无人机地面站软件的设计与实现
浙江大学计算机学院
硕士学位论文
无人机地面站软件的设计与实现
姓名：肖征宇
申请学位级别：硕士
专业：计算机应用技术
指导教师：郑耀;宋广华
20100123
无人机地面站
无人机地面站 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括 :飞行器的飞行过程，飞 行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。 中文名：无人机地面站 外文名： UAV ground station 目录 概述 地面站的配置和功能概述 ?地面站的典型配置 ?地面站的典型功能 关键技术及典型解决方案 ?友好的人机界面 ?操作员的培训 ?一站多机的控制 ?开放性、互用性与公共性 ?地面站对总线的需求 ?可靠的数据链 无人机地面站发展的趋势 概述 近20 年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全 自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面 控制站 （GCS:Ground Control Station)将具有包括任务规划、数字地图、卫星数据链、图像处理 能力在内的，集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大：不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群。地面站系统具有开 放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的 功能模块实现功能扩展，相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括：飞行器的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能、通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素 的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据、接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。
Agisoft photoscan在无人机航空摄影影像数据处理中的应用
Agisoftphotoscan在无人机航空摄影影像数据处理中的应用 摘要：根据航空摄影测量数据处理的实践与经验，对利用Agisoftphotoscan软件进行无人机获取的影像数据进行处理，生成数字地表模型（DSM）和正射影像图（DOM）进行了探讨。 Abstract：According to the practice and experience of the management of aerial photography and survey data processing，this paper discussed the application of Agisoftphotoscan in UAV image data processing and the production of digital surface model （DSM）and digital orthophoto map （DOM）. 关键词：Agisoftphotoscan；影像数据；建模；处理 Key words：Agisoftphotoscan；image data；modeling；dispose 0 引言 随着航空摄影测量技术的飞速发展，利用低空无人飞机进行航空摄影获取遥感数据已成为现实。但由于无人机飞行姿态不稳定，所获取的影像存在旋片角大、畸变严重等现象。由于以上特点，利用传统的航空摄影测量数据处理软件处理无人机航摄数据时，工作量大，工作周期长。Agisoftphotoscan软件是AGISOFT公司出品的3D扫描系统，在影像的快速拼接，DEM、DOM快速生成方面具有自己的优势。本文以青海省格尔木市夏日哈木镍钴矿区的无人机影像数据为资料，利用photoscan作为数据处理工具，就影像自动快速拼接、正射影像图（DOM）及三维地表模型（DSM）的生成方法进行了探讨与研究。 1原始数据的特点及来源 利用无人机航空摄影获取影像数据，速度快，效率高，但无人机航测不同于传统的大飞机航测，因为它体积小，重量轻，姿态稳定性方面不如大飞机，在飞行过程中伴随自驾仪对其姿态的不断调整，有时会产生较大的旋片角。而且由于所搭载的相机毕竟不如专业大飞机航测所用的相机，其影像畸变也较为严重。不过随着科学技术的不断发展及处理无人机航测影像软件的技术不断改进，以上问题已经得到解决和验证。 本测区影像数据就是通过无人机航空摄影测量技术所获取的，其分辨率按设计要求为0.2米，设计航高为1100米，实施航飞共计四个架次，布设40条航线，总航程445.83公里，测区范围总面积达120平方公里（图1），获取原始照片数据2185张（图2）。 2数据处理软件Agisoftphotoscan的分析介绍 Agisoftphotoscan是俄罗斯Agisoft公司研发的3D扫描软件，这是一款基于影像自动生成高质量三维模型的软件，它根据多视图三维重建技术，可以对任意照片进行处理，小到考古摆件，大到大量航片数据处理，软件仅通过导入具有一定重叠率的数码影像，便可实现高质量的正射影像生成及三维模型重建，整个工作流程无论是影像定向还是三维模型重建过程都是完全自动化。 我们将PhotoScan引入无人机航空摄影测量数据处理应用当中，结合夏日哈木矿区无人机航飞数据，实现了航测成果中DOM和DSM产品的生产。 实践结果得出它可以创建高分辨率的带有真实地理参考的正射影像（使用控制点可达5cm精度）以及高质量带有详细彩色纹理的数字地表模型，并可以将成果转换到大地坐标或者工程坐标系中。 3数据生产流程 3.1原始数据预处理及作业设备。根据无人机的用途及种类的不同，无人机所获取的POS数据其文件格式也各有不同，这里首先要将POS数据格式做一定的修改，让其能顺利导入软件PhotoScan当中去。 3.2导入影像。本测区面积较大，获取的影像数量较多，PhotoScan在处理这种大数据
无人机地面站发展综述
无人机地面站发展综述 [摘要]主要介绍了无人机地面站的发展，包括无人机地面站典型的配置、功能及其关键技术。并展望了未来无人机地面站发展趋势。 1、概述 20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站(GCS: Ground Contrul Station) 将具有包括任务规划，数字地图，卫星数据链，图像处理能力在内的集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大:不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群:地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展;相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括:飞行器的飞行过程，飞行航迹，有效载荷的任务功能，通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据，接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。 2典型地面站的配置和功能概述 2.1地面站的典型配置 目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。其相互间的关系如图1所示。
(1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。 数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能: —用于给飞行器发送命令和有效载荷; —接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元:包括一台或多台计算机，主要功能如下: —获得并处理从UAV来的实时数据: —显示处理; —确认任务规划并上传给UAV; 一一电子地图处理; —数据分发: —飞行前分析; —系统诊断。 2.2地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响;控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能: (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面控制站根据任务要求实现对有效载荷的控制，并通过对有效载荷状态的显示来实现对任务执行情况的监管。 (3)任务规划、飞行器位置监控、及航线的地图显示。任务规划主要包括处理战术信息、研究任务区域地图、标定飞行路线及向操作员提供规划数据等。飞行器位置监控及航线的地图显示部分主要便于操作人员实时地监控飞行器和航迹的状态。 (4)导航和目标定位。无人机在执行任务过程中通过无线数据链路与地面控制站之间保持着联系。在遇到特殊情况时，需要地面控制站对其实现导航控制，使飞机按照安全的路线飞行。随着空间技术的发展，传统的惯性导航结合先进的GPS导航技术成为了无人机系统导航的主流导航技术。目标定位是指飞行器发送给地面的方位角，高度及距离数据需要附加时间标注，以便这些量可与正确的飞行器瞬时位置数据相结合来实现目标位置的最精确计算。为了精确确定目标的位置，必须通过导航技术掌握飞行器的
无人机系统建设方案(初稿)李仁伟0921
监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9
目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (4) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (6) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (6) 2.2.2、航拍摄像 (13) 2.2.3、空中抛投 (27) 2.2.4、通信中继 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (31) 2.3.1、平台内容 (32) 2.3.2、软件架构 (33) 2.3.3、通信架构 (33) 2.3.4、客户端界面 (34)
一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。
Pix4UAV处理无人机数据操作流程
Pix4UAV软件处理无人机数据操作流程 一、Pix4UAV处理无人机数据包括以下几个步骤： 1、数据整理 2、启动软件 3、新建工程 4、数据处理 5、成果数据查看 6、数据后处理 二、具体操作步骤如下： 1数据整理 1)影像数据和POS数据的文件名及其存放的路径都不要出现中文。原始数据的存储 路径和成果数据的最好不在同一盘（若只有一个可以存放数据的盘，则两者最好 不要在同一路径下，都放在根目录即可），否则有可能影响速度。 2)POS的格式可为*.txt、*.dat或者*.csv中的任意一种，内容中不能出现任何中 文字符。POS数据包含的内容依次为：影像名称纬度经度绝对航高Κφω， （若无IMU，则无需Κ、φ、ω，POS数据包含的内容依次为：影像名称纬度经 度绝对航高）。 图1 POS数据样例（有IMU数据） 图2 POS数据样例（无IMU数据） 3)影像格式最好是JPG的，如果是TIFF的要转成JPG的，可节省时间。 2启动软件，显示如下界面。
3新建工程 1)点击Project菜单，从列表中选择New Project。 2)弹出如下对话框，定义工程存放路径和工程名称。 点击Browse按钮，弹出如下对话框，定义工程存放的路径。
工程路径和工程名定义完成后，界面显示如下。 3)点击Next按钮，弹出加载影像数据的界面。
点击按钮，找到影像数据存放的路径并选中待处理的影像加载，加载数据完成后，显示界面如下。 4)点击next按钮，显示如下界面。定义坐标系、相机参数，并导入POS数据。
①坐标系设定。若默认的坐标系正确，则无需更改。若不正确，则点击Images coordinate system选项卡中的按钮，弹出如下的定义坐标系界面。 可以通过点击来选择投影和坐标系；也可以通过导入通用的prj文件来定义坐标系。 ②相机模型设定。相机模型的核查、修改或自定义。在Camera model选项卡中点击按钮。
便携式多功能无人机地面站的制作流程
本技术新型提供了一种小型化、智能的便携式多功能无人机地面站，包括控制系统，与所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。本技术新型的便携式多功能无人机地面站，重量轻，方便携带；地面站工作续航时间长；控制动作集成化程度高；智能化程度高；维护简单。 技术要求 1.一种便携式多功能无人机地面站，其特征在于：包括控制系统，与 所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器， 所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆 和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。 2.根据权利要求1所述的便携式多功能无人机地面站，其特征在于： 所述电源连接有充电器和电压电流检测装置。 说明书 便携式多功能无人机地面站
技术领域 本技术新型涉及一种无人机地面站，尤其是一种便携式多功能无人机 地面站。 背景技术 现有的无人机地面控制设备都是大型设备，不便于携带，且存在电磁 兼容性差等不足。 实用新型内容 本技术新型的目的是提供一种小型化、智能的便携式多功能无人机地 面站。 实现本技术新型目的的便携式多功能无人机地面站，包括控制系统， 与所述控制系统相连的电源、地面站电脑、机载设备控制发射机和视频显示器，所述地面站电脑连接有数据接收机，所述机载设备控制发射机连接有操纵杆和功能开关，所述视频显示器连接有无线视频接收机。 所述电源连接有充电器和电压电流检测装置。 本技术新型的便携式多功能无人机地面站的有益效果如下： 本技术新型的便携式多功能无人机地面站，重量轻，方便携带；地面 站工作续航时间长；控制动作集成化程度高；智能化程度高；维护简单。 附图说明 图1为本技术新型的便携式多功能无人机地面站的结构示意图。 具体实施方式 本技术新型的实施例如下：
无人机地面站自检系统的制作流程
本技术公开了一种无人机地面站自检系统，涉及无人机技术领域，包括电池、供电电路、电压电流采集模块、电池监测模块、数据传输模块、操纵杆、声光模块、微处理器、电脑、温湿度检测模块、4G传输模块、视频采集模块、图像传输模块，能够对电池状态、供电电路状态、环境状态等核心模块的自动检测，能快捷、高效的显示地面站各部分状态，地面地面站软件系统具备自检界面，纯物理性质组部件可通过交互界面进行手动确认检测，所有自检都需检测确认通过后，方可正常使用地面站正常作业，否则将持续自检过程，直至自检完成或问题排查完成，使得检测更全面、充分。 技术要求
1.一种无人机地面站自检系统，包括电池、供电电路、电压电流采集模块、电池监测模块、数据传输模块、操纵杆、声光模块、微处理器、电脑、温湿度检测模块、4G传输模块、视频采集模块、图像传输模块，其特征在于，所述电池、供电电路、电压电流采集模块和微处理器依次连接，所述电压电流采集模块用于采集供电电路实时电流电压数据，并将数据实时传至微处理器，所述电池监测模块分别与电池和微处理器连接用于实时检测电池状态，并将检测结果实时传输至微处理器进行处理，所述温湿度检测模块与微处理器连接用于实时检测地面站内部环境温湿度，并将数据实时传至微处理器，所述数据传输模块与微处理器连接用于数据间的传输，所述电脑与微处理器连接用于处理微处理器中传输的数据并将数据进行分析整合，所述声光模块与微处理器连接，通过声光模块发出声音和闪光进行警报，所述视频采集模块与微处理器连接用于采集图像，所述图像传输模块与微处理器和视频采集模块连接用于图像的传输，所述操纵杆与微处理器连接用于手动操纵无人机云台设备。 2.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述电脑中包括有交互界面，微处理器将自检信息发送至电脑，电脑将信息进行筛选确认并通过交互界面进行显示，对确认成功的打钩，确认失败的交互界面显示异常并发出对应的警报。 3.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述声光模块可以通过微处理器根据不同异常情况进行不同的声音与灯光状态进行报警指示。 4.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述电池状态包括电池电压、剩余电量、电池内阻以及电池温度。 5.根据权利要求1所述的一种无人机地面站自检系统，其特征在于：所述视频采集模块用于对其他物理部件进行图像采集并进行人工逐个确认，确认无误后在交互界面中打钩。 技术说明书 一种无人机地面站自检系统 技术领域 本技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种无人机地面站自检系统。
基于无人机的空中全景监测系统
“知天知地”是古今中外兵家作战的原则。在现代作战中称之为“战场空间认知”或“战场空间感知”（Battle space awareness）。获得对战场的正确认识是一种作战能力，但前提是必须为指参人员提供足够的信息和数据，才能作出正确的判断。仅仅“知天感地”还不够，还要尽快掌握敌我态势才能作出决策，定下决心。这就是孙子早就说过的“知己知彼”。目前，单靠卫星和有人侦察机是无法快速、及时和全方位地获取战场信息的。无人机遥感正是能够满足这一需求的有效补充手段。目前，各类无人机已成为美军收集情报、捕获目标和分析打击效果的不可缺少的途径。在经历了无人靶机、预编程序控制无人侦察机、指令遥控无人侦察机和复合控制的多用途无人机等发展阶段后，无人机的技术已逐渐成熟、性能日臻完善，并在几次局部战争中经历了实战的考验。无人机的作用、地位及其潜在的军事价值得到了广泛的认可，并为其迅速发展提供了强大的动力。 但是，无人机成像范围是由事先规划的航迹范围所决定的，即使可以航线实时上传以及多次补充飞行，仍存在视野有限、监测范围小、调整灵活性不够的缺点。严重制约了无人飞行器执行监测任务的效能。在高度一定的约束条件下，如何使无人飞行器既“看得广”又“看得清”，实现从地平线到地平线的超宽视场、大范围的空中监测和战场感知，空中全景监测技术是一种有效的技术途径。本文建立了一种无人机机载全景监测系统，实现了空中全景监测。 1实现空中全景监测需要的条件 1）需要一个以正下方为主视场，周围摄像机为副视场并且能够实时无缝拼接的全景摄像机。 2）由于飞行器在空中飞行时姿态在不断变化，需要自稳系统来减少图像摆动。为便于快速确定兴趣点的方位，图像不能随着飞行器航线的变化而旋转。 3）中心主视场可以精确定位，副视场存在可控变形，可以概略定位。 4）在现有图像传输设备的技术极限内，选择适当的无线图像传输格式和方式将图像传回地面进行处理和辨识。 5）必要的地面设备进行序列影像拼接，生成战术影像图和全景图像。 6）考虑到全景相机的大小，首先考虑飞行器应是无人直升机和无人飞艇设备。待设备小型化后，再考虑固定翼飞机。 2 目前已实现的地面全景监测技术 目前国内外全景数据采集的研究主要集中在地面采集，对于空中全景数据采集研究较少。地面全景数据的采集可以使用单摄像机旋转方式（图1）、多摄像机方式（图2）、单摄像机或多摄像机加光能收集方式（图3）。
无人机航片处理软件
一、ERDAS LPS（Leica Photogrammetry Suite） 是徕卡公司推出的遥感及摄影测量系统。主要为处理地球空间影像提供了精密和面向生产的摄影测量工具。LPS可以处理来自多种航天、航空传感器的多种格式影像，包括黑/白、彩色和最高至16bits的多光谱等各类数字影像。 ss 二、DPGRID新一代数字摄影测量网格 数字摄影测量网格（Digital Thotogrammetry Grid--DPGrid）是由中国工程院院士、武汉大学教授张祖勋提出。DPGrid数字摄影测量网格系统打破传统的摄影测量流程，集生产、质量检测、管理为一体，合理地安排人、机的工作，充分应用当前先进的数字影像匹配、高性能并行计算、海量存储与网络通讯等技术，实现航空航天遥感数据的自动快速处理和空间信息的快速获取，其性能远远高于当前的数字摄影测量工作站，能够满足三维空间信息快速采集与更新的需要，实现为国民经济各部门与社会各方面提供具有很强现势性的三维空间信息。 2007年7月12日，该产品通过国家鉴定，鉴定结论：“该系统研究思想新颖、研究成果先进，将为数字摄影测量的新一轮跨越式发展、为建立大规模的摄影测量数据处理中心和三线阵卫星影像的快速处理奠定基础。该系统整体上达到国际先进水平，其中数字摄影测量网格DPGrid并行处理技术、影像匹配技术和网络全无缝测图技术达到国际领先水平”。新一代航空航天数字摄影测量处理平台DPGrid，填补了我国数字摄影测量数据处理技术的空白，标志着我国数字摄影测量技术整体上达到国际先进水平。 具有自主版权的高性能新一代航空航天数字摄影测量处理平台DPGrid，可以推广应用于国家基础测绘、城市基础地理信息动态更新、国土资源调查、生态环境监测、灾害监测、海洋资源、农业监测、快速响应等各个领域，大幅度地提高航空航天遥感影像数据处理的效率，缩短地图更新周期，提高空间信息获取的实时性，特别是对大型的自然灾害的快速评估、应急反映的方面，对于我国的社会经济发展以及军事安全等都具有重要的意义。
海洋低空无人机监测系统
UAV Low Altitude Marine Monitoring System Jie-liang Huang, Wen-yu Cai School of Electronics & Information Hangzhou Dianzi University Hangzhou, China E-mail: jieliang_huang@https://www.360docs.net/doc/434649167.html,, caiwy@https://www.360docs.net/doc/434649167.html, Abstract—As the human pays more and more attention to the exploration of marine resources, the marine activities show diversity. At the aspect of the exploration of some uncharted and potentially dangerous waters or islands, the marine low altitude surveillance UAV (unmanned aerial vehicle) is obviously very important. As a tool to obtain first-hand information, UAV can take off near the monitored area. Carrying with a high-definition camera, altimeter, GPS, barometric pressure and humidity sensors, the UAV can monitor the area for real-time, get the latitude and longitude of specific landmarks, measure altitude and barometric pressure and humidity and etc. Therefore we can have a general understanding of the whole area to eliminate risk factors. In addition, for different application environments, UAV can be equipped with different monitoring devices, which makes the application for more flexible and the areas for more diversity. Keywords-low altitude; UAV; high-definition cameras; altimeters; GPS; barometric pressure and humidity sensor I.I NTRODUCTION With the national marine economy being proposed, the low-altitude UAV remote sensing is applied to marine monitoring and monitors marine emergencies, marine disasters, marine environment dynamically with real-time tracking, to provide real-time field data for the marine forecasters for Rapid Alert and a scientific basis of decisions and solution for the marine management. Regardless of the protection of the marine disaster prevention and mitigation services and the need for the development of national high- tech, it is urgent to develop the real-time monitoring system of the marine environment with quick response and intensification and establish the report of efficient disaster warning service on the basis of new technology. Low-altitude UAV remote sensing marine monitoring as an monitoring technology of important and in the initial stage, on one hand, can do emergency response, without waiting for satellite transit or the limit of flying height of traditional aviation Airborne remote sensing; On the other hand, can overcome the defects of the optical remote sensing technology of traditional satellite in South cloudy and rainy weather and will greatly enhance the ability of monitoring Marine dynamically and urgently monitoring of disaster prevention and maneuver reduction, which provides quality services to the marine disaster prevention and mitigation, then escorts for the economic development of regional marine. This article will focus on UAV low altitude marine monitoring system with Art-tech Diamond 2500 Glider unmanned marine as the hardware platform, then describe the consist, the key technology and its applications of system. II.T HE C OMPOSITION OF S YSTEM UAV low-altitude Marine monitoring system consists of ground flight control system, aerial surveillance flight system, UAV driving flying platform, wireless HD video transmission system and so on. A.Ground Flight Control System Ground flight control systems is useful for the flight control of UAV and the processing and display of related data, including data transceiver module, debug interface, gesture controller(as shown in Fig.1). By the composition of wireless module, JTAG interface, the control handle, STM32 controller, PC terminal, it can be achieved on the UAV attitude, altitude, speed, heading, route control, with remote control and autonomous flight modes. In order to improve the reliability of the flight control system, the system uses the wireless transceiver module with a high transmission rate and low error rate to ensure that the control signals can be transmitted in real -time and received correctly. Because digital connection being instead of analog, which improves the accuracy of signal transmission and increases the anti-jamming capability. The body has the ability to be extended and flexible configuration, and some typical system components may be changed according to the needs of the missions. Figure 1. Ground flight control system. B.Aerial Surveillance Flight System Aerial surveillance flight system is response to the control signal of ground flight control system. It adjusts the flight of the UAV in real-time and collects relevant data information by a variety of sensors, which includes three parts of sensors, actuators and flight controller (as shown in Fig.2). By the composition of GPS module, battery voltage detection module, altimeter, barometer and humidity detection module, wireless module, attitude acquisition module, STM32 controllers, actuators, it can measure the location latitude and longitude, altitude, barometric pressure and humidity, life 2014 International Conference on Wireless Communication and Sensor Network
无人机数据传输系统-手册
1.概论： 无人机，即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员，只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言，重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好，特别宜于执行危险性大的任务，因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员，其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此，无人机具有以下特点: （1）结构简单。没有常规驾驶舱，无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻，体积变小，有利于提高飞行性能和降低研制难度。 （2）安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性，保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 （3）性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用，从而突破了有人在机的危险，保证了飞行的安全性。 （4）一机多用，稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。
（5）采用成熟的发动机和主要机载设备，以减少研制风险与经费投入，加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 （6）研制综合训练系统。技术要求有: （1）信息技术包括信息的收集和融合，信息的评估和表达，防御性的信息战、自动目标确定和识别等； （2）设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等； （3）性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分，主要包括四部分: （1）飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括：无人机、机载电子设备和辅助设备等，主要完成飞行任务。地面部分包括：飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统，主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务，空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 （2）数据链系统 包括：遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行，并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 （3）任务设备系统 包括：为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。
最新版无人机警用系统解决方案
最新版 无人机警用系统解决方案
一、无人机警用系统行业概述 1.行业概述 无人机凭借成本低、易操纵、高度灵活和稳定等优点，能够完成空中监控、日常巡逻、搜索跟踪等任务，受到了警务部门的青睐。公安干警和武警利用无人机来应对突发的社会事件，交警部门则用无人机来进行交通方面的管理，特警部门则利用无人机进行空中侦察抓捕罪犯等工作。总之，警用无人机在未来将会协助各个警察部门在公共安全领域发挥更为重要的作用。 2.行业应用 【1】无人机在社区民警领域的应用 一般而言，社区民警时公安派出所从事治安防范、管理和沟通群众的主要力，主要承担的职责有六项，即开展群众工作、掌握社情民意、管理实际人口、组织安全防范以及维护治安秩序、应急救助等服务。对于管辖范围较大、人口较为密集的地区，无人机的装备无疑为社区民警的工作带来了极大的提升。 （1）公共领域的常规巡查
对于片区治安来说，巡查是社区民警必不可少的一项工作。但是对于管辖区域大、人口密集且分散分布的地区，由于警务力量不足等因素，可能造成巡查存在漏洞，给犯罪分子以可乘之机。无人机一般可携带多种警务设备，包括高清数码摄像机、夜视仪等，可以帮助社区民警对管辖区域进行定时定线地巡查。不仅可以节省警务力量，而且有利于公安部门及时掌握相关区域的公共安全状况。 （2）大型集会的监控 无人机可对会场空中监控，提供高清画面，并可以快速机动到任何需要的区域上空，搜索发现地面可疑人员、车辆，提供强有力的空
中情报保障。将视频图像实时传输回指挥中心，指挥中心根据无人机传输回的资料对现场实时掌控，一旦发现突发情况，无人机可以第一时间发现，极大地提高了应急处理效率。 （3）聚众闹事事件的监控 无人机飞抵事故目标区域上空对目标区域进行全方位不间断的监控，为公安干警全面掌控事态提供了先决条件。警方可根据无人机拍摄的资料对事故责任方进行举证，同时可以了解目标区域的事件发展情况，及时形成相应的决策，防止事态失控。 （4）应对突发媒介失灵事件
无人机地面站
概述 近20年来，无人机己发展成集侦察、攻击于一体，而未来的无人机还将具有全自主完成远程打击甚至空空作战任务的攻击能力。同时，与无人机发展相匹配的地面控制站（GCS:Ground Control Station)将具有包括任务规划、数字地图、卫星数据链、图像处理能力在内的，集控制、瞄准、通信、处理于一体的综合能力。未来地面站的功能将更为强大：不仅能控制同一型号的无人机群，还能控制不同型号无人机的联合机群。地面站系统具有开放性和兼容性，即不必进行现有系统的重新设计和更换就可以在地面控制站中通过增加新的功能模块实现功能扩展，相同的硬件和软件模块可用于不同的地面站。 地面站作为整个无人机系统的作战指挥中心，其控制内容包括：飞行器的飞行过程、飞行航迹、有效载荷的任务功能、通讯链路的正常工作，以及飞行器的发射和回收。GCS除了完成基本的飞行与任务控制功能外，同时也要求能够灵活地克服各种未知的自然与人为因素的不利影响，适应各种复杂的环境，保证全系统整体功能的成功实现。未来的地面站系统还应实现与远距离的更高一级的指挥中心联网通讯，及时有效地传输数据、接收指令，在网络化的现代作战环境中发挥独特作用。 地面站的配置和功能概述 地面站的典型配置 目前，一个典型的地面站由一个或多个操作控制分站组成，主要实现对飞行器的控制、任务控制、载荷操作、载荷数据分析和系统维护等。 (1)系统控制站。在线监视系统的具体参数，包括飞行期间飞行器的健康状况、显示飞行数据和告警信息。 (2)飞行器操作控制站。它提供良好的人机界面来控制无人机飞行，其组成包括命令控制台、飞行参数显示、无人机轨道显示和一个可选的载荷视频显示。 (3)任务载荷控制站。用于控制无人机所携带的传感器，它由一个或几个视频监视仪和视频记录仪组成。 (4)数据分发系统。用于分析和解释从无人机获得的图像。 (5)数据链路地面终端。包括发送上行链路信号的天线和发射机，捕获下行链路信号的天线和接收机。 数据链应用于不同的UAV系统，实现以下主要功能：用于给飞行器发送命令和有效载荷；接收来自飞行器的状态信息及有效载荷数据。 (6)中央处理单元。包括一台或多台计算机，主要功能：获得并处理从UAV来的实时数据；显示处理；确认任务规划并上传给UAV；电子地图处理；数据分发；飞行前分析；系统诊断。 地面站的典型功能 GCS也称为“任务规划与控制站”。任务规划主要是指在飞行过程中无人机的飞行航迹受到任务规划的影响；控制是指在飞行过程中对整个无人机系统的各个系统进行控制，按照操作者的要求执行相应的动作。地面站系统应具有以下几个典型的功能： (1)飞行器的姿态控制。在各机载传感器获得相应的飞行器飞行状态信息后，通过数据链路将这些数据以预定义的格式传输到地面站。在地面站由GCS计算机处理这些信息，根据控制律解算出控制要求，形成控制指令和控制参数，再通过数据链路将控制指令和控制参数传输到无人机上的飞控计算机，通过后者实现对飞行器的操控。 (2)有效载荷数据的显示和有效载荷的控制。有效载荷是无人机任务的执行单元。地面
无人机数据后处理软件
无人机航测软件配置方案 一、无人机航测数据特点： 影像像幅小，影像数量多；受限于无人机姿态稳定性，影像旋偏角大；非量测性相机焦距短，影像投影差变形大，并且影像畸变差较大；POS精度低；以上均对后期处理软件具有很高的要求。 二、针对无人机航测数据特点在数据处理中需要解决的几个关键问题： 1）.影像同名点匹配问题，尤其是弱纹理地区，如沙漠、林地、山地、水田等区域 2）.空三成果精度保证问题 3）.空三成果与采集软件的匹配问题 4）.软件操作简单易用，自动化程度高
二、国内外无人机数据处理软件对比进口
国产： 四、推荐软件介绍 4.1结论依据：通过分析市面上的无人机后处理软件的特点，结合市场用户的试用情况及经验积累如南宁勘察测绘地理信息院，遵义水利水电勘测设计研究院（湄潭县高台水库1:1000地形图测量项目，中桥水库1:1000地形图测量项目），中国电建成都勘察设计研究院有限公司，中国电建西北勘测设计研究院有限公司，软件选型上采用多种软件组合的方式，数据预处理采用美国Trimble公司UASMaster软件，采用UASMaster软件做完同名点匹配后采用德国Inpho公司Inpho软件MATCH-AT功能进行空三加密，空三加密后的成果导入航天远景公司Mtrix系列或四维公司JX4系列测图系统进行测图，这是实现高效高精度成果的最佳方式也是经过大量生产验证过经验方案。 4.2 UASMaster软件介绍
该软件在非摄影测量人员接近黑匣子的简单工作流与摄影测量专家的工作流之间架起了桥梁，填补了他们之间的空缺。UASMaster包含先进的技术，这种技术经过定制，能从UAS的数据特性中给出高质量的结果。它很容易集成到Inpho软件的摄影测量工作流和第三方工作流中。 UASMaster具有开放市场的理念，几乎能处理来自任何UAS硬件供应商的数据。它可以处理固定翼无人机和直升无人机系统所获得的数据。甚至对于处理飞艇和其它类型无人机系统所采集的数据，也证明该软件是成功的。 主要特点 集成到单一产品中的完整的摄影测量工作流程 快速黑盒子处理或者通过预设的质量优化与性能优化的多步骤处理 处理任何类型无人机系统数据 多种相机支持（支持高达5100万像素的相机） 无需专门的摄影测量知识或经验，即可获得完美的成果 性能概述 工作流 全自动的地理参考、相机标定、点云匹配和正摄影像镶嵌 通过子区域选择，对地理参考、点云和正摄镶嵌进行编辑与再处理 最佳精度的摄影测量级成果