【GIS】无人机相关技术（转）

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GPS定位-https://www.zhihu.com/question/57241255
按定位方式：单点定位，相对定位（差分定位）
按接收机的运动状态分：动态定位，静态定位

差分GPS根据基准站发送的差分信息的不同可分为三种，分别是位置差分技术、距离差分中的伪距差分技术以及距离差分中的载波相位差分技术（Real Time Kinematic，及RTK）

位置差分技术：
指的是基准站直接将真实值与测量值的差值作为差分修正量，发送给用户接收机，用以做直接的运算修正，可消除第一种类型的误差（也就是卫星钟差、星历误差、电离层误差以及对流程误差等），也就是将坐标的差值作为修正量直接在移动站测量值上加减。

距离差分中的伪距差分技术：
首先要理解伪距的概念，所谓伪距就是GPS的实际测量过程中，卫星与接收机之间的实测距离A与真实距离B，由于存在卫星钟差、接收机钟差以及电离层延迟等影响，造成误差，所以讲实际的测距值A称为伪距，GPS接收机的测量也称为伪距测量。因此，对于伪距差分技术，可理解为将伪距测量的修正量作为修正值传递给移动站进行差分处理。

距离差分中的载波相位差分原理即RTK技术：
利用载波相位差分的方式，其实还可以分为两种：
第一种是基准站将载波相位的修正量传递给移动站，移动站根据这个修正量进行差分解算，以求得自己的三维坐标，是一种移动站坐标修正的方法。
第二中是基准站实时地将测量的载波相位观测量、伪距观测量、基准站坐标等信息通过无线电台实时地传递给移动站，移动站将载波相位观测值进行差分处理，求得基准站与移动站之间的基线向量（基线向量就是指两站点之间的坐标差值，δx，δy，δz），再根据基站控制点坐标求得移动站的坐标，得到的移动站是WGS-84坐标。

RTK (Real Time Kinematic), 即载波相位差分技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。在RTK作业模式下，基站采集卫星数据，并通过数据链将其观测值和站点坐标信息一起传送给移动站，而移动站通过对所采集到的卫星数据和接收到的数据链进行实时载波相位差分处理（历时不足一秒），得出厘米级的定位结果。

方案
1、GPS
2、机载端+基准站=2万
3、机载端+CORS = 每月收费

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大疆经纬M600pro无人机安全稳定，操作简单，经济实惠，搭配100S轻量级五镜头相机，滞空时间可达28分钟，航高100M左右，作业效率可达0.3平方千米/架次，影像分辨率可达2cm。25 / 0.3 = 83.33333333333334

DJI这种公司由于有较强的研发实力所以可以做自己的图像数据传输硬件，能够保证12公里（理想环境5km）的可靠720P高清图像数据传输，延时可以控制在0.3秒以内。

433MHZ是个开放的频段，再加上433MHZ波长较长，穿透力强等优势所以大部分民用用户一般都是用的433MHZ，距离在5千米到15千米不等，甚至更远。最终达到的就是飞机与电脑间的通讯，电脑给飞机的任务，飞机实时飞行高度，速度等很多数据都会通过它来传输，以方便我们时时监控飞机情况，根据需要随时修改飞机航向。

四旋翼飞行器配备了两只功能强大的眼睛：一只能看清自己的“位置”，知道自己是在黄山还是泰山，这就是自带的GPS定位系统；另一只能看清自己的“姿态”，就是知道自己是“坐着”、“躺着”，还是“倒立”，这就是陀螺仪。这两只眼睛还要和“加速度计”配合使用，才能更准确地知道自己的姿态和位置，以及姿态和位置的改变情况。

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无人机图传技术
信道：通信系统中传输的通道，好比是高架桥。
信源：信源是产生各类信息的实体，好比是载满水泥的大卡车。
编码：好比是快递与打包，为了传输过程中有无损坏。
扩频：是一种信息处理改善传输性能的技术，好比是八路，隐蔽性高、抗干扰能力强。
调制：好比是新的交通工具，减少传递步骤。

端到端的时延主要有以下几个方面：
高层组包时延
高层到物理层的时延
时隙资源分配机制导致的时延
传播的时延
物理层处理时延，解调解码等
高层处理时延

无人机远距离传输其实就是距离和功耗之间的平衡，其中还涉及了很多调制技术，比如用扩频来提高抗干扰能力、信道信源技术的优化等等
1080P图传产品售价基本均在1700美元以内

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H=f×GSD/a
f = 焦距
GSD = 地面分辨率、空间分辨率，能区分最小地物的尺寸，每个像元的大小在地面上的实际范围，即地表与一个像元大小相当的尺寸，以TM影像为例，影像中的一个像元代表地面30米
a = 像元尺寸大小

像素=2000万
感光元件尺寸=6mm * 4mm
分辨率 = 4000 * 3000
地面分辨率 = 20cm

a = 6mm / 4000
a = 4mm / 3000

H = 20 mm * 20 cm / (4 mm / 3000)
= 20 mm * 20 cm * 3000 / 4 mm
= 5 * 20 cm * 3000
= 3000 m

25 / 0.3 = 83.33333333333334

影像分辨率 = 地图距离 / 像素
比例尺 = 地图距离 / 实际距离
地面分辨率 = 实际距离 / 像素
每英寸点数（DPI） = 像素 / 地图距离
比例尺 = 1 : (地面分辨率 * ( DPI / 0.245))
公式：倾斜摄影模型精度 = 同工程正射分辨率的三倍

其实很多人在看了上面的知识后，基本都会换算了。这里只是举例说明

以1:1000的比例尺，对应的地面分辨率是指地图上1cm对应地表1000cm，

1厘米=0.3937008英寸

按照大疆无人机拍的72dpi来算，一英寸包含72像素，那么1厘米包含0.3937008*72=28.3464576像素

得到对应关系为28.3464576对应地图上1000cm

分辨率为：1000/28.3464576=35.277776649

1:1000的比例尺对应的地面分辨率为35.2厘米，接近0.36米

那航拍模型的精度也就要求0.36米，对应的航拍分辨率就是0.12米。就是说航拍建模的时候拍摄的照片要能达到12cm精度以上。

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一、基础知识

几种无人机正射影像处理软件的比较_黎治坤
https://wenku.baidu.com/view/8c45c9c2760bf78a6529647d27284b73f24236cb.html?rec_flag=default
无人机分类研究
https://wenku.baidu.com/view/d313d0eb19e8b8f67c1cb993.html?sxts=1553671856033
无人机影像空三后处理流程
https://wenku.baidu.com/view/d4903c5c312b3169a451a44c.html?from=related&hasrec=1
获取正射影像
https://blog.csdn.net/lyd0902/article/details/77200193
倾斜摄影建模
https://blog.csdn.net/lyd0902/article/details/77906386
航拍基本概念
https://blog.csdn.net/lyd0902/article/details/78766586
无人机比较
https://blog.csdn.net/weixin_38704219/article/details/79401077
无人机开源
https://blog.csdn.net/monkey2018/article/details/81014271

二、无人机选型
天利发固定翼
http://www.tianlifa.com/topic/3.html
旋翼和固定翼优缺点
http://www.sohu.com/a/117782163_466960

三、DOM处理
无人机影像无控制点DOM制作实例
http://www.gissky.net/Article/2999.htm

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深度学习框架：
Paddlepaddle基本概念
http://www.cnblogs.com/tgzhu/p/7760587.html
GPU安装检测
https://blog.csdn.net/qq_21392965/article/details/80052027