Page 165 - 新时期测绘工程测量技术研究

/// 第五章 无人机测绘 ///

图大学Sujit等开展了无人机角度约束地形测绘的无人机航线规划路径规划研究，

提出了一种多边形分解算法来生成精确的飞行路线。土耳其 Sancl 提出另一种
GPU 并行加速算法，提高了航线规划效率。南昌大学罗旋基于鱼群算法提出了
无人机电力巡检航线规划方法。南京大学陈星开展了无人机多目标航线规划方法，
研究表明改进的蚁群算法能缩短多无人机之间路径规划的距离。现阶段，航线规

划技术已经能够解决大多数场景下的测绘需求，但是针对复杂情况仍然存在以下
3 个方面的不足：多传感器融合的无人机测绘遥感系统或者一机多传感器切换使
用时，兼顾多传感器特点的航线规划软件发展滞后；在应急等情况下同空域多架

次无人机组网飞行的应用场景，协同规划技术存在较大的不足；针对地表起伏较
大的地形，能够顾及地表起伏、自动分区、同步规划航线的软件需要开发。
（四）遥控遥测链路
遥控遥测链路是无人机系统的重要组成部分，是飞行器与地面系统联系的纽

带。轻小型无人机常用的遥控遥测设备包括遥控器（杆）电台、数传电台、图传
电台等。其中遥控器电台，主要用于遥控指令上传；数传电台通常用于无人机程
控指令和飞行参数的传输；而图传电台主要用来将机载传感器获取的视频、图像

等数据回传。这里点针对图传电台进行说明。中国电子科技集团公司第五十四研
究所、天津航天中为数据系统科技有限公司等单位在研制 50~200 km 距离的无人
机图传设备方面具有较强的技术实力。正唐科技、蓝波视讯等公司研制的通信距

离在 50 km 以内的数传设备具有较好的市场应用。另外 3G/4G 等技术也是无人
机图像传输的主流技术方法，但是受到基站位置和天线朝向等因素影响，只有在
基站密集以及 300m 以下的飞行高度能够获得稳定的数据传输性能。3G/4G 通信

技术常与短波通信技术搭配使用，遥测数据通过短波电台传输至地面，然后通过
3G/4G 通信技术转接至指挥中心等。基于卫星的通信技术也在彩虹 4、鹞鹰系列
等中大型无人机平台使用。受到轻小型无人机遥感载荷的限制，目前常用的设备
重量通常在 0.25~1 kg，然而对体积、重量和功耗较大的遥控遥测设备与轻小型

无人机平台的集成与使用仍然存在一定难度。从传输能力来看，市场常见的用于
视频、图像等数据传输的通讯带宽通常为 2 Mbps、4 Mbps、8 Mbps，少量的 L、
S 和 C 波段的链路做到 10 Mbps 以上，现阶段可以实现 1080P 全高清视频流、压
缩影像等数据的实时传输，大带宽设备可以实现 SAR 数据实时传输。随着 5G（5th

Generation Mobile Networks）以及卫星通信技术的快速发展，将会在无人机测绘

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