[发明专利]一种单镜头无人机飞行参数设置方法

说明书

本发明公开了一种单镜头无人机飞行参数设置方法，包括确定施工现场的类型；获取多张待测量施工现场的照片；分别记录单镜头无人机在航向方向上和旁向方向上位于第一位置和第二位置时的动态飞行参数；计算单镜头无人机的航向飞行范围、旁向飞行范围和飞行高度；根据施工现场设置航向飞行范围、旁向飞行范围和飞行高度，建立施工现场的点云模型；本发明根据不同的施工现场分别设置合适的航向飞行范围、旁向飞行范围和飞行高度，减少照片的采集量，有效缩短数据采集时间以及点云模型建立的时间，提高了工作效率，建立的点云模型符合规范要求，能够有效地应用于实际施工当中。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种单镜头无人机飞行参数设置方法。

背景技术

摄影测量学发展到今天已经进入数字摄影测量学时代，随着近年无人机的发展以及消费者级单镜头无人机的推出，机载摄影测量被广泛地运用到工程领域，特别是与BIM技术相结合，为现场施工及管理带来数值化推进的动力。

目前，无人机摄影测量在工程领域已运用于场地的三维重建、与BIM结合的边坡监测和土石方量变化的体积计算等，但在应用时大多旨在讨论模型体积计算的方法和模型精度的提高，而关于如何提高数据采集和数据生成过程效率的研究很少。由于无人机飞行时受电池性能的限制，单镜头无人机的工作时间大多不超过1小时，且通常由无人机软件初始自动设计的飞行路线比无人机的最大飞行距离长得多，因此在数据采集过程中，工作人员经常需要多次更换电池；除此之外，由于智能手机上飞行路线设计应用程序的全自动路线计算，初始收集的照片量过大，无论是后期有效照片筛选还是点云模型重建都需要花费大量的处理时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数据采集时间短、点云模型建立时间短以及误差小的单镜头无人机飞行参数设置方法。

为解决上述问题，本发明提供一种单镜头无人机飞行参数设置方法，具体包括以下步骤：

确定施工现场的类型，所述施工现场的类型包括平坦场地和高边坡场地；

获取多张待测量施工现场的照片；

分别记录单镜头无人机在航向方向上和旁向方向上位于第一位置和第二位置时的动态飞行参数；

计算单镜头无人机的航向飞行范围S₁、旁向飞行范围S₂和飞行高度H，所述航向飞行范围S₁为：S₁＝B₁-2(X_mf+Δ₁-E)，其中，B₁为待测量施工现场的长边长度、X_mf为航向方向上相邻拍摄位置的间距、Δ₁为无人机在第一位置时拍摄的最远点与无人机位于第二位置时的间距、E为照片的最远点超过场地边缘的距离；所述旁向飞行范围S₂为S₂＝B₂-2(X_ms+Δ₂-E)，其中，B₂为待测量施工现场的短边长度、X_ms为旁向方向上相邻拍摄位置的间距、Δ₂为无人机在第一位置时拍摄的最远点与无人机位于第二位置时的间距、E为照片的最远点超过场地边缘的距离；所述飞行高度H为H≤f×GSD/P_s，其中f为无人机的机载相机的等效焦距、GSD为地面分辨率、P_s为像元尺寸；

根据施工现场设置航向飞行范围、旁向飞行范围和飞行高度，建立施工现场的点云模型。

进一步的，在所述步骤“确定施工现场的类型”之后还包括步骤：确定无人机的固定飞行参数。

进一步的，所述固定飞行参数包括无人机机载相机镜头的等效焦距、影像传感器的有效像素、机载相机拍摄的最大照片尺寸、无人机的最大飞行速度、最远飞行距离和最长飞行时间。