本文關(guān)鍵詞：基于三維地表模型的無(wú)人機(jī)航線自動(dòng)規(guī)劃方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：應(yīng)急測(cè)繪服務(wù)是在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急準(zhǔn)備與處置、災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)后重建中的地理信息服務(wù)和測(cè)繪保障的核心與基礎(chǔ)。應(yīng)急測(cè)繪任務(wù)以“應(yīng)急”、“高效”為重要特征,給測(cè)繪工作提出了極高的要求。無(wú)人機(jī)航攝作為現(xiàn)代遙感測(cè)繪技術(shù)的重要手段,以其機(jī)動(dòng)靈活、可快速部署的優(yōu)勢(shì)應(yīng)急測(cè)繪工作中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。然而,已有應(yīng)急測(cè)繪工作中無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)存在應(yīng)急航攝任務(wù)盲目,航線規(guī)劃粗放,缺乏科學(xué)統(tǒng)籌和合理規(guī)劃等不足。針對(duì)應(yīng)急測(cè)繪工作中任務(wù)緊迫,資源繁多,環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn),如何確保有限時(shí)間內(nèi)完成無(wú)人機(jī)測(cè)繪資源調(diào)度和航攝任務(wù)規(guī)劃是保障應(yīng)急測(cè)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(biāo)準(zhǔn)化的任務(wù)描述是應(yīng)急航攝資源自動(dòng)選取的基礎(chǔ)；快速準(zhǔn)確的無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)選址是航攝任務(wù)快速部署的核心步驟,精準(zhǔn)化的航帶設(shè)計(jì)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(yīng)急測(cè)航攝任務(wù)特點(diǎn)與工作流程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了統(tǒng)一描述的無(wú)人機(jī)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(jì)了顧及復(fù)雜地空環(huán)境的無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)選址算法,優(yōu)化了基于三維地表模型航帶設(shè)計(jì)方法。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)歸納總結(jié)無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量的基本流程,包括：任務(wù)解析、無(wú)人機(jī)資源匹配、無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)選址、空域申請(qǐng)、無(wú)人機(jī)野外航攝、航攝數(shù)據(jù)處理等；(2)針對(duì)應(yīng)急測(cè)繪工作中的任務(wù)特點(diǎn),研究應(yīng)急測(cè)繪任務(wù)的統(tǒng)一描述方法,構(gòu)建無(wú)人機(jī)和相機(jī)參數(shù)模型,設(shè)計(jì)航空攝影資源自動(dòng)匹配算法,實(shí)現(xiàn)航空攝影資源的智能匹配研究；(3)分析影響無(wú)人機(jī)飛行的威脅地物建立威脅高度場(chǎng)模型,研究融合數(shù)字高程模型構(gòu)建三維高度場(chǎng)模型方法,設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)選取算法,實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)的自動(dòng)選��；(4)基于三維地表模型對(duì)不規(guī)則多邊形區(qū)域進(jìn)行航攝區(qū)域劃分,選取最佳航攝方向,設(shè)計(jì)顧及DEM的多邊形自適應(yīng)航帶設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)航線的精準(zhǔn)敷設(shè)。基于以上成果本文研發(fā)了無(wú)人機(jī)航線規(guī)劃與模擬軟件系統(tǒng),并以四川省某山區(qū)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)性測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明：任務(wù)約束的資源匹配調(diào)度方法科學(xué)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(yīng)急測(cè)繪資源；基于三維高度場(chǎng)模型約束的起降場(chǎng)選址方案合理可行,能夠快速高效地在復(fù)雜地空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)多型號(hào)無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)的自動(dòng)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(yīng)急測(cè)繪 無(wú)人機(jī)航攝 資源匹配 起降場(chǎng)選址 航帶設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(wú)人機(jī)航攝技術(shù)發(fā)展12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 應(yīng)急航攝任務(wù)與資源匹配研究現(xiàn)狀13
• 1.3.2 無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)選址研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 無(wú)人機(jī)航線設(shè)計(jì)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(wèn)題和技術(shù)路線15-16
• 1.6 組織結(jié)構(gòu)16-18
• 第2章 應(yīng)急測(cè)繪任務(wù)約束的無(wú)人機(jī)資源選配18-31
• 2.1 應(yīng)急測(cè)繪任務(wù)的統(tǒng)一描述18-22
• 2.2 應(yīng)急測(cè)繪資源的統(tǒng)一描述22-28
• 2.2.1 無(wú)人機(jī)資源描述22-26
• 2.2.2 航攝相機(jī)的統(tǒng)一描述26-28
• 2.3 任務(wù)約束的測(cè)繪資源匹配28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 顧及復(fù)雜地空環(huán)境的無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)選址31-38
• 3.1 引言31
• 3.2 三維高度場(chǎng)模型的構(gòu)建31-35
• 3.3 多約束的無(wú)人機(jī)起降場(chǎng)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(jì)38-53
• 4.1 航帶設(shè)計(jì)基本要求38-41
• 4.1.1 航帶設(shè)計(jì)基本要求38-39
• 4.1.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換39-41
• 4.2 自適應(yīng)多邊形航線敷設(shè)41-43
• 4.2.1 最佳航攝方向計(jì)算41-42
• 4.2.2 多邊形區(qū)域曝光點(diǎn)敷設(shè)42-43
• 4.3 航攝分區(qū)優(yōu)化43-47
• 4.3.1 先驗(yàn)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(shí)驗(yàn)分析53-66
• 5.1 系統(tǒng)研發(fā)53-54
• 5.2 開(kāi)發(fā)平臺(tái)54-55
• 5.2.1 硬件平臺(tái)54
• 5.2.2 軟件平臺(tái)54-55
• 5.3 系統(tǒng)框架55-57
• 5.4 實(shí)驗(yàn)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(xiàn)69-73
• 研究生就讀期間參加的科研項(xiàng)目與科研成果73

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本文編號(hào)：260042