会上，北京国遥新天地信息技术有限公司工程师王永进行了以“全态势感知近景摄影测量无人机”为主题的精彩演讲。以下是演讲实录，未经本人核实。
王永：尊敬的各位领导，各位嘉宾，各位同仁，大家上午好，我是北京国遥新天地的王永，今天我做汇报的题目是近景摄影测量无人机eXom，分为以上三部分内容。
首先，第一部分近景摄影测量对无人机的需求，近距离一般100米以内拍摄目标图像，经过加工处理确定图像、几何位置和变化的理论和技术，称为近景摄影测量。近景摄影测量都采用地面方式进行采集数据，但是地面采集方式存在一些不足。比如顶端数据缺失，因为多旋翼无人机操纵简单，可以空中旋停，所以有些人提出采用无人机做近景摄影测量。但是，又有人提出多旋翼无人机飞的近会不会不安全?有时候这个目标物局部光照不足，怎么保证拍得清呢?所以，如何安全的飞得近，拍得清，成了无人机做近景摄影测量的两大难题。近期，我们公司从瑞士引进了一款无人机eXom，很好地解决了以上的两个问题，下面跟大家分享一下。
首先，这是eXom的图片。其实，它更是秀外慧中，受到为了保证无人机飞的近，eXom做出了三点努力。第一、全态势环境感知。第二、防碰撞与避障。第三、智能飞控。
首先，全态势环境感知。这个功能怎么用呢?我们知道做近景摄影测量的时候有时候障碍物经常会遮蔽视线，这时候全态势环境感知功能就会发挥作用。首先，无人机上面飞有谷歌导航相机和五个超声波探测器，每一个导航相机和超声波探测器是一个组合，基本上可以获得飞机周边全方位360度范围内的信息，这就是全态势感知功能。这个导航相机的视场角100度，探测距离6米，如果飞机飞行的时候6米以内有障碍物，飞机会感知出来。
下面看一下如何使用全态势环境感知功能。首先，第一个窗口，就是我们地面主攻站的主窗口，第一个窗口显示飞机主相机的视野范围。第二是谷歌导航相机的侧影切换。第三是飞行距离，如果有障碍物会显示出来，避免飞机发生碰撞。第四、飞机在飞控的过程中实时载控的位置。方便了我们操控无人机，既然是在近距离作业，总难免会碰到一些碰撞问题，这个时候该怎么解决呢?eXom的防碰撞设计和避障功能要发挥作用了，这周围有四个护栏，由碳纤维材料组成，飞机飞行过程中一不小心碰楼了，如果没有护栏，可能螺旋桨打碎了，除此之外配有6个信号灯，这样飞机在飞行过程中不管白天还是晚上，都可以在空中看到这个。除此之外，连飞机上面配有的还有一个定速定向巡航和超声波距离锁定，这个距离锁定功能是结合超声波的，范围是3-5米。
举个例子，比如想拍建筑物，如果能够保证3米的距离，把参数设置成3，这样飞机在飞行过程中一直保持和这个楼是3米的距离。如果有障碍物，超过3米飞机立马会闪开。发生紧急情况会有地理防护，比如设定一个范围，保证飞机不会乱飞。还有返航，旋停，迫降，当然也可以采用手动的方式进行采用。如果遇到障碍物还有声音报警，下面看一下视频。遇到障碍物走开，一段时间突然有一个车过来，飞机感觉到立马主动闪开。有了全态势感知和防碰撞设计，操控无人机使用的安全性就大大提高了，这个时候该怎么办呢?但是，这个飞机除了提供传统的手动操作模式还有一个交互模式，最重要的就是自动飞行模式，自动分析模式，我们可以通过在操控软件上，通过鼠标和触屏简单的脱、拉、拽，可以规划一个传统的航线。最后一个就是特殊的定制模式，比如有些建筑物周边的障碍物特别多，这个时候就需要我们前期人为过去踩点，看一下哪些地方有障碍物，哪些地方没有障碍物。
eXom做出的探索解决了飞机飞的安全的问题。下面看一下它是如何解决的拍得清的问题。为了解决拍得清，eXom做出三点努力。高分辨率相机，多传感器集成，可见光补偿。首先，看一下我们这个无人机的头部，上面有高清相机，热红外传感器，我们知道做工程测量的时候一般都需要较高的测量精度，首先咱就要保证照片的采样分辨率比较高，所以这个时候无人机头部的高清相机就能发挥作用了，高清相机的参数3800万。
举个例子，飞机离目标物比较近的时候离6米为例，这个时候采样分辨率可以达到1毫米每像素。可见光数据提供的数据往往不足够用于解释故障设备，这个时候可能就需要额外的传感器。无人机头部配有热红外传感器，就是第二个图像就是热红外图像。这个热红外传感器的分辨率是80×60，温度的分辨率0.1摄氏度。举个例子，比如说电力线局部发生故障了，比如说电子发生变化，电子变化导致局部的温度发生变化，这样在热红外图像呈现的时候局部会特别红，如果温度高特别红，如果温度高就变蓝。有的时候飞机飞到桥梁下边的时候，桥梁上一般光照特别充足，但是桥梁下光照不充足，这时候飞机上面有一个自配的闪光灯，这样飞机飞到暗的地方通过人为主动捕光的方式拍到清晰的照片，当然无人机的头部配有云台，这个云台保证飞机可以上90度旋转，下90度旋转，飞到桥梁下边不这个头切换90度往上拍就可以拍到桥梁底部的信息。
下面看一下eXom的应用和案例。eXom配合它的后处理软件3D可以输出多种成功。举个例子，第一、传统的二维的震慑。第二、3D模型，大家看一个案例。这是采用我们的飞机测量一个工厂，飞行时间只有8分钟，起飞高度30-50米，采用的主相机3800万，采样分辨率0.8厘米每像素，除此之外它还可以输出点云，三角网，还有射线云。
下面看一下eXom的应用领域。它可以用来做一些精细的建模，比如说古建筑，因为它采样分辨率可以达到很高，最高的时候应该是0.4毫米每像素，所以在做一些精细建模的时候是非常能胜任的，还可以做一些裂缝的检查，实时的监控，还有一些巡线检查，当然也可以融入无人机遥感网用来做一些常规的遥感和应急测绘。
下面看一下一个做电力方面的案例。这是飞机采用的热红外，飞的比较近只有两米。通过以上介绍知道eXom确实在近景摄影测量方面作出了不少尝试，但是我们也发现了它和其他无人机近景摄影测量一样存在一些缺点，虽然它搭载了一个热红外传感器，但是热红外传感器分辨率也只有80×60。所以希望国内的广大同仁一起共同努力，推动国内自己的近景摄影测量无人机，争取在续航能力方面，搭载高分辨率热红外相机方面做出我们自己的贡献，为近景摄影测量开辟出一片新的天地，谢谢大家!
{{item.content}}