陈新:高端智能无人机及其测绘应用

2015-06-12 17:35:01

摘要:   6月10日,北京国家会议中心,以构筑地理信息新生态为主题的2015年全球地理信息开发者大会 (WGDC)在此拉开帷幕。WGDC自2012年起开始举办,四年时间里,伴随着中国地理信息产业的快速发展,WGDC已经成为位置与...

  6月10日,北京国家会议中心,以“构筑地理信息新生态”为主题的2015年全球地理信息开发者大会 (WGDC)在此拉开帷幕。WGDC自2012年起开始举办,四年时间里,伴随着中国地理信息产业的快速发展,WGDC已经成为位置与空间领域最具影响力的技术创新盛会。

  6月11日下午的无人机航测专场中,拓佳丰圣上海科贸有限公司总经理陈新做出了题为“高端智能无人机及其测绘应用”的精彩演讲。以下为演讲实录(未经本人确认)

陈新:高端智能无人机及其测绘应用

  陈新:各位朋友,大家下午好!非常荣幸在这里给大家介绍,题目叫高端智能无人机及其测绘应用,什么叫高端,什么叫智能,跟这个时代有关系。早十年什么叫高端,什么叫智能,跟现在是完全不一样的定义。在目前的市场来讲一下高端的智能的无人机以及它在国内的一些测绘应用的案例,开始讲之前,先简单介绍一下我个人。我自己是84年武汉测绘学院大地系毕业,84年-91年是在中国测绘科学研究院做工程师,90年代在加拿大、美国等公司工作,后来在拓佳丰圣工作。

  前言是4.0时代,第二是高端智能无人机,第三讲应用案例。今天是一个令人兴奋的时代,科技日新月异,科技发展是一个核心的驱动力。可以看到在过去的几十年甚至上百年当中,比如存储的媒介发展到今天有TB这样的量级,一个很典型的例子就是当年阿波罗登月时候计算机的计算能力不如我们今天一个智能手机,可以看到这方面的增长是指数级的增长。今天在测绘这个行业正在围绕着智能互联和技术融合在高速发展,海量的数据获取,强大的计算能力,移动互联正在强烈改变着我们这个时代。

  工业4.0,第一次工业革命、第二次工业革命,从17世纪一直到今天,应该说工业4.0是用4.0的技术来进行制造,它制造的东西不可能是其他的,它制造的东西一定会是4.0时代的东西,我们用4.0这样的概念指导我们的生产,我们生产的东西一定是4.0时代的东西。古代测绘到传统测绘到数字测绘一直到智能测绘,我们开启了全新的4.0的时代。测绘领域和其他领域有很高的相关性或者关联度,因为测绘的进化,因为精密定位技术的进化,我们带来了工程施工技术方面的进化。从2.0到3.0到4.0,在施工领域大家都很熟悉的BIM这个概念,现在非常热。

  在所有的建筑领域在改变很多的方面,今天中午吃饭的时候旁边有一个朋友说3D究竟能带来什么?其实间大的答案就在BIM,从设计到施工每一个步骤,3D在BIM里面可以实现4D、5D,可以避免很多的返工或者避免很多的冲突。对应的,在农业领域,传统农耕到自动化农耕到今天的智能化农耕。所谓这一切都跟无人机有关系,无人机测绘系统是测绘4.0时代的重要标志之一,所谓高端,5厘米精度,不需要地面相控,手抛起飞,自动巡航,多种方式降落,电动,单电续航时间可以达到50分钟以上,未来我相信达到三到四个小时会很快。达到那样一个程度,我相信大量的测绘工作将会由小型、微型的无人机来完成。无人机搭载RTK这样的模块,搭载IMU,包括相机、无线通信和GPS跟踪器。智能,空中识别,自动避撞报警、自动避撞飞行。现在某些功能还没有完全实现,但是我相信这一定在发展过程中,我们已经很接近这样一个目标了。

  以我们现在目前的天狼星无人机为例,无人机套件是传统布局、工程泡沫材料,自动驾驶模块是GNSS、IMU、AutoPilot,相机套件是微单或NIR。通讯数据链,一个是R-link,是4公里半径,从技术上来讲,这个半径可以做到30公里,但是目前欧盟的限制,也包括中国这方面的限制,目前我们只能做到4公里,这是人为给压制下来的。另外摇控器是3公里半径,软件方面,目前有飞行计划软件,另外有PhotoScan及其他后处理解决方案。

  像这样一个飞机可以很简单的做自动飞行计划,起飞到降落全自动化操作,自动驾驶辅助下的手动控制,支持安全与紧急处理。当你失联的时候,紧急状况的时候,有多重保险确保你的安全。另外支持飞行监控系统,飞机在空中会感知到周边还有非常其他的飞机在,如果有其他的飞机在,它会向你发出实时预警。可累计使用两千小时或四千次起降。刚才讲到不需要地面相控,你如何做到高精度?

  我们有空中的相控,空中相控每一两米就有一个控制点,是很高精度的。工作流程大家都很熟悉了,从飞行计划的制定到数据获取到后处理到DEM。它的作业取决于对精度的设置,你想要飞行多大的面积,这些取决于你的精度要求,你的现场实际的情况。这是一个简单的视频,是如何起飞的,可以看到非常简单。任何一个人基本不需要培训,直接就可以放飞。这是在飞机上装一个小的摄象头,在一个矿坑里面放飞,这是在高速公路的旁边,轻轻一松手就走,这是在海边,这是在一个山上,在各种环境下都可以去进行这样的手抛起飞。

  这是在各种环境下的滑行降落,这是在狭窄的草地上半自动降落,在一小块草地上进行降落,因为它是泡沫材质的,非常轻,所以它的弹性和耐磨性非常好。这是在高速路边上一个隔离带上,这是在海边降落。这个飞机在这个环境方面,智能化方面,已经达到了目前最高的一个程度。这是一个视频,这是利用一款软件来进行后处理,生成DOM、DEM和3D点云和线划图。这是我们在国内做的一些案例,这是在焦作农村做土地确权,这是在水面的正射影像,这是一个滩涂的正射影像,有一个风力发电机的倒影。这是在四川的一个浅丘地形,这是在河南飞了150分钟,5厘米高分辨绿营象,1095张照片。这是在河南的农村宅基地的测量,这是一个村大概1000米×6000米村庄范围,13分钟3秒飞行,一共一千多张照片。这是黄河花园口数字流域,地面风力三到四级,和谈三维点云,用于流域现状管理、灾情评估以及土地资源调查。这是在安徽水利规划设计的一个测量,不需要地面相控点,做河道管理和水量分析,高程精度达到五到十厘米。这是在江西高速公路改扩建的一个项目,两厘米的地面采样距离,处理照片453张。这是在山东做的1:500大比例尺测绘,平面检查38个点,高程检查47个点。

  总之,智能、互联和技术融合正在快速改变世界,也在改变测绘行业。无人机技术作为测绘4.0时代的重要技术手段,正在发挥着越来越重要的作用。拓佳丰圣我们一定会不辱使命,给大家带来更新更好的产品。谢谢大家的关注。

[责任编辑:唐天石]
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