[發明專利]一種超低空無人機多傳感器數據一體化處理方法及系統

有效

• 申請號: 201310720218.X
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103744661B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 彭向陽;左志權;陳銳民;劉正軍;王柯;謝小偉;麥曉明;王銳
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;中國測繪科學研究院
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 王茹,曾旻輝

技術領域

本發明涉及航空測繪的技術領域，尤其涉及一種超低空無人機多傳感器數據一體化處理方法及系統。

背景技術

面向電力線巡檢的超低空無人機多傳感器數據一體化處理是一種面向電力線智能巡檢應用的多傳感器聯合數據處理技術。該技術涵蓋的關鍵問題包括：1）設計符合4類傳感器聯合數據處理的軟件功能架構；2）定義軟件系統相適應的數據流及其文件格式規范；3）采用以GPS/IMU數據作為定位定姿基礎，各傳感器間通過安置誤差配準模型統一規算到同一個絕對參考坐標系的聯合數據處理模式，使得多傳感器數據處理能僅需要采用極少量或零地面控制信息即能同時滿足準實時電力線路智能巡檢診斷需求。

現有面向電力線巡檢的超低空無人機多傳感器一體化處理技術及其存在問題：

現今世界衛星遙感和有人駕駛的普通航空遙感已經非常發達^[1]，但在為經濟社會服務的時效性和豐富性上頗嫌不足^[2]。無人機低空航測系統具有不同于普通航空攝影測量的技術特點，如具有靈活機動、高效快速、精細準確、作業成本低的特點，在小區域和飛行困難地區高分辨影像快速獲取方面具有明顯的優勢，能夠廣泛應用于重大工程選址、新農村建設和應急救災等方面的測繪保障。另外，為了達到某些特殊工程應用目的，單一傳感器或數據源較難滿足應用需求，如：電力線路安全巡檢不僅需要獲取電力線路走廊幾何位置信息，而且需要對電力線的異常發熱區域進行探測，還需對絕緣子放電異常進行有效診斷，因此，電力線路巡檢傳感器平臺可能需要同時集成可見光數碼相機、激光掃描儀、熱紅外相機、紫外相機等多種傳感器，并且需要對多類傳感器的聯合數據處理技術展開研究，聯合攻關現階段其數據處理時效性和精確性所面臨的不足。

在攝影測量與LiDAR領域，從現有商業數據處理系統具備功能討論，如德國Inpho^[3]、法國PixelFactory^[4]，芬蘭TerraSolid^[5]，以及國內的DPGrid^[6]、PixelGrid^[7]等應用系統，均是針對單一傳感器數據源研發的后處理軟件，目前還沒有推出多傳感器聯合數據處理的商業系統。因此，開展研發面向電力線安全選件的超低空多傳感器數據聯合處理軟件系統本身具有較強的前瞻性和先進性。

綜上所述，利用無人機平臺搭載多傳感器平臺進行數據采集與處理是滿足多行業應用的必然發展趨勢，并且目前還沒有一款商業系統具有針對4類傳感器的聯合數據處理能力。另外，目前在電力部門及其附屬行業以及攝影測量遙感領域，傳感器幾何后處理系統均是針對單一傳感器數據源研發的后處理軟件，目前還沒有推出多傳感器聯合數據處理的商業系統。

但是現有的傳感器幾何后處理技術存在如下缺陷：沒有針對多傳感器幾何后處理技術；針對單一傳感器數據源研發的后處理軟件，無法完成多傳感器數據的處理。

主要參考文獻：

[1]國家遙感中心.地球空間信息科學技術進展[M].北京：電子出版社,2009.

[2]林宗堅.UAV低空航測技術研究[J].測繪科學,2011,36(1):5-9.

[3]http://www.inpho.de/(accessed19.August.2013.)

[4]http://www.astrium-geo.com/cn/(accessed19.August.2013.)

[5]http://www.terrasolid.fi/(accessed15.May.2013.)

[6]張祖勛.從數字攝影測量工作站(DPW)到數字攝影測量網格(DPGrid)[J].武漢大學學報.信息科學版,2007,32(7):565-571.

[7]曹正響.基于PixelGrid軟件的無人機數據處理方法和技術探討[J].測繪通報,2012,增刊.

發明內容

為了解決現有技術中沒有針對多傳感器幾何后處理的技術問題，本發明提出一種超低空無人機多傳感器數據一體化處理方法及系統，能夠實現多傳感器的幾何后處理。

本發明的一方面公開了一種超低空無人機多傳感器數據一體化處理方法，包括以下步驟：

設置包含GPS/IMU、基本傳感器數據和初始傳感器安置參數的初始數據，并對基于所述初始數據的多傳感器聯合數據進行后處理；

定義多傳感器后處理的數據流轉過程及接口文件規范；