關于無人直升機低空高精度三維激光遙感系統
無人直升機低空高精度三維激光遙感項目所屬的技術領域為地球空間信息技術領域。
隨著社會信息化程度的提高，空間信息已經成為一個國家重要的經濟資源。防災減災、環境保護、資源調查以及國防建設中諸多領域都需要高分辨率空間信息的支持，遙感數據獲取技術成為空間信息技術的重中之重。
經濟建設的突飛猛進，資源調查和環境監測任務的周期越來越短，空間信息的需求日趨增多，常規衛星和航空遙感手段己難以滿足應用所需，特別是許多分辨率要求 高、時間要求快的應急動態監測缺乏有效可行的低空高精度三維地理信息的獲取手段。無人直升機低空高精度三維激光遙感系統為這種特殊需求提供了新的技術途 徑，并將成為眾多小范圍、危險地區遙感監測任務的最佳選擇。小型、低成本、高精度、可靠的無人直升機低空高精度三維激光遙感項目的研制向空間信息用戶展現 了廣闊的應用前景，將成為一個具有巨大市場盈利潛能的高科技項目。
本項目使用了可自主飛行型的無人直升機為平臺，配備小型化新型機載三維激光雷達和高精度的慣性測量組合以及數據解算加工單元，使低空空間信息用戶便利地擁 有一種數據獲取、處理、應用分析一體化的快速遙感技術手段，主要用于水利、電力、國土、海洋、城建、交通、鐵道、林業、農業、電信等行業的高精度遙感動態 監測、突發性事件監測、小范圍大比例尺三維建模，可滿足國家資源管理、環境保護、防災減災、生態建設、經濟建設、信息化建設和社會服務對低空高分辨率三維 地理信息的緊迫需求。本項目的實施有助于低空遙感專業市場的形成和發展，其機動快速的響應能力和多視角、多類型、高精度的探測能力以及低廉的運營成本將使 遙感監測的應用面大大拓寬，可有效地解決我國當前空間數據源不足、實效性不高的瓶頸問題，對國民經濟的發展有重要的促進作用。作為商業項目，它也勿庸置疑 地有著極其廣闊的市場前景。
項目的應用優勢
無人直升機在低空遙感領域的應用具有獨特的優勢，這些優勢使我們對項目的巨大市場需求和核心競爭能力充滿信心：
（1）機動快速的響應能力
低空飛行，空域申請便利，降低了對天氣條件的要求。系統可垂直起降，降低了對起降場地的要求。升空準備時間短、操作簡單。車載系統可迅速到達監測區附近設站，進行云下飛行。
（2）高分辨率圖像和高精度定位數據獲取能力
系統可獲取超高分辨率數字影像和定位數據，可針對特殊監測目標獲取全色波段、單波段、多波段、高光譜光學遙感數據，并可進行多角度攝影。系統具備數據快速處理、應用分析以及與其他數據源的快速融合處理功能。
（3）三維地表數據快速獲取和建模能力
系統攜帶的三維激光雷達可全天候、全數字、高精度獲取地表的三維數據，并通過協同作業的側視圖像進行快速建模，可生成DEM、三維正射影像圖、三維傾斜影像、三維景觀模型、三維地表模型等三維可視化數據，便于進行各類三維環境下應用系統的開發和應用。
（4）多種任務設備的應用拓展能力
系統為多種小型遙感傳感器提供了良好的搭載平臺，如探地雷達、熱成像儀、氣象傳感器、合成孔徑雷達等，易于拓展監測功能，以滿足多種快速監測所需。
（5）遙感定標能力
系統可進行超低空采樣，有效地解決衛星影像定標問題，可促進多光譜衛星影像和多極化雷達衛星影像的定量化應用。
（6）綜合應用能力
系統既可發揮其獨特的作用，又可與衛星遙感、航空遙感及地面監測手段綜合應用。
（7）低廉的運營成本，便利的系統維護
系統的租賃費用較低，用戶無須一次性大量投資，運營成本、維護成本和操作手的培訓成本遠遠低于載人機系統。
（8）完善的售后服務保障
企業建立的飛行器跟蹤管理、用戶培訓、系統維護、合作開發等技術支持和租后服務措施，為該類高技術產品進入市場運營提供了保障。
BVE無人直升機低空高精度三維激光掃描系統
BVE公司成立于1995年，創建伊始企業就致力于高科技產業。在引進世界先進技術的基礎上自主創新、不斷挑戰新高，在低空空間技術和航空科技領域取得了 長足的進步和發展，并由此向世人展現了“BVE低空空間技術”在各領域應用的美好前景。由必威易獨創的“空中影像”品牌名譽海內外，他極大的促進了新型空 間信息產品類型的產生和應用，促進空間信息產業與其他產業的結合并創造巨大的經濟效益和社會效益，為國家建立一種新的市場需求和應用價值。
早在2004年BVE就開始了“無人直升機低空高精度三維激光掃描系統”的探索和研究并進行了一系列國際間的技術合作。“無人直升機低空高精度三維激光掃 描項目”的核心是基于可自主飛行的無人直升機飛行平臺和精確的姿態測量單元。歷經無數次的飛行實踐和科學研究BVE開發成功了第一代、第二代測控飛行和第 三代智能化可自主飛行的無人直升機系統（空中機器人）并最終完成商業化應用，其中基于動態逆理論的飛行控制以及H∞的算法達到國際先進水平。2008年 “BVE的無人直升機低空高精度三維激光掃描系統”項目獲得了國家的大力支持并迅速發展，目前BVE正與國家級別的研究機構強強聯合推進項目成果在各領域 的商業化應用。
第一代無人直升機三維激光掃描系統 第二代無人直升機三維激光掃描系統
應用領域
1）水利
在 行使流域規劃、水利項目、水資源管理、水污染控制、防汛抗旱調度、流域治理和開發、水土保持生態建設等管理職能時既需要衛星和航空遙感手段進行大面積宏觀 監測，又需要快速高精度監測手段。水利行業裝備無人直升機三維激光遙感系統可用于流域水土保持、水調度指揮、水質評價、生態環境監測、防洪、防凌監測以及 基礎測繪和重點工程制圖等。
2）電力
水電工程環境大都十分險峻，設計和施工不可缺少的大比例尺地形圖成圖技術還停留在人工測制階段，為了獲取高精度空間數據，常需付出生命的代價。由于測圖范 圍小，使用常規航空攝影手段成本高、周期長,用戶無法承受。車載無人直升機系統無須場地，可云下飛行、姿態平穩，特別適合惡劣地形條件下高精度工程制圖。 此外，系統搭載的三維激光雷達和熱成像設備可用于電力線巡線和故障檢測。
三維激光在電力巡線中的應用
3）海洋
無人直升機遙感系統可廣泛應用于海岸帶資源環境監測、近海污染監測、海島資源調查、重點海洋工程制圖及極地科學考察和水色遙感，國家海洋局下屬各分局以及沿海城市相關部門均對該項新型技術有應用需求。
4)小城鎮規劃
中 國城市化發展迅速，目前有數以萬計的小城鎮規劃缺乏高精度空間信息源。其中有許多小城鎮地處邊遠地區、面積小（幾到幾十平方公里）、分布散，采用常規航空 攝影手段不經濟、采用人工測量手段條件困難，無人機直升遙感系統可為1：500、1:1000、1:2000、1:5000規劃制圖經濟、快速的提供數據 源。
應用場景（1）
5）交通
在公路和水路工程建設、運營維護、污染監測、安全保障、救援指揮中離不開機動快速的遙感監測系統，目前主要使用直升機為航空平臺，成本過高、人員危險。因此，交通部各直屬海事局、環保中心、海上搜救中心以及各大高速公路指揮部均是無人直升機遙感系統的熱衷用戶。
高等級公路的三維建模
6）林業
在 林業資源調查、森林健康監測、野生動植物保護、森林防護、火災監測、退耕還林監測、荒漠化治理中急需低成本快速高精度遙感監測手段，林業局下屬各林業調查 規劃設計院、航空護林總站、森林資源監督辦、防治荒漠化管理中心、野生動植物保護中心等單位將成為無人直升機遙感系統的用戶。
7）環保
隨著生態建設的需求，環保部門急需快速監測手段進行各類污染源及其擴散態勢的監測，為環境治理提供依據，無人直升機遙感系統可快速監測各類氣體、液體、固體污染狀況。
8）鐵路
鐵路選線、規劃設計中1：2000、1:5000、1:1萬地形圖和規劃制圖仍急缺高精度遙感數據，無人直升機系統為該類條狀影像數據的獲取提供了便利。
9）國土測繪
農村地塊調查是新一輪中國國土測繪的重點項目。由于比例尺大、地塊破碎、數據獲取的任務量大，使用常規航空攝影成本過高，無人直升機系統成為首選的技術手段。
10）場館建設
有許多重要場館和景觀需要建設。這些重要標志的三維數據采集和景觀建模使用無人直升機系統比有人機系統成本低、時效高。對于場館建設監理、驗收、維護以及內部設施安裝、使用規劃和城市宣傳必不可少。
風景區三維建模
11) 地質勘查
系統搭載探地雷達、合成孔徑雷達后可用于探礦、埋藏物體定位、路基檢測、深層基巖剖面、斷裂帶、沉積研究、河及湖底形態、土壤和聚集物成像、地下水研究、地下管線測量等。
12）災情監測
中國洪災、地質災害頻發，災前預警、災時監測、災后重建等需對災區進行多次反復遙感動態監測，使用無人機系統不僅時效性高，而且成本較低。空難、海難、城市災害等救援和災情監測對時間的要求都十分緊迫，無人直升機系統成為首選的快速響應手段。
系統組成
平面激光航掃儀原理圖
三維激光掃描系統原理
無人直升機三維激光掃描系統主要性能
高程精度（相對）：地面二維精度為15cm；絕對精度可達10cm：
系統重量：120公斤（掃描儀部分18公斤）
續航時間：60分鐘
激光波長： 近紅外
掃描范圍： ± 40 度
巡航速度：40公里/小時
使用溫度：-15-+40度
總長度：3700毫米
總高度：1100毫米
應用場景（2）
合作模式
本項目BVE公司愿與行業中有專業優勢的合作伙伴緊密合作長期發展。開拓基于無人直升機平臺的三維激光專業市場形成產業鏈，為最終用戶提供完善的服務和產品。該項技術的高端應用將形成對社會進步有重要意義的高科技產業。
成套系統銷售，機載系統銷售，租賃服務，掛載實驗，配套，合資開發等。
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