一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)，它由無(wú)人機(jī)平臺(tái)、GPS接收機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航儀、航攝固定裝置、數(shù)碼航攝儀、無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)航控制器、筆記本電腦硬件和航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)、植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)兩個(gè)軟件組成，數(shù)碼航攝儀安裝于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的航攝固定裝置上，航攝固定裝置、GPS接收機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航儀和無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)安裝于無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，兩個(gè)軟件安裝于筆記本電腦，無(wú)人機(jī)通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)航儀實(shí)現(xiàn)飛行，通過(guò)導(dǎo)航控制器引導(dǎo)、調(diào)整無(wú)人機(jī)飛行和降落，通過(guò)無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)和植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件觀測(cè)數(shù)碼航攝儀拍攝的影像并抓拍照片，整體直接計(jì)算植被覆蓋度信息。
【專利說(shuō)明】一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是水利及水土保持監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)中使用的一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)(LSVC-ADAD)，它被用于野外對(duì)大范圍、特別是工作人員難以到達(dá)區(qū)域地表覆蓋進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測(cè)、拍照，結(jié)合植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)(VC-DAS)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、批量整體直接測(cè)算大尺度植被覆蓋度信息，屬于水利行業(yè)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]植被覆蓋度指包括喬、灌、草和農(nóng)作物在內(nèi)的所有植被的冠層、枝葉在生長(zhǎng)區(qū)域地面的垂直投影面積占研究統(tǒng)計(jì)區(qū)域面積的比例。作為表征植被覆蓋狀況的重要指標(biāo)，植被覆蓋度是水利和水保行業(yè)比較關(guān)注和亟需獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在降雨-徑流、土壤侵蝕、非點(diǎn)源污染、蒸散發(fā)等模型模擬和干旱監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)中具有廣泛應(yīng)用。提取植被覆蓋度信息涉及到的關(guān)鍵問(wèn)題，一是要求獲取植被垂直投影，二是植被在不同研究區(qū)面積范圍內(nèi)的覆蓋度值不同，即具有尺度效應(yīng)，對(duì)相關(guān)模型尺度效應(yīng)具有一定影響?？紤]到模型應(yīng)用對(duì)較大尺度植被覆蓋度信息要求和野外作業(yè)時(shí)工作人員的可達(dá)性，研制獲取較大面積范圍地面植被影像照片的硬件裝置平臺(tái)和覆蓋度信息提取軟件系統(tǒng)，成為獲取大尺度植被覆蓋度信息的迫切需求。
[0003]目前獲取較大研究區(qū)面積植被覆蓋度信息可通過(guò)樣本統(tǒng)計(jì)測(cè)算和整體直接測(cè)量?jī)煞N途徑。樣本統(tǒng)計(jì)測(cè)算，是按照統(tǒng)計(jì)學(xué)要求，在研究區(qū)內(nèi)抽取一定數(shù)量的樣方區(qū)域，通過(guò)測(cè)算樣方區(qū)域植被覆蓋度來(lái)估算整個(gè)研究區(qū)域的植被覆蓋度，地面調(diào)查工作量較大。整體直接測(cè)算，是通過(guò)將研究區(qū)植被生長(zhǎng)環(huán)境要素、時(shí)空要素與植被覆蓋度地面測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合，在一定尺度內(nèi)建立植被覆蓋度的統(tǒng)計(jì)模型，或利用遙感影像波譜提取植被信息，再與植被覆蓋度建立相關(guān)關(guān)系，或用對(duì)影像像元進(jìn)行分解的方法計(jì)算植被覆蓋度。其中，經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕m用于植被生長(zhǎng)情況較為一致的研究區(qū)域，如較大面積的農(nóng)作物植被蓋度監(jiān)測(cè)，要求在獲取地面植被覆蓋度數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，獲得大量植被生長(zhǎng)環(huán)境要素和時(shí)空要素，所建立模型可移植性差；遙感技術(shù)則為地表植被生長(zhǎng)情況不一致的大范圍蓋度測(cè)量提供了可能，利用光譜信息與地面植被覆蓋度建立模型關(guān)系，獲取大面積地面植被覆蓋度，該方法可大致分為統(tǒng)計(jì)模型法和物理模型法，前者具有簡(jiǎn)單易于計(jì)算的有點(diǎn)，但需要大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，時(shí)空移植性差，后者利用植被光譜信息特征，選取與植被蓋度有較好相關(guān)性的植被指數(shù)估算植被蓋度，普適性好，但消除背景信息影響能力差，精度相對(duì)較低；像元分解模型法，對(duì)遙感數(shù)據(jù)空間分辨率要求較高，限制了方法推廣。由此可見(jiàn)，以上三種方法各有利弊，都可以用于較大面積宏觀植被覆蓋度信息提取，工作效率較高，但都需要大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，算法移植性和精度的矛盾較為突出，且遙感數(shù)據(jù)的可獲得性和實(shí)效性無(wú)法保障。綜合以上分析，如何避免大量地面實(shí)測(cè)工作，獲取較大面積的實(shí)效性地面植被信息，通過(guò)可靠算法實(shí)時(shí)整體直接測(cè)算地面宏觀植被覆蓋度信息，成為水利和水保行業(yè)的迫切業(yè)務(wù)需求。
[0004]針對(duì)水利和水保行業(yè)的業(yè)務(wù)需求，水利部遙感中心基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)和植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)工作基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮無(wú)人機(jī)平臺(tái)在大面積宏觀植被信息獲取上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)及植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)(VC-DAS)在實(shí)時(shí)影像顯示、抓拍、數(shù)據(jù)處理和蓋度信息實(shí)時(shí)性計(jì)算上的特點(diǎn)，自主研發(fā)了大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)，為水利行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域野外作業(yè)人員快速、批量獲取較大范圍宏觀植被覆蓋度信息提供技術(shù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)，它適用于野外較大范圍地面植被信息航空采集和植被覆蓋度信息整體直接動(dòng)態(tài)測(cè)算的一種裝置平臺(tái)和軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)野外作業(yè)時(shí)較大面積地面照片采集和植被覆蓋度信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)算，提高了野外工作效率，克服了工作人員對(duì)不可達(dá)區(qū)域的植被信息采集難題，拓展了大尺度植被覆蓋度整體直接測(cè)算途徑。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)，它利用無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載數(shù)碼航攝儀，耦合鏈接植被覆蓋度信息專業(yè)處理軟件，實(shí)現(xiàn)大尺度植被覆蓋度信息整體直接測(cè)算。它由無(wú)人機(jī)平臺(tái)、GPS接收機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航儀、航攝固定裝置、數(shù)碼航攝儀、無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)航控制器、筆記本電腦等硬件和航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)、植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)等軟件組成(圖1)。它們之間的位置連接關(guān)系是:數(shù)碼航攝儀安裝于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的航攝固定裝置上，航攝固定裝置、GPS接收機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航儀和無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)安裝于無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)、植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件安裝于筆記本電腦，航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)可設(shè)置無(wú)人機(jī)飛行路線并實(shí)時(shí)顯示無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)，無(wú)人機(jī)平臺(tái)通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)航儀實(shí)現(xiàn)飛行，通過(guò)導(dǎo)航控制器引導(dǎo)、調(diào)整無(wú)人機(jī)飛行和降落，通過(guò)無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)和植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件觀測(cè)數(shù)碼航攝儀拍攝的影像并抓拍照片，整體直接計(jì)算植被覆蓋度信息。
[0007]所述無(wú)人機(jī)平臺(tái)，機(jī)身材料為玻璃鋼，機(jī)身長(zhǎng)1.0m,翼展1.58m,最大起飛重量5kg,最大任務(wù)載荷Ikg,起飛和降落速度60km/h,爬升率3.5m/s,最大平飛速度100km/h，飛行高度150-350m，續(xù)航時(shí)間40min，動(dòng)力為電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)控及圖傳半徑20km，起降要求為橡皮筋彈射和傘降，自主飛行模式為GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛和遙控起飛降落。該無(wú)人機(jī)平臺(tái)重量輕，機(jī)動(dòng)靈活，適于各種復(fù)雜的起降條件，為市場(chǎng)購(gòu)買產(chǎn)品。
[0008]所述GPS接收機(jī)，安裝在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)定位，并接收導(dǎo)航控制器發(fā)出的指令，修正飛行路線，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。
[0009]所述自動(dòng)導(dǎo)航儀，根據(jù)航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)事先設(shè)定的飛行路線，通過(guò)GPS接收機(jī)定位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)線路飛行，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。
[0010]所述航攝固定裝置，用于數(shù)碼航攝儀的固定，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。
[0011]所述數(shù)碼航攝儀，焦距35mm，CXD幅面為15500X 10400，像素大小0.1cm,數(shù)據(jù)類型為RGB天然彩色，感光度ISO為400，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面的航空拍攝，為市場(chǎng)購(gòu)買產(chǎn)品。
[0012]所述無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼航攝儀拍攝圖片的無(wú)線數(shù)字傳輸?shù)街脖桓采w度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)的攝像頭影像展示和控制界面窗口，實(shí)現(xiàn)地面工作人員對(duì)數(shù)碼航攝儀拍攝影像的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。
[0013]所述導(dǎo)航控制器，實(shí)現(xiàn)地面工作人員對(duì)無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)和線路的調(diào)整，并控制無(wú)人機(jī)降落過(guò)程，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)配套組件。
[0014]所述筆記本電腦，要求內(nèi)存4G，硬盤320G，采用Win XP操作系統(tǒng)，用于航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)和植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)的安裝。
[0015]所述航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)，可根據(jù)需要自定義地圖，具備實(shí)時(shí)顯示無(wú)人機(jī)坐標(biāo)、方向、速度等參數(shù)功能，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)配套軟件。
[0016]所述植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取軟件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭拍攝畫(huà)面的實(shí)時(shí)顯示和抓拍照片，快速處理照片，計(jì)算輸出植被覆蓋度結(jié)果，并具備對(duì)照片的裁剪、放大、縮小、移動(dòng)、濾波處理等功能，已申請(qǐng)軟件著作權(quán)(簡(jiǎn)稱VC-DAS 1.0，登記號(hào)2012SR031945)。
[0017]本發(fā)明的工作原理和技術(shù)特點(diǎn)是應(yīng)用無(wú)人機(jī)平臺(tái)的飛行高度和對(duì)工作人員難以到達(dá)區(qū)域的可達(dá)性優(yōu)勢(shì)，采用數(shù)碼航攝儀和無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)，將無(wú)人機(jī)平臺(tái)上搭載的數(shù)碼航攝儀拍攝的地面畫(huà)面實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛妫ㄟ^(guò)植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件顯示畫(huà)面并抓拍地面照片，實(shí)時(shí)快速整體直接測(cè)算較大面積地面宏觀植被覆蓋度信息。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效是實(shí)現(xiàn)了植被覆蓋度信息的航空平臺(tái)獲取，拓展了較大尺度實(shí)時(shí)植被覆蓋度信息整體測(cè)算途徑，為較大范圍宏觀植被覆蓋度信息獲取提供了新方法；無(wú)人機(jī)平臺(tái)的利用，為水利行業(yè)野外調(diào)查特別是工作人員難以到達(dá)區(qū)域的較大面積植被覆蓋度信息獲取提供了新選擇。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)示意圖
[0020]圖中符號(hào)說(shuō)明如下
[0021]I無(wú)人機(jī)平臺(tái)，2自動(dòng)導(dǎo)航儀，3GPS接收機(jī)，4航攝固定裝置，5數(shù)碼航攝儀，6無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)，7導(dǎo)航控制器，8筆記本電腦
【具體實(shí)施方式】
[0022]見(jiàn)圖1，本發(fā)明是一種植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)(VC-ADAD)，它由硬件和軟件兩大主體部分構(gòu)成。硬件主要包括:無(wú)人機(jī)平臺(tái)1、自動(dòng)導(dǎo)航儀2、GPS接收機(jī)3、航攝固定裝置4、數(shù)碼航攝儀5、無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)6、導(dǎo)航控制器7和筆記本電腦8組成。它們之間的位置連接關(guān)系是:自動(dòng)導(dǎo)航儀2、GPS接收機(jī)3、航攝固定裝置4、無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)6裝置在無(wú)人機(jī)平臺(tái)I上，數(shù)碼航攝儀5安裝在航攝固定裝置4上；導(dǎo)航控制器7放置在地面，由無(wú)人機(jī)操控人員操作；筆記本電腦8放置在地面，安裝航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)、植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件。軟件主要包括航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)、植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件，安裝于筆記本電腦上。
[0023]所述無(wú)人機(jī)平臺(tái)，機(jī)身材料為玻璃鋼，機(jī)身長(zhǎng)1.0m，翼展1.58m，最大起飛重量5kg,最大任務(wù)載荷Ikg,起飛和降落速度60km/h,爬升率3.5m/s,最大平飛速度100km/h，飛行高度150-350m，續(xù)航時(shí)間40min，動(dòng)力為電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)控及圖傳半徑20km，起降要求為橡皮筋彈射和傘降，自主飛行模式為GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛和遙控起飛降落。該無(wú)人機(jī)平臺(tái)重量輕，機(jī)動(dòng)靈活，適于各種復(fù)雜的起降條件，為市場(chǎng)購(gòu)買產(chǎn)品。
[0024]所述GPS接收機(jī)，安裝在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)定位，并接收導(dǎo)航控制器發(fā)出的指令，修正飛行路線，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。
[0025]所述自動(dòng)導(dǎo)航儀，根據(jù)航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)事先設(shè)定的飛行路線，通過(guò)GPS接收機(jī)定位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)線路飛行，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。[0026]所述航攝固定裝置，用于數(shù)碼航攝儀的固定，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。
[0027]所述數(shù)碼航攝儀，焦距35mm，CCD幅面為15500 X 10400，像素大小0.1cm,數(shù)據(jù)類型為RGB天然彩色，感光度ISO為400，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面的航空拍攝，為市場(chǎng)購(gòu)買產(chǎn)品。
[0028]所述無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼攝像儀拍攝圖片的無(wú)線數(shù)字傳輸?shù)街脖桓采w度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)的攝像頭影像展示和控制界面窗口，實(shí)現(xiàn)地面工作人員對(duì)數(shù)碼航攝儀拍攝影像的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件。
[0029]所述導(dǎo)航控制器，實(shí)現(xiàn)地面工作人員對(duì)無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)和線路的調(diào)整，并控制無(wú)人機(jī)降落過(guò)程，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)配套組件。
[0030]所述筆記本電腦，要求內(nèi)存4G，硬盤320G，采用Win XP操作系統(tǒng)，用于航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)和植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)的安裝。
[0031]所述航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)，可根據(jù)需要自定義地圖，具備實(shí)時(shí)顯示無(wú)人機(jī)坐標(biāo)、方向、速度等參數(shù)功能，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)配套軟件。
[0032]所述植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取軟件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭拍攝畫(huà)面的實(shí)時(shí)顯示和抓拍照片，快速處理照片，計(jì)算輸出植被覆蓋度結(jié)果，并具備對(duì)照片的裁剪、放大、縮小、移動(dòng)、濾波處理等功能，已申請(qǐng)軟件著作權(quán)(簡(jiǎn)稱VC-DAS 1.0，登記號(hào)2012SR031945)。
[0033]植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)(VC-ADAD)航空硬件裝置與植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件(VC-DAS)實(shí)現(xiàn)了有效銜接，可通過(guò)植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件(VC-DAS)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼航攝儀拍攝影像的實(shí)時(shí)觀測(cè)，支持野外樣方照片拍攝和植被覆蓋度信息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)提取。首先將數(shù)碼航攝儀5安裝在航攝固定裝置4上，根據(jù)拍攝需求利用航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)設(shè)置無(wú)人機(jī)飛行路線，發(fā)射無(wú)人機(jī)平臺(tái)1，利用導(dǎo)航控制器7將無(wú)人機(jī)平臺(tái)I引航至預(yù)定空域；然后，打開(kāi)筆記本電腦8，運(yùn)行植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件(VC-DAS)，觀察搭載在無(wú)人機(jī)平臺(tái)I上的數(shù)碼航攝儀5所拍攝影像，根據(jù)拍攝效果可通過(guò)導(dǎo)航控制器7調(diào)節(jié)無(wú)人機(jī)平臺(tái)I航線和姿態(tài)，拍攝高質(zhì)量照片，軟件將同步導(dǎo)入所拍攝照片并顯示在成像窗口，點(diǎn)擊計(jì)算按鈕，計(jì)算所拍攝照片的植被覆蓋度信息，結(jié)果顯示在元數(shù)據(jù)窗口并以二值圖顯示在計(jì)算窗口，完成了樣方拍照和植被覆蓋度信息計(jì)算過(guò)程(更詳細(xì)的軟件操作流程見(jiàn)植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件VC-DAS1.0說(shuō)明);最后，完成拍攝任務(wù)后，利用導(dǎo)航控制器7將無(wú)人機(jī)平臺(tái)I引航至降落區(qū)域，實(shí)現(xiàn)安全降落。
【權(quán)利要求】
1.一種大尺度植被覆蓋度航空動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)，其特征在于:它由無(wú)人機(jī)平臺(tái)、GPS接收機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航儀、航攝固定裝置、數(shù)碼航攝儀、無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)航控制器、筆記本電腦硬件和航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)、植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件組成，數(shù)碼航攝儀安裝于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的航攝固定裝置上，航攝固定裝置、GPS接收機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航儀和無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)安裝于無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)、植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件安裝于筆記本電腦，航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)設(shè)置無(wú)人機(jī)飛行路線并實(shí)時(shí)顯示無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)，無(wú)人機(jī)平臺(tái)通過(guò)自動(dòng)導(dǎo)航儀實(shí)現(xiàn)飛行，通過(guò)導(dǎo)航控制器引導(dǎo)、調(diào)整無(wú)人機(jī)飛行和降落，通過(guò)無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)和植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)軟件觀測(cè)數(shù)碼航攝儀拍攝的影像并抓拍照片，整體直接計(jì)算植被覆蓋度信息； 所述無(wú)人機(jī)平臺(tái)，機(jī)身材料為玻璃鋼，機(jī)身長(zhǎng)1.0m,翼展1.58m,最大起飛重量5kg,最大任務(wù)載荷1kg，起飛和降落速度60km/h，爬升率3.5m/s，最大平飛速度100km/h，飛行高度150-350m，續(xù)航時(shí)間40min，動(dòng)力為電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)控及圖傳半徑20km，起降要求為橡皮筋彈射和傘降，自主飛行模式為GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛和遙控起飛降落； 所述GPS接收機(jī)，安裝在無(wú)人機(jī)平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)定位，并接收導(dǎo)航控制器發(fā)出的指令，修正飛行路線，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件； 所述自動(dòng)導(dǎo)航儀，根據(jù)航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)事先設(shè)定的飛行路線，通過(guò)GPS接收機(jī)定位信號(hào)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)線路飛行，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件； 所述航攝固定裝置，用于數(shù)碼航攝儀的固定，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件； 所述數(shù)碼航攝儀，焦距35mm，CXD幅面為15500 X 10400，像素大小0.1cm,數(shù)據(jù)類型為RGB天然彩色，感光度ISO為400，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面的航空拍攝； 所述無(wú)線數(shù)字圖像傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼航攝儀拍攝圖片的無(wú)線數(shù)字傳輸?shù)街脖桓采w度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)的攝像頭影像展示和控制界面窗口，實(shí)現(xiàn)地面工作人員對(duì)數(shù)碼航攝儀拍攝影像的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)附屬組件； 所述導(dǎo)航控制器，實(shí)現(xiàn)地面工作人員對(duì)無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)和線路的調(diào)整，并控制無(wú)人機(jī)降落過(guò)程，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)配套組件； 所述筆記本電腦，要求內(nèi)存4G，硬盤320G，采用Win XP操作系統(tǒng)，用于航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)和植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取系統(tǒng)的安裝； 所述航攝任務(wù)飛行管理與控制系統(tǒng)，根據(jù)需要自定義地圖，具備實(shí)時(shí)顯示無(wú)人機(jī)坐標(biāo)、方向、速度參數(shù)功能，為無(wú)人機(jī)平臺(tái)配套軟件； 所述植被覆蓋度動(dòng)態(tài)獲取軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭拍攝畫(huà)面的實(shí)時(shí)顯示和抓拍照片，快速處理照片，計(jì)算輸出植被覆蓋度結(jié)果，并具備對(duì)照片的裁剪、放大、縮小、移動(dòng)、濾波處理功能，已享有軟件著作權(quán)。
【文檔編號(hào)】G01C11/02GK103438869SQ201310380546
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】路京選, 龐治國(guó), 宋文龍, 付俊娥, 李青, 曹大嶺, 曲偉 申請(qǐng)人:中國(guó)水利水電科學(xué)研究院