F-OP300傾斜模塊上線——支持免像控傾斜模式

F-OP300傾斜模塊采用獨(dú)特的雙相機(jī)傾斜設(shè)計(jì)方案，結(jié)合無(wú)人機(jī)管家智能航線設(shè)計(jì)，具備高質(zhì)量的側(cè)面紋理采集及高效率的作業(yè)能力；其具備的逐相機(jī)打標(biāo)和同步曝光能力，可有效的解決相機(jī)快門延時(shí)誤差，獲取每個(gè)相機(jī)的準(zhǔn)確曝光位置信息；配合無(wú)人機(jī)管家數(shù)據(jù)處理模塊，可支持“高精度免像控傾斜攝影”作業(yè)模式，為1：500免像控三維測(cè)圖提供完整的軟、硬件解決方案，支持F200、F300機(jī)型使用。

一、載荷參數(shù)

載荷名稱：F-OP300

相機(jī)型號(hào)：SONY A6000

傳感器尺寸：23.4*15.6mm

有效像素：4800萬(wàn)（6000*4000*2）

鏡頭參數(shù)：35mm定焦

采集分辨率：優(yōu)于2cm

二、方案特點(diǎn)

（1）定制化鏡頭

F-OP300傾斜模塊相機(jī)鏡頭采用索尼定制35mm定焦鏡頭，鏡頭為缺省無(wú)窮遠(yuǎn)對(duì)焦模式，減少相機(jī)設(shè)置難度，有效的提高了對(duì)焦穩(wěn)定性及影像采集質(zhì)量。

（2）往返航線設(shè)計(jì)

無(wú)人機(jī)管家中智航線中支持全自動(dòng)的傾斜航線生成；規(guī)劃或?qū)雲(yún)^(qū)塊只需填寫所需分辨率及重疊度即可自動(dòng)生成航線，具備自動(dòng)劃分架次等功能。

航線設(shè)計(jì)圖

F-OP300傾斜航線默認(rèn)為往返航線設(shè)計(jì)，搭配獨(dú)特的雙相機(jī)角度設(shè)計(jì)，單架次航線即可獲取覆蓋區(qū)域4方向側(cè)面紋理；同時(shí)，針對(duì)紋理要求不高的任務(wù)，選擇非往返設(shè)計(jì)即可建模，可以提高一倍的數(shù)據(jù)獲取能力。

雙相機(jī)往返設(shè)計(jì)示意圖

（3）偏心距改正

F200、F300機(jī)型可精確獲取GPS天線和相機(jī)之間的安置參數(shù)，經(jīng)偏心改正處理后，可獲取每個(gè)相機(jī)的精確曝光位置，為免像控高精度作業(yè)提供保障。

偏心改正處理流程

（4）作業(yè)效率

注：按照1天飛行4架次，單架次60km航程限制，80%×65%重疊度、往返航線統(tǒng)計(jì)。

三、1：500免像控傾斜應(yīng)用案例

（1）測(cè)區(qū)概況

為驗(yàn)證F200搭載F-OP300傾斜模塊免像控能力，2019年2月19日在天津?qū)氎鏅z校場(chǎng)獲取一組數(shù)據(jù)，飛行高度195cm，地面分辨率為2.5cm，航向重疊率80%，旁向重疊率65%，此次飛行共獲取0.7km2數(shù)據(jù)。

航線設(shè)計(jì)

（2）外場(chǎng)作業(yè)流程

在空曠處架設(shè)飛馬標(biāo)配基站，連接千尋CORS采集基站點(diǎn)坐標(biāo)并記錄靜態(tài)數(shù)據(jù)。F200采用手拋式起飛，按照預(yù)定航線進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取。

手拋F200

（3）數(shù)據(jù)處理流程

此次飛行獲取數(shù)據(jù)包括影像數(shù)據(jù)、飛機(jī)GPS觀測(cè)數(shù)據(jù)和基站靜態(tài)數(shù)據(jù)，利用無(wú)人機(jī)管家“智理圖”模塊進(jìn)行差分解算，獲得高精度天線相位中心GPS數(shù)據(jù)。

GPS差分解算

根據(jù)飛機(jī)安置角度、飛行姿態(tài)信息及打標(biāo)時(shí)間進(jìn)行偏心改正，獲得各個(gè)相機(jī)準(zhǔn)確曝光點(diǎn)位置，用于后期基于高精度GPS的空三平差處理。

在“智拼圖”模塊導(dǎo)入影像和偏心改正后GPS，采用空三+PPK進(jìn)行空三計(jì)算。

基于高精度GPS空三平差

空三結(jié)果

將無(wú)人機(jī)管家空三結(jié)果導(dǎo)入CC進(jìn)行刺點(diǎn)，并將所有點(diǎn)都設(shè)為檢查點(diǎn)，查看預(yù)測(cè)點(diǎn)位（綠色）與實(shí)際點(diǎn)位誤差，均在2-3個(gè)像素。

刺點(diǎn)完成可在CC進(jìn)行空三平差，檢查無(wú)控模式下的精度情況。由空三報(bào)告可知檢查點(diǎn)平面中誤差為2.6cm，高程中誤差為7.46cm。

預(yù)測(cè)點(diǎn)位誤差

CC空三精度報(bào)告

（4）模型效果

基于無(wú)控空三成果進(jìn)行三維模型重建，模型效果如下：

模型整體圖

模型局部圖

模型細(xì)節(jié)圖

（5）三維成果精度

采用檢查點(diǎn)檢核三維模型精度，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，三維模型的檢查點(diǎn)平面中誤差為5.5cm，高程中誤差為7.7cm。

三維模型誤差報(bào)告

由此可知，F(xiàn)200搭載F-OP300傾斜模塊的三維測(cè)圖解決方案可以滿足航測(cè)1:500地形測(cè)圖精度要求。該方案可大大減少了外業(yè)布控工作量，提高作業(yè)效率，適用于大面積高精度三維建模等工程項(xiàng)目。