本書在系統(tǒng)歸納無人機(jī)測繪的基本理論和方法的基礎(chǔ)上,重點對無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃、目標(biāo)定位與跟蹤、測繪成圖、應(yīng)急快速成圖、基于無人機(jī)影像的三維重建和空中全景監(jiān)測等相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討。本書在系統(tǒng)歸納無人機(jī)測繪的基本理論和方法的基礎(chǔ)上,重點對無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃、目標(biāo)定位與跟蹤、測繪成圖、應(yīng)急快速成圖、基于無人機(jī)影像的三維重建和空中全景監(jiān)測等相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討。
本書集中了作者及其研究團(tuán)隊近年來在無人機(jī)測繪領(lǐng)域的研究成果,在系統(tǒng)歸納無人機(jī)測繪的基本理論和方法的基礎(chǔ)上,重點對無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃、目標(biāo)定位與跟蹤、測繪成圖、應(yīng)急快速成圖、基于無人機(jī)影像的三維重建和空中全景監(jiān)測等相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討。全書共分8章,第1章是緒論,介紹了無人機(jī)的基本概念、組成和發(fā)展現(xiàn)狀,對無人機(jī)測繪的概念和系統(tǒng)組成進(jìn)行了論述。第2章詳細(xì)介紹了無人機(jī)系統(tǒng)的工作原理。第3章重點介紹了測繪任務(wù)載荷和地面控制站等無人機(jī)測繪任務(wù)設(shè)備,歸納總結(jié)了任務(wù)設(shè)備的發(fā)展方向。第4章研究了無人機(jī)的任務(wù)規(guī)劃,將無人機(jī)航線分為任務(wù)航線和突防航線,并給出了相應(yīng)的規(guī)劃算法。第5章分別研究了基于航空攝影測量作業(yè)流程無人機(jī)測繪成圖以及在地面控制點和高精度位置姿態(tài)測量參數(shù)缺乏的情況下的應(yīng)急快速成圖的基本理論和方法。第6章研究了基于無人機(jī)序列影像的目標(biāo)實時定位與跟蹤技術(shù)。第7章引入計算機(jī)視覺理論,闡述了基于無人機(jī)影像的地面模型三維重建技術(shù),給出了對重建模型進(jìn)行地理配準(zhǔn)的方法。第8章研究了基于無人機(jī)的空中全景監(jiān)測的理論和方法,并給出了空中全景數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)融合的方法。
前????言 無人機(jī)即無人駕駛飛機(jī)(unmanned aerial vehicle,UAV),是一種由動力驅(qū)動,機(jī)上無人駕駛、可重復(fù)使用的航空器.進(jìn)入21世紀(jì)后,無人機(jī)用途不斷擴(kuò)大,已經(jīng)成為一種新型的空中平臺,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著越來越重要的作用.因此,無人機(jī)及其相關(guān)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用研究引起了各國的高度重視,無人機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的時代。 在測繪領(lǐng)域,僅靠衛(wèi)星和有人機(jī)難以快速、及時和全方位地獲取環(huán)境信息,基于無人機(jī)平臺的測繪技術(shù)正是這一缺陷的有效補充手段,具有飛行高度低、分辨率高、獲取數(shù)據(jù)快速等特點,能夠滿足實時性的要求,所獲取的高分辨率遙感圖像等數(shù)據(jù)對于地理信息處理和應(yīng)用具有重要的意義.無人機(jī)測繪技術(shù)已經(jīng)成為測繪科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點,但由于測繪無人機(jī)飛行環(huán)境的復(fù)雜性以及無人機(jī)本身性能的限制,導(dǎo)致無人機(jī)測繪存在著獲取數(shù)據(jù)幅寬較小、數(shù)據(jù)量巨大、重疊度不規(guī)則且傾角過大、導(dǎo)航定位與姿態(tài)測量系統(tǒng)(positionandorientationsystem,POS)信息不夠精確等問題.無人機(jī)測繪的這些特點,給傳統(tǒng)測繪技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn),必須針對無人機(jī)測繪的特點在技術(shù)和方法上有所突破和創(chuàng)新。 本書集中了作者及其研究團(tuán)隊近年來在無人機(jī)測繪領(lǐng)域的研究成果,在系統(tǒng)歸納無人機(jī)測繪的基本理論和方法的基礎(chǔ)上,重點對無人機(jī)任務(wù)規(guī)劃、目標(biāo)定位與跟蹤、測繪成圖、應(yīng)急快速成圖、基于無人機(jī)影像的三維重建和空中全景監(jiān)測等相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了深入的探討.全書共分8章,第1章介紹無人機(jī)的基本概念、組成和發(fā)展現(xiàn)狀,對無人機(jī)測繪的概念和系統(tǒng)組成進(jìn)行論述;第2章詳細(xì)介紹無人機(jī)系統(tǒng)的工作原理;第3章重點介紹測繪任務(wù)載荷和地面控制站等無人機(jī)測繪任務(wù)設(shè)備,歸納總結(jié)任務(wù)設(shè)備的發(fā)展方向;第4章研究無人機(jī)的任務(wù)規(guī)劃,將無人機(jī)航線分為任務(wù)航線和突防航線,并給出相應(yīng)的規(guī)劃算法;第5章研究基于航空攝影測量作業(yè)流程的無人機(jī)測繪成圖,以及在地面控制點和高精度位置姿態(tài)測量參數(shù)缺乏情況下的應(yīng)急快速成圖的基本理論和方法;第6章研究基于無人機(jī)序列影像的目標(biāo)實時定位與跟蹤技術(shù);第7章引入計算機(jī)視覺理論,闡述基于無人機(jī)影像的地面模型三維重建技術(shù),給出對重建模型進(jìn)行地理配準(zhǔn)的方法;第8章研究基于無人機(jī)的空中全景監(jiān)測的理論和方法,并給出空中全景數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)融合的方法。 本書由萬剛、余旭初負(fù)責(zé)設(shè)計全書結(jié)構(gòu)、內(nèi)容并編稿.萬剛負(fù)責(zé)第1章的編寫,曹雪峰編寫第2、3章,熊自明編寫第4、5章,余旭初負(fù)責(zé)第6章的編寫,布樹輝負(fù)責(zé)第7章的編寫,李科編寫第8章.講師張鵬強(qiáng)、李鋒也付出了大量努力,研究生馬躍龍、張宗佩、張偉、譚熊、楊振發(fā)、李欽、王慶賀、謝理想、楊富民、閆鶴、廖晉民、馬偉、趙勇、王旭斌、何必、程少光、韓鵬程、張親衛(wèi)等人在插圖和表格繪制中做了大量工作,在此一并感謝。 由于作者水平有限,加之時間倉促,書中不妥之處在所難免,懇請讀者不吝批評指正。
萬剛,解放軍信息工程大學(xué)地理空間信息學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師,“夏堅白測繪事業(yè)創(chuàng)業(yè)與科技創(chuàng)新獎”獲得者,榮獲國家科技進(jìn)步二等獎2項、軍隊科技進(jìn)步一等獎3項。
目??錄第1章緒論§1.1 無人機(jī)的基本概念§1.2 無人機(jī)系統(tǒng)的基本組成§1.3 無人機(jī)的發(fā)展§1.4 無人機(jī)測繪的基本概念§1.5 無人機(jī)測繪系統(tǒng)第2章無人機(jī)系統(tǒng)工作原理§2.1 空氣動力學(xué)基礎(chǔ)§2.2 飛艇空氣靜力學(xué)基礎(chǔ)§2.3 無人飛行器構(gòu)造§2.4 無人機(jī)動力系統(tǒng)§2.5 無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)§2.6 無人機(jī)發(fā)射與回收§2.7 無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈路第3章無人機(jī)測繪任務(wù)設(shè)備§3.1 測繪任務(wù)載荷§3.2 測繪無人機(jī)地面控制與處理站第4章無人機(jī)測繪任務(wù)規(guī)劃§4.1 無人機(jī)測繪任務(wù)規(guī)劃的內(nèi)容§4.2 無人機(jī)測繪任務(wù)航線規(guī)劃§4.3 顧及威脅因素的無人機(jī)航線規(guī)劃第5章無人機(jī)測繪成圖技術(shù)§5.1 概述§5.2 無人機(jī)正射影像圖制作流程§5.3 無人機(jī)航攝影像的質(zhì)量評價與預(yù)處理§5.4 航攝影片的解析基礎(chǔ)§5.5 幾何校正§5.6 立體像對的相對定向-絕對定向解算§5.7 無人機(jī)影像的空中三角測量§5.8 圖像配準(zhǔn)與融合§5.9 應(yīng)急快速成圖第6章基于無人機(jī)序列影像的目標(biāo)定位與跟蹤技術(shù)§6.1 概述§6.2 目標(biāo)定位§6.3 運動目標(biāo)檢測§6.4 運動目標(biāo)跟蹤第7章基于無人機(jī)影像的三維重建§7.1概述§7.2三維重建的基本流程§7.3 成像模型與相機(jī)標(biāo)定§7.4 極線幾何和基礎(chǔ)矩陣§7.5 結(jié)構(gòu)與運動恢復(fù)§7.6 三維模型表面重建與紋理映射技術(shù)§7.7 基于計算機(jī)視覺的三維重建實例第8章基于無人機(jī)的空中全景監(jiān)測§8.1概述§8.2 全景圖像數(shù)據(jù)的采集§8.3 魚眼鏡頭成像校正§8.4 全景圖的投影§8.5 空中全景數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)融合參考文獻(xiàn)