攝任務(wù)特點與工作流程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了統(tǒng)一描述的無人機航攝任務(wù)模板,研究了航攝任務(wù)與資源快速匹配模型,設(shè)計了顧及復雜地空環(huán)境的無人機起降場選址算法,優(yōu)化了基于三維地表模型航帶設(shè)計方法。主要研究內(nèi)容如下:(1)歸納總結(jié)無人機航空攝影測量的基本流程,包括:任務(wù)解析、無人機資源匹配、無人機起降場選址、空域申請、無人機野外航攝、航攝數(shù)據(jù)處理等;(2)針對應急測繪工作中的任務(wù)特點,研究應急測繪任務(wù)的統(tǒng)一描述方法,構(gòu)建無人機和相機參數(shù)模型,設(shè)計航空攝影資源自動匹配算法,實現(xiàn)航空攝影資源的智能匹配研究;(3)分析影響無人機飛行的威脅地物建立威脅高度場模型,研究融合數(shù)字高程模型構(gòu)建三維高度場模型方法,設(shè)計無人機起降場選取算法,實現(xiàn)了無人機起降場的自動選;(4)基于三維地表模型對不規(guī)則多邊形區(qū)域進行航攝區(qū)域劃分,選取最佳航攝方向,設(shè)計顧及DEM的多邊形自適應航帶設(shè)計方法實現(xiàn)無人機航線的精準敷設(shè);谝陨铣晒疚难邪l(fā)了無人機航線規(guī)劃與模擬軟件系統(tǒng),并以四川省某山區(qū)為實驗對象,進行系統(tǒng)科學性測試。實驗表明:任務(wù)約束的資源匹配調(diào)度方法科學合理,能夠根據(jù)航攝任務(wù)的需求和現(xiàn)有資源狀態(tài)選取最優(yōu)的應急測繪資源;基于三維高度場模型約束的起降場選址方案合理可行,能夠快速高效地在復雜地空環(huán)境中實現(xiàn)多型號無人機起降場的自動選址;顧及三維地表模型的航帶分區(qū)及航帶優(yōu)化方法能夠在保證有效的航向、旁向重疊度的基礎(chǔ)之上,減少數(shù)據(jù)冗余,減輕圖像拼接和空三解算的工作量。
【關(guān)鍵詞】:應急測繪 無人機航攝 資源匹配 起降場選址 航帶設(shè)計
【學位授予單位】:西南交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:P231
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-18
- 1.1 研究背景與意義11-12
- 1.2 無人機航攝技術(shù)發(fā)展12-13
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3.1 應急航攝任務(wù)與資源匹配研究現(xiàn)狀13
- 1.3.2 無人機起降場選址研究現(xiàn)狀13-14
- 1.3.3 無人機航線設(shè)計研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4 研究目的與主要內(nèi)容15
- 1.5 關(guān)鍵問題和技術(shù)路線15-16
- 1.6 組織結(jié)構(gòu)16-18
- 第2章 應急測繪任務(wù)約束的無人機資源選配18-31
- 2.1 應急測繪任務(wù)的統(tǒng)一描述18-22
- 2.2 應急測繪資源的統(tǒng)一描述22-28
- 2.2.1 無人機資源描述22-26
- 2.2.2 航攝相機的統(tǒng)一描述26-28
- 2.3 任務(wù)約束的測繪資源匹配28-30
- 2.4 本章小結(jié)30-31
- 第3章 顧及復雜地空環(huán)境的無人機起降場選址31-38
- 3.1 引言31
- 3.2 三維高度場模型的構(gòu)建31-35
- 3.3 多約束的無人機起降場選取算法35-37
- 3.4 本章小結(jié)37-38
- 第4章 基于三維地表模型的分區(qū)優(yōu)化及航帶設(shè)計38-53
- 4.1 航帶設(shè)計基本要求38-41
- 4.1.1 航帶設(shè)計基本要求38-39
- 4.1.2 坐標轉(zhuǎn)換39-41
- 4.2 自適應多邊形航線敷設(shè)41-43
- 4.2.1 最佳航攝方向計算41-42
- 4.2.2 多邊形區(qū)域曝光點敷設(shè)42-43
- 4.3 航攝分區(qū)優(yōu)化43-47
- 4.3.1 先驗航攝高度的確定44
- 4.3.2 基于航線的航攝分區(qū)方法44-47
- 4.4 顧及DEM的航帶優(yōu)化47-52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 第5章 系統(tǒng)研發(fā)與實驗分析53-66
- 5.1 系統(tǒng)研發(fā)53-54
- 5.2 開發(fā)平臺54-55
- 5.2.1 硬件平臺54
- 5.2.2 軟件平臺54-55
- 5.3 系統(tǒng)框架55-57
- 5.4 實驗論證57-65
- 5.5 本章小結(jié)65-66
- 結(jié)論與展望66-68
- 致謝68-69
- 參考文獻69-73
- 研究生就讀期間參加的科研項目與科研成果73
【相似文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 王明孝;翟輝琴;張國輝;;基于網(wǎng)絡(luò)的航攝底片數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究與建立[J];測繪與空間地理信息;2013年02期
2 滕長勝;萬幼川;;一種智能的航攝分區(qū)算法[J];測繪通報;2008年03期
3 宣家斌;論航攝底片影像質(zhì)量的評定[J];測繪學報;1987年01期
4 喬瑞亭;航攝底片復制質(zhì)量的研究[J];測繪學報;1988年03期
5 高鳳翥;1:500航攝綜合法成圖之我見[J];黑龍江測繪;1994年Z2期
6 張忠民;關(guān)于航攝機動態(tài)試驗場布標的思考[J];三晉測繪;1995年02期
7 熊淑娣;余永生;胡水平;;航攝拷貝片對成圖精度影響的試驗[J];測繪通報;2006年02期
8 ;一次特殊的航攝飛行——中國四維測繪技術(shù)總公司汶川地震災區(qū)航攝紀實[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò);2008年05期
9 徐攻博;陳建平;阮祖洪;;低空無人機航攝應急響應試驗[J];大壩與安全;2009年S1期
10 王榮寶;;基于數(shù)字航攝的1∶10000像控網(wǎng)布設(shè)試驗方案的研究[J];測繪與空間地理信息;2012年05期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條
1 孫海萍;楊志紅;;館藏航攝底片掃描管理的研究[A];第九屆長三角科技論壇(測繪分論壇)論文集[C];2012年
2 劉俊怡;王瑞幺;;利用普通掃描儀進行航攝底片密度檢測的可行性研究[A];測繪荊楚——湖北省測繪學會2005年“索佳杯”學術(shù)論文集[C];2005年
3 朱冠軍;;關(guān)于航測對航攝成果質(zhì)量的技術(shù)要求[A];第四屆青年學術(shù)交流會論文集[C];1999年
4 薛重生;張時忠;;數(shù)字航攝相機系統(tǒng)(DMC)的技術(shù)特征及其應用[A];全國國土資源與環(huán)境遙感技術(shù)應用交流會論文文集[C];2004年
5 喻鳴;向浩;;UCD數(shù)碼航測相機效率分析[A];全國測繪科技信息網(wǎng)中南分網(wǎng)第二十四次學術(shù)信息交流會論文集[C];2010年
6 肖光明;;大氣朦霧對影像質(zhì)量的影響[A];第四屆青年學術(shù)交流會論文集[C];1999年
7 買小爭;楊波;馮曉敏;;無人機航攝像控點布設(shè)方法探討[A];第四屆“測繪科學前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年
8 張惠均;;無人飛機航攝與測制帶狀地形圖中的應用[A];第十三屆華東六省一市測繪學會學術(shù)交流會論文集[C];2011年
中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 本報特約記者 夏群良 本報記者 張旗 通訊員 朱仕偉;出征,祖國的航攝兵[N];中國國防報;2006年
2 齊燕欣;黑龍江局航攝甘南災區(qū)[N];中國測繪報;2008年
3 楊和平;大力推廣應用無人機航攝系統(tǒng)[N];中國測繪報;2010年
4 李安利;中測新圖公司完成70萬平方公里航攝任務(wù)[N];中國測繪報;2007年
5 顧開建 陳立波;寧波院無人機航攝服務(wù)成效顯著[N];中國測繪報;2013年
6 陸元;背負青天朝下看[N];中國檔案報;2006年
7 記者 靳哲明 通訊員 曹海棠;航測局開創(chuàng)香港地區(qū)數(shù)碼航攝先河[N];中煤地質(zhì)報;2010年
8 本報記者 唐先武 通訊員 夏群良;測量大地經(jīng)緯定格祖國河山[N];科技日報;2006年
9 李兆平;北京:小面積基礎(chǔ)地理信息獲取有新法[N];中國測繪報;2008年
10 章華龍;航攝旋偏角對測圖影響試驗通過鑒定[N];中國測繪報;2003年
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 沈富強;基于三維地表模型的無人機航線自動規(guī)劃方法[D];西南交通大學;2015年
2 李偉;機載多角度多光譜儀系統(tǒng)設(shè)計及數(shù)據(jù)預處理方法研究[D];電子科技大學;2012年
本文關(guān)鍵詞:基于三維地表模型的無人機航線自動規(guī)劃方法,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:260042
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dizhicehuilunwen/260042.html