Page 163 - 新时期测绘工程测量技术研究

/// 第五章 无人机测绘 ///

多旋翼无人机具有定点悬停、垂直起降、超低空飞行以及贴近建（构）筑物

等地表物体绕飞的飞行能力，平均可以搭载 3~8 kg 的有效载荷，在测绘行业该
类型无人机平台常搭载数码相机、倾斜摄影相机和 LIDAR 等传感器，制作高精度、
高分辨的测绘产品，尤其是在高楼倾斜摄影、电塔巡检等高度快速变化的复杂应
用场景遥感测绘方面发挥了重要作用。但现阶段纯电动多旋翼无人机通常续航时

间一般不超过 1 h，尤其是在超过 500 m 相对高度作业时，快速的爬升阶段对电
力的消耗较大，成为影响旋翼机发挥更大作用的主要因素。另外在城市楼宇、山
区等复杂地形贴近目标物体或地表飞行时，面临着障碍物检测与规避的技术难题，

也在一定程度下限制了多旋翼无人机在狭小空间的测绘能力。
3.无人直升机
无人直升机是指由无线电地面遥控飞行或 / 和自主控制飞行的可垂直起降
（VTOL）不载人飞行器，在构造形式上属于旋翼飞行器，在功能上属于垂直起

降飞行器。该类型无人机的研制始于 20 世纪 50 年代初，美国、英国、德国等国
家率先对无人直升机进行研究，中国早在“七五”和“八五”期间开始无人直升
机研制和应用。在遥感测绘方面，武汉大学在 2010 年成功试飞国内首台遥感无

人直升机。2017 年中航工业直升机所研制的 AV500 无人直升机在河北省高碑店
市完成了为期 7d 的“无人直升机航空应急测绘系统”演示飞行的所有科目。另
外，随着“国家应急测绘保障能力建设项目”的开展，河北、黑龙江、陕西、海

南、江西、新疆、江苏等地理信息部门均在装备 Z-5 等无人直升机测绘遥感系统。
Arnold 等利用奥地利 Schiebel 公司的 S-100 无人直升机开展了多光谱环境监测。
在澳大利亚 Merz 和 Chapman 提出一种基于 CSIRO 无人直升机遥感系统设计方
法。陈天恩等基于日本富士重工研制的 RPH2 无人直升机，开展带有差分 GPS

的多传感器无人直升机航测遥感系统研制。信息工程大学薛武等开展了无人直升
机面阵影像高精度对地定位研究，结果表明无人直升机直接地理定位的精度可满
足应急条件下测绘保障要求；少量地面控制点的辅助下定位精度远优于 1 ∶ 500

比例尺地形图测图的要求。
无人直升机测绘遥感系统兼具垂直起降，定点悬停；有效载荷大，通常可达
30 kg 以上；续航时间长，一般超过 2 h；可以同步搭载实现多种测绘遥感传感器

等特点，具有广阔的应用潜力。但是，受成本、操控复杂度等因素影响，相比固
定翼、旋翼无人机测绘遥感系统，无人直升机测绘遥感系统装备和市场占有率相

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