Page 169 - 新时期测绘工程测量技术研究

/// 第五章 无人机测绘 ///

1UAV 等激光器集成了多款无人机激光雷达系统，在国内广泛推广。数字绿图研

发的 LiHawk、LiAirV 无人机激光扫描系统，在测绘领域广泛应用。随着无人机
LiDAR 测绘技术的不断发展，将会成为三维建模、高精度地图获取、电力巡检、
森林资源调查和土方量评估等方面的主要技术手段。

（五）合成孔径雷达
合成孔径雷达 SAR（Synthetic Aperture Radar）是一种利用微波进行成像感
知的传感器，不受云、雨、雾、雪等天气影响，能够全天时、全天候地获取地表

的高分辨图像，是进行地形测图的重要手段之一。成像方式主要有条带式和聚束
式两种。美国诺斯诺普·格鲁曼公司、通用原子能公司、欧洲 EADSAstrium 公司、
中科院电子所、西安电子科技大学、北京理工大学等多家企业、科研院所、高校

等开展了微小型 SAR 的技术研究工作。欧洲 EADS 公司在 2003 年推出了重量
4 kg 的 Ka 波段无人机 SAR 系统，可获得 0.5 m×0.5 m 分辨率的图像。巴

西 Remy 等 2008 年开始研制首个适用于无人机平台的 P 波段和 X 波段干涉
SAR 系统，重量 30 kg，X 波段和 P 波段的影像分辨率分别为 0.5 m×0.11 m 和
1.5 m×0.3 m。中国科学院电子学研究所在 2011 年研制出了重量 1.8kg 的国内

首套 Ku 波段和 Ka 波段 SAR 系统，分辨率可达 0.15 m。2019 年推出的 W 波段
MiniSAR 样机重量 0.14 kg，功率 15 W，最大成像距离 500 m，成像分辨率 0.086 m。

德国 Maxonic 公司研制的 W 波段 SAR，成像分辨率为 0.15 m，并在无人直升机
上进行了技术验证，取得了较好的成图效果。中国测绘科学研究院 2016 年利用
无人机 SAR 测图系统获得了海陵岛的全极化 SAR 图像，以及在 2017 年在山西

省吉山县开展了 SAR 1 ∶ 2000 三维测绘试验，结果表明能够满足测绘分辨率和
精度要求。另外美国喷气实验室 2018 年研制了一个无人机上实时 SAR 处理系统，

可以实现 25 MB/s 原始 L 波段的实时处理，并将数据转换为连续条带图图像，
且功耗不超过 8W（Hawkins 和 Tung，2019）。2018 年中航工业雷达所展示了
Falcon-Z19、Falcon-Z9 和 Falcon-200 等重量从 4 kg 到 45 kg 的无人机 SAR 系统，

具备条带式或者聚束式的成像模式，分辨率最高可达 0.1 m×0.1 m。瑞士 Fery 等
研究了基于无人直升机的 L 波段重复轨道 SAR 测图系统，结果表明能够取得较

好的干涉效果。因此，无人机 SAR 测图系统能够解决受云雾等气候条件影响地
区的高精度测绘问题。

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