一 引言

地理信息数据采集是一项没有终点、不断发展的工作，各种各样持续的需求决定了地理信息数据采集的持续性。当前，我国数字城市建设正如火如荼，道路建设、城市规划、城市管理等对地理信息数据的需求十分旺盛。理想状态下，每年有200多个城市需要平均采集数据4次，以保证数据的时效性和准确性以及城市数据库的建设需要。

面对旺盛的地理数据采集需求，数据的采集方式也是多种多样，星载和机载遥感系统、地面车载遥感系统等均有各自的优势。在各类遥感采集系统中，无人机遥感系统是一个典型代表。其具有机动灵活、经济便捷的技术优势，以高分辨率轻型数字遥感设备为机载传感器、以数据快速处理系统为技术支撑，具有对地快速实时调查监测能力，可广泛用于土地利用动态监测、矿产资源勘探、地质环境与灾害勘察、海洋资源与环境监测、地形图更新、林业草场监测以及农业、水利、电力、交通、公安、军事等领域。研制和生产性能更高、价格更低、安全可靠的无人机摄影测量系统，对促进我国无人机遥感事业具有重大意义，将产生巨大经济利益和社会效益。

二 无人机低空遥感系统及其创新

（一）无人机低空遥感系统的构成

无人机低空采集系统主要由无人机飞行平台、高分辨率数码传感器、定位与自动驾驶系统及影像处理系统等四部分组成，此外还包括配合无人机的运输及操控便利性的相应的地面运输及测控设备。

1.无人飞艇低空遥感系统

无人飞艇可以在离地面50～600米的高度，以每小时30～70公里的速度安全飞行，可以获取比其他飞行器更清晰的航空影像，以高清晰度、高分辨率的影像实现高精度摄影测量，因而更适合大比例尺测图等工程需求。无人飞艇低空遥感系统基本组成包括无人飞艇飞行平台、成像传感器和数据处理系统三个基本部分。飞行平台由运载成像传感器沿空中规定航线进行影像获取任务的无人驾驶氦气飞艇、保证平台安全运行的自驾仪、对地通信系统三部分，以及用以获取摄影站点的精确大地坐标来实现高精度地面控制的测图任务的GPS定位系统选件组成。图1为飞艇样图，表1为飞艇产品规格。

图1 CK-FT180飞艇系统

表1 无人飞艇产品规格

2.Quickeye（快眼）-Ⅲ型无人机

此型号无人机针对的主要客户群是那些对飞机操控水平很有限的单位，可能在山区峡谷等地方降落。该飞机具备最基础的弹射模式和把伞降作为标准降落方法来使用的机型。图2是该型号飞机的外观及弹射图，其主要性能参数见表2。

图2 Quickeye（快眼）-Ⅲ型无人机外观及弹射图

表2 Quickeye（快眼）-Ⅲ型无人机性能参数

3.Quickeye（快眼）-Ⅳ型无人机

此型号无人机正是为了满足更为苛刻的空中作业而设计制造的。该机型发动机为：单缸62CC发动机成纵列在机身任务舱的头和尾部，学名叫串列式发动机动力结构，前方拉进，后方推进，单台可以达到6.2马力，完全可以做到单发起飞。这样就做到了在突发情况下（一台发动机损坏且没有配件）依然可以继续作业，从而不放过每一个好天气和每一个有时效性的任务。图3是该型号飞机的外观，其主要性能参数见表3。

4.自动飞行控制系统

该系统包含机载飞控、地面站、通信设备，要求可以控制各种布局的无人驾驶飞机，使用简单方便，控制精度高，GPS导航自动飞行功能强，并且有各种任务接口，方便用户使用各种任务设备。起飞后即可立即关闭遥控器进入自动导航方式，在地面站上可以随意设置飞行路线和航点，支持飞行中实时修改飞行航点和更改飞行目标点。单一地面站控制多架飞机的能力和自动起降的功能也正在开发中。

图3 Quickeye（快眼）-Ⅳ型无人机外观

表3 Quickeye（快眼）-Ⅳ型无人机性能参数

（二）无人机遥感系统的技术发展与创新

随着信息科学和相关产业的快速发展，对空间数据的需求急剧增长。航空摄影测量技术作为空间信息技术体系的两大分支之一，得到了相应的重视。我国在该领域也取得了一系列重大进展，研制出许多航空摄影测量设备。低空无人机航测系统具有运行成本低、执行任务灵活性高等优点，正逐渐成为航空摄影测量系统的有益补充，是空间数据获得的重要工具之一。2009年12月，国遥万维Quickeye（快眼）微型无人机低空摄影测量系统作为我国唯一一家测绘系统以外的无人机遥感应用集成产品，通过国家测绘地理信息局科技成果鉴定，成为国家测