[發明專利]一種基于多旋翼無人機高精度不動產測量方法

在審

• 申請號: 201910879004.4
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN110487253A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 楊永林;楊超;潘東峰;趙國梁;丁吉峰;鄭建國;張繼文;夏玉云;廖東軍;劉洋;張騰飛;王虎
• 申請（專利權）人: 機械工業勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02;B64C39/02;B64D47/08
• 代理公司: 61213 西安創知專利事務所
• 代理人: 譚文琰<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種基于多旋翼無人機高精度不動產測量方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、構建多旋翼無人機高精度不動產測量裝置：在地面建立與多旋翼無人機(1)通信的地面站和基站，在多旋翼無人機(1)的機體底部安裝圖像獲取機構，所述多旋翼無人機(1)、圖像獲取機構、地面站和基站構成多旋翼無人機高精度不動產測量裝置；

所述圖像獲取機構包括安裝在多旋翼無人機(1)的機體底部的多個豎向支撐桿(2)，多個豎向支撐桿(2)遠離多旋翼無人機(1)的機體底部的一端設置有用于安裝步進電機(4)的安裝板(9)，步進電機(4)的輸出軸垂直穿過安裝板(9)，步進電機(4)穿過安裝板(9)的輸出軸上安裝有用于放置第一傾斜相機(6)和第二傾斜相機(7)且為對稱結構的雙傾斜相機安裝盒(5)，第一傾斜相機(6)光軸所在直線與步進電機(4)的輸出軸所在直線之間的夾角、以及第二傾斜相機(7)光軸所在直線與步進電機(4)的輸出軸所在直線之間的夾角均為45°，第一傾斜相機(6)的鏡頭和第二傾斜相機(7)的鏡頭均朝向遠離步進電機(4)的輸出軸所在直線的方向；

安裝板(9)一外側壁上設置有兩個呈平行布設的水平支撐桿(3)，兩個水平支撐桿(3)的底部安裝有鏡頭垂直朝下的垂直相機(8)；

所述多旋翼無人機(1)內置控制主機以及均與所述控制主機連接的慣性導航模塊、用于與地面站和基站均通信的無線通信模塊，第一傾斜相機(6)、第二傾斜相機(7)和垂直相機(8)均為CCD相機，第一傾斜相機(6)、第二傾斜相機(7)和垂直相機(8)的信號輸出端均與所述控制主機的信號輸入端連接，步進電機(4)的信號輸入端均與所述控制主機的信號輸出端連接；

步驟二、布置像控點并獲取像控點地理坐標：在待測不動產測量區域內均勻布設多個像控點，所述像控點為1m*1m的紅色方形標靶或白色方形標靶，待測不動產測量區域內每平方千米范圍內的像控點數不少于8個，利用GPS-RTK采用強制對中桿測量標靶中心坐標，每個標靶中心坐標測量3次，取其平均值作為標靶中心坐標真值；

步驟三、航線規劃：從待測不動產測量區域一端起，按照S形路線規劃航線，其中，多旋翼無人機(1)的航向重疊度為85％、旁向重疊度為75％、航高為120m；

步驟四、數據采集：多旋翼無人機(1)按照規定的航線進行無人機傾斜攝影測量飛行任務，采集待測不動產測量區域數據，并將采集的待測不動產測量區域數據傳輸至地面站，其中，多旋翼無人機(1)進行無人機傾斜攝影測量飛行任務時，預先設置多旋翼無人機(1)的飛行速度、步進電機(4)工作頻率、CCD相機拍攝間隔時間，從而滿足無人機傾斜攝影測量飛行任務；

雙傾斜相機安裝盒(5)通過步進電機(4)做轉動動作，雙傾斜相機安裝盒(5)動作過程為：步進電機(4)帶動雙傾斜相機安裝盒(5)轉動90°，并保持5s～10s不動后再反轉90°復位；

所述待測不動產測量區域數據包括CCD相機采集的圖像數據、機載POS數據、機載GPS數據、基站數據；

步驟五、數據處理：對待測不動產測量區域數據去噪后，進行空三加密解算，解算出每張圖像對應的國家2000坐標系下的平面和高程位置，并結合部分像控點的平面和高程位置，利用攝影測量的共線方程和共面方程，求得各個加密點的平面和高程位置；

步驟六、建立待測不動產測量區域的實景三維模型，過程如下：

步驟601、根據加密點數據生成網格并優化網格，從而生成待測不動產測量區域的實景三維模型；

步驟602、將未采用的像控點作為模型檢核點，進行模型絕對精度檢測，當未采用的像控點在三維模型平面中誤差和高程誤差滿足地籍測量精度要求時，保留生成的待測不動產測量區域的實景三維模型，當未采用的像控點的三維模型平面中誤差和高程誤差不滿足地籍測量精度要求時，檢查步驟二至步驟五中測量工序作業流程及精度指標，并重新執行驟二至步驟五；

步驟七、開展測圖：由作業員將待測不動產測量區域的實景三維模型導入EPS進行裸眼測圖，完成待測不動產測量區域的點、線、面測圖，最后采用CASS軟件進行圖形數據編輯，同時對待測不動產測量區域中遮擋區域進行外業調繪與補測，完成地籍圖的繪制；

步驟八、精度檢核：完成地籍圖的繪制后，在待測不動產測量區域均勻選取大量房角點進行誤差統計，當95％及95％以上的房角點誤差小于地籍測量精度要求，則精度檢核合格；當95％以下的房角點誤差小于地籍測量精度要求，則精度檢核不合格，重復步驟二至步驟七，直至精度檢核合格。