無人機遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢
發(fā)布時間:2023-09-07
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無人機由于方便靈活,無人機應(yīng)用的大眾參與度高,創(chuàng)新活躍度也很高,發(fā)展迅猛。無人機遙感和其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的深度結(jié)合,呈現(xiàn)出大量拓展性的應(yīng)用。本文簡單總結(jié)了無人機遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢。
無人機由于方便靈活,無人機應(yīng)用的大眾參與度高,創(chuàng)新活躍度也很高,發(fā)展迅猛。無人機遙感和其他相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的深度結(jié)合,呈現(xiàn)出大量拓展性的應(yīng)用。本文簡單總結(jié)了無人機遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢。
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1.?遙感+數(shù)據(jù)的實時傳輸
對于軍事、應(yīng)急減災(zāi)救援等非常重要。許多國土安全監(jiān)測與災(zāi)害救援行動都包括依靠無人機遙感+實時傳輸提供及時信息供決策。2019年4月四川涼山木里森林火災(zāi)復(fù)燃,中測新圖采用無人機,搭載三軸穩(wěn)定雙光光電吊艙,海拔3000 m高地起飛,動態(tài)跟蹤鎖定火點,實時存儲播放,為應(yīng)急指揮部提供第一手火情資料(圖3)。這次中華人民共和國成立70周年國慶閱兵很多精美的畫面也是依靠無人機航拍直播實現(xiàn)的。
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2.?遙感+SLAM
無人機與即時定位與地圖構(gòu)建技術(shù)(SLAM)的結(jié)合將使得無人機的導(dǎo)航和避障得到增強,在無人機智能化數(shù)據(jù)獲取與自主飛行上具有重要應(yīng)用前景(Li 等,2019a)。
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3.?遙感+決策和執(zhí)行技術(shù)
類似軍事應(yīng)用上的“察打一體”,無人機遙感+識別+任務(wù)規(guī)劃+執(zhí)行任務(wù)一體化完成。比如無人機遙感可以實現(xiàn)田野農(nóng)情遙感,形成蟲害處方圖,規(guī)劃合理航線,執(zhí)行精準(zhǔn)農(nóng)藥噴灑,將靜態(tài)遙感觀測與實時決策和執(zhí)行融為一體(圖5)。
圖 5 遙感+決策和執(zhí)行技術(shù)(“察打一體”):蟲害區(qū)域識別與精準(zhǔn)農(nóng)藥噴灑
Fig. 5 Remote sensing + decision-making and implementation technology (“integrated inspection and implementation”): Pest area identification and precision pesticide spraying
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4.?遙感+低空航路規(guī)劃
當(dāng)前無人機多樣化應(yīng)用需求主要在低空,“低、慢、小”無人機絕大部分集中在近地面空域(<500 m),而這個空間由于接近地面,地表變化多樣,情況復(fù)雜,飛行安全和效率問題突出。需要精細(xì)化規(guī)劃低空航路特別是城鎮(zhèn)化地區(qū)無人機低空公共航路。由于地表覆蓋復(fù)雜,通過傳統(tǒng)統(tǒng)計渠道獲取數(shù)據(jù)效率低下,利用城鎮(zhèn)地區(qū)高清高動態(tài)無人機遙感數(shù)據(jù)服務(wù)低空航路規(guī)劃構(gòu)建成為研究前沿,中國在這方面率先做了積極的探索(徐晨晨 等,2019)。
圖 6 利用無人機傾斜攝影高清高動態(tài)遙感數(shù)據(jù)規(guī)劃構(gòu)建無人機低空公共航路
Fig. 6 Using UAV tilt photography high definition and high dynamic remote sensing data planning to build UAV low altitude public air route
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5.?遙感+區(qū)域組網(wǎng)
盡管無人機遙感能力很強,但是單打獨斗很難成大氣候,特別是大區(qū)域?qū)o人機遙感的需求,必須通過無人機組網(wǎng)遙感的方式,發(fā)揮聚合的作用,釋放巨變能。比如,通過一定的組織模式和技術(shù)體系建設(shè)把全國分布式的無人機遙感資源規(guī)劃部署起來,構(gòu)建大區(qū)域高頻次、迅捷響應(yīng)的厘米分辨率及遙感監(jiān)測體系(鹿明 等,2019)。