影响无人机成果精度三大要素

一、无人机航空摄影测量概述

低空数字航空摄影测量相对传统摄影测量来说,机动快速,操作简单,云下摄影,能获取高分辨率航空影像,影像制作周期短,效率高,成本低,在应急测绘、困难地区测绘、小城镇测绘、重大工程项目测绘、小范围高精度测绘应用广泛。 

但是,固定翼无人机舰空摄影侧量系统采用的传感器是由工业级CCD 改装的相机。这种相机为非测量相机,较之传统的测绘航空摄影传惑器,存在着光学畸变差CCD阵面非正交性所产生的误差。另外,由于CCD阵面为非正方形,其摄影机的放置方式也影响实际航空摄影的基线长度。再加上后期像控点联测,立体量测的误差,形成了影像无人机航空摄影测量最终产品质量的主要因素。

二、影响无人机航测精度的几大要素 

固定翼无人机航空测量系统在进行地形测量时,存在着测量误差。这些误差主要来源于仪器误差、人为误差、气候等外界因素影响产生的误差。 

a、仪器误差

由于仪器设计、制作不完善,或经校验还存在残余误差。这部分误差主要是传感器量化过程带来的系统误差。 

由于固定翼无人机的载重及体积的原因,无法搭载常规的航摄仪进行测绘航空摄影,自前选用的是中幅面CCD作为传感器的感光单元,经过加固和电路改装以后,成为具有稳定内方价元索豹数码相机。由于感光单元的非正方形因子和非正交性以及畸变差的存在,畸变差的存在使测量成果无法满足精度要求。

小型数码相机一般均为矩形阵面的CCD,并非传统的正方形。像片重叠度越大基线越短,基高比越小,正常情况下,其基高比为0.15左右,远小于传统摄影的0.50,在立体模型下,同名地物交会角较小,降低了立体观测效果,直接影响高程量测精度。如果在保证具有三度重叠的前提下,尽量减少相片重叠度或使CCD阵面的长边与摄影航线相一致,可以大大增加基高比,提高高程量测精度

b、人为误差

由于人的感官鉴别能力、技术水平和工作态度因素带来的误差,以及像控识别、空三加密、立体采集产生的人为误差。 

像控点精度有刺点精度和观测精度。在观测精度符合设计要求的情况下,刺点精度成为影响像片控制测量精度的主要因素。由于固定翼无人机的像幅较小,可供选择像控点位的范围相对较小,经常会出现在像控点布设的范围内找不到明显地物刺点,尤其是在野外居民地稀少地区,像控点选刺在地物棱角是否明显,影像反差是否理想的地点,都是制约像控点精度的因素。 

外业像控点测量时,对目标点的选取主要取决于影像纹理的丰富程度,影像纹理粗糙、弧形地物、线状地物交角不好,直接影响了外业点位选取精度,同时内业对像控点的转刺同样有较大的误差,较低了成图精度。如果采取先布设地面目标点后摄影,则能较大提高外业选点精度和内业转刺点精度,有助于提高成图质量。 

内业数据采集分为空三加密与立体量测。像控点识别与判读均会与外业实际位置产生一定的误差,空三加密时也会有一定的误差,还有在立体采集量测时切测的误差等等。

c、外界因素

由于天气状况对飞行器姿态和成像质量的影响产生的误差。

对摄影成像来说,景物亮度的大小只影响像片上的曝光量,重要的是像片上相邻地物影像之间的密度差,如果地物影像之间没有密度差异,也就是没有影像反差,也就无法从影像上辨别地物,而决定影像反差的因素除了景物本身特征外,主要取决于阳光部分和阴影部分照度之间的差异,如果选择天气条件不好时摄影,必然使影像质量变差。 

微型无人机体积较小,一般都在三十公斤之内,在摄影时受气流、风力、风向影响较大,无法保持直线平稳飞行,航线倾角、旁向倾角和旋转角都很大,飞行姿态难以控制,飞机在航线前后左右等方向上摆动造成了影像模糊,影像了清晰度。另外,由于遥控无人机采用低空飞行,航高较低,相对地面物体移动速度较快,在曝光过程中,成像面上的地物构像随之产生位移,形成像移,像移的出现同样使影像模糊,影响了成像质量。(来源网络)