Page 164 - 新时期测绘工程测量技术研究

·新时期测绘工程测量技术研究·
/// Research on Measurement Technique in Surveying and Mapping Engineering in the New Era ////

对较低。因此亟需提高智能控制技术水平，降低操控复杂度，提升成熟度与普及

程度。
（二）飞行控制系统
飞行控制系统是无人机的“大脑”，是无人机完成起飞、空中飞行、执行任
务和返场回收等整个飞行过程的核心系统，担负着姿态控制、航迹控制、载荷设

备控制、故障检测等重要任务，常采用人工遥控、程序控制和指令控制（人机
混控）3 种方式。从导航方式来看，多数无人机的导航方式主要依靠卫星导航系
统、惯性导航系统（INS）、地磁传感器、气压计等组合导航。卫星导航系统多

为 GPS、GLONASS、Galileo 和北斗导航系统组合导航，少量无人机集成有视觉
和超声波雷达，用于起降阶段的高度判断和障碍物监测，如南京航空航天大学单
一开展了基于视觉导航的四旋翼无人机自主着降控制研究。北京零度智控公司研
制了 polaris 三余度自动驾驶仪。成都纵横公司研制了 MP、NP、AP 系列无人机

飞控系统，基于差分 GNSS 技术，可以实现无人机亚米级精度降落位置控制。西
班牙 LóPEZ 等开展了基于 H ∝鲁棒算法的无人机飞控控制算法研究。纳米比亚
Zulu 和 John 研究了旋翼机常用的 PID 等 11 种控制算法的优缺点，并提出了混合

定位算法。基于 APM 和 Pixhawk 等开源技术自制的飞控系统也成为国内外学者
研究的热点。为了保障飞行的安全性和降低对操作人员的要求，多余度飞控设计
技术和“一键起降”控制技术。虽然现阶段无人机的飞控系统的智能化水平在不

断提升，但是在“傻瓜式”操控、超低空飞行障碍物检测与规避、应急救援多飞
行器协同飞行、大阵风 / 强侧风等条件下的航线精准保持等方面仍然需要进一步
的提升与完善，以便更好地减轻操控人员压力，提升原始测绘数据的质量。

（三）地面监控系统
地面监控系统通常由地面监控计算机、地面通讯链路设备、航线规划软件以
及飞行监管软件等组成。重点介绍航线规划软件的发展情况。航线规划软件主要
作用是规划无人机的飞行路径、传感器工作位置等功能。通常需要顾及地形、影

像重叠度、无人机转弯半径、影像分辨率、传感器参数等指标进行规划。中测新
图公司开发的 TOPPLAN 软件，具备支持相机、倾斜相机、视频、LIDAR、SAR
等多种传感器作业的功能，尤其是具备定点曝光的功能。中国地质大学（北京）

安江航开展了单镜头无人机倾斜影像采集航线规划 APP 研发。国防科学技术大
学李远开展了多 UAV 协同任务资源分配与编队轨迹优化方法研究。葡萄牙波尔

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