1、概述
上幾期，睿鉑為大家推送了兩篇相對精度驗(yàn)證的文章，其優(yōu)秀的成果引來了業(yè)界人士不少的贊嘆。同時，許多客戶朋友又提出了更高的要求。現(xiàn)在大家都知道在地籍測繪精度的項(xiàng)目中通過多旋翼無人機(jī)掛載傾斜攝影相機(jī)是能夠滿足1：500地籍測量精度要求的，那么在地籍測繪精度的項(xiàng)目中，固定翼+傾斜攝影相機(jī)的組合，還能保證最后成果的精度滿足要求嗎？
使用固定翼無人機(jī)做測繪地籍測量，因?yàn)楣潭ㄒ硭俣容^快，主要面對兩個難點(diǎn)，一個像移較大，會引入一定誤差；另外一個是傾斜攝影相機(jī)需要具備高速采樣能力。
為了進(jìn)一步提高無人機(jī)航測地籍項(xiàng)目的作業(yè)效率，為客戶提供更多的選擇，本期，我們將對上面的問題展開項(xiàng)目驗(yàn)證。本次我們選擇cw15為載機(jī)，傾斜攝影相機(jī)選用DG4pros，進(jìn)行固定翼無人機(jī)地籍測繪項(xiàng)目作業(yè)驗(yàn)證。
2、實(shí)施方案
測區(qū)選定：本次我們選擇重慶市某學(xué)校作為測試區(qū)域，測區(qū)實(shí)際有效范圍0.73km2，外擴(kuò)航飛范圍1.25km2。測區(qū)環(huán)境綜合，涵蓋密集房屋、高大建筑、山體、森林、草地、平地等，具有較好的典型性。測區(qū)地形高差在40米以內(nèi)，最高樓約50米。
2.1像控布設(shè)
根據(jù)無人機(jī)航空測繪地籍精度規(guī)范要求，像控點(diǎn)布設(shè)間隔約150米，我們根據(jù)測區(qū)實(shí)際情況布設(shè)了34個像控點(diǎn)。其分布如下：
相控點(diǎn)分布
2.2航線設(shè)計(jì)
本次飛行使用垂直起降固定翼無人機(jī)，按照地面1.5cm分辨率規(guī)劃航線，航向重疊度75%，旁向重疊度75%。無人機(jī)飛行速度19m/s，最快地速23m/s，飛行總航程119km，飛行時間90分鐘，采集航片12175張，一個架次完成作業(yè)。
航線規(guī)劃情況
2.3飛行前準(zhǔn)備
本次飛行起降場地為學(xué)校操場，視野開闊，無高建筑遮擋，是非常好的起飛場地。DG4pros高度集成化，對載機(jī)的兼容性很好，適應(yīng)市面上絕大多數(shù)主流旋翼、固定翼類無人機(jī)。傾斜攝影相機(jī)非常輕松地安裝在固定翼無人機(jī)的任務(wù)艙內(nèi)，從無人機(jī)設(shè)備開箱組裝到整個設(shè)備調(diào)試，10分鐘內(nèi)就可起飛。我們隨機(jī)選擇幾棟教學(xué)樓，使用全站儀對教學(xué)樓的的房角點(diǎn)進(jìn)行精確的采集，用以檢查模型的最終精度。
3、數(shù)據(jù)預(yù)處理
本次航飛共獲取航片12175張，顏色均勻，質(zhì)量良好，無漏拍現(xiàn)象。使用Sky-Filter軟件剔除邊緣冗余航片后，剩余8255張有效航片，剔除率達(dá)到32.2%。極大地縮短了空三運(yùn)算時間！
使用Sky-AAC軟件處理前
使用Sky-AAC軟件處理后
4、空三報(bào)告
得益于睿鉑出色的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，傾斜攝影相機(jī)的重投影均方根誤差RMS只有0.56pixels。當(dāng)然，因?yàn)楣潭ㄒ盹w行速度較快，像移比較大，所以相同的場景固定翼的RMS會略微大于多旋翼的RMS值。
RMS值
相機(jī)同步性
相機(jī)同步性
相機(jī)同步性
相機(jī)同步性
中心正射相機(jī)距離傾斜相機(jī)主點(diǎn)距離分別為：7.91cm、4.58cm、9.10cm、4.05cm，減去鏡頭實(shí)際位置差，誤差值分別為：1.91cm、-1.42cm、3.10cm、-1.95cm，位置最大差值為3.10cm，相機(jī)曝光同步性能夠控制在1.5ms以內(nèi)。
5、精度驗(yàn)證
驗(yàn)證區(qū)域模型生產(chǎn)完成，將模型與檢查點(diǎn)導(dǎo)入EPS軟件，在模型上做輔助線（三次）測量房角點(diǎn)的平均坐標(biāo)值，與實(shí)際用全站儀測量的檢查點(diǎn)進(jìn)行對比。精度對比結(jié)果如下表所示：
結(jié)論：剔除由樹木遮擋和玻璃面引起粗差點(diǎn)位，最終中誤差為0.0239米，完全滿足國家無人機(jī)航空測繪1:500地籍測量標(biāo)準(zhǔn)。
6、模型效果展示
7、總結(jié)
要使用固定翼無人機(jī)做地籍精度項(xiàng)目，最大的挑戰(zhàn)在于：
1、如何在這么快的飛行速度下，保證相機(jī)采集的航片重疊率足夠。這對相機(jī)的曝光時間提出了很高要求。
2、高速高分辨率場景勢必會導(dǎo)致較大的像移，也會引入一定誤差。所以這就是為什么目前市面傾斜相機(jī)只能采用多旋翼無人機(jī)平臺才能達(dá)到地籍精度，
3、高速飛行對鏡頭的同步性也有非常大挑戰(zhàn)，即使有10ms的同步性誤差，按無人機(jī)20m/s的飛行速度，也會導(dǎo)致20cm的定位誤差；
睿鉑通過全新的存儲方式提高傾斜相機(jī)的工作頻率，同時研發(fā)的超低色散和超低畸變光學(xué)鏡頭進(jìn)一步模型的精度，補(bǔ)償了一些因?yàn)橄褚茖?dǎo)致的誤差，高同步性相機(jī)控制模塊將相機(jī)同步性控制在1.5ms。本次實(shí)驗(yàn)的成功，在保證作業(yè)精度的前提之下，為客戶提供了了一種高效的方案選擇！
8、尾聲
DG4pros是睿鉑目前技術(shù)性能最完善，功能最強(qiáng)大的傾斜攝影相機(jī)，融合了睿鉑最頂尖的光學(xué)技術(shù)與軟件功能。DG4pros擁有目前市面上最短的拍照間隔（0.6s），其硬件設(shè)備工藝性能非常高，出色的硬件系統(tǒng)保證了傾斜相機(jī)性能優(yōu)于市面上絕大多數(shù)的同類傾斜相機(jī)，這是本次固定翼地籍項(xiàng)目成功的最大保障。同時，這款傾斜相機(jī)還搭載了多款軟件系統(tǒng)，在空三解算前對獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，使得空三速度加快，分層概率大幅度降低。
之前，DG4pros還首次完成了針對百米高樓的地籍精度建模；在免相控條件下，以固定翼為載機(jī)，最終模型相對精度優(yōu)于5cm等出色任務(wù)，在業(yè)內(nèi)引起了強(qiáng)烈反響。DG4pros挑戰(zhàn)了很多以往在業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為“不可能”的項(xiàng)目，這些出色的成績，都得益于其卓越的綜合性能。
作為傾斜攝影技術(shù)應(yīng)用的先行者，睿鉑一直致力于研發(fā)出更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，幫助從業(yè)者解決他們面對的難題。我們不斷前行，探索航測技術(shù)的深度應(yīng)用，期待我們的產(chǎn)品成為推動地理信息行業(yè)發(fā)展的基石！ （歡迎關(guān)注“成都睿鉑”公眾號，獲取更多技術(shù)資訊。）
