在上一篇文章中，我們重點(diǎn)介紹了飛馬機(jī)器人D2000免像控應(yīng)用的平臺與載荷設(shè)計(jì)理念、鏡頭選型、載荷參數(shù)與檢定結(jié)果?；跓o人機(jī)低空航測的免像控應(yīng)用是一個綜合生產(chǎn)過程，從產(chǎn)品支持、航空攝影、數(shù)據(jù)處理等各環(huán)節(jié)均需得到有效支持。本文將介紹飛馬D2000免像控應(yīng)用的航線設(shè)計(jì)理念，并著眼農(nóng)房一體化等項(xiàng)目特點(diǎn)及其航攝場景重點(diǎn)介紹超低空傾斜攝影作業(yè)時的航攝規(guī)劃功能。

一、區(qū)塊拆分與航線生成

在進(jìn)行傾斜數(shù)據(jù)獲取時，為了保證測區(qū)內(nèi)的模型效果最佳，通常需要進(jìn)行較大范圍的航線外擴(kuò)。當(dāng)測區(qū)邊長距離較長、面積較大時，通常需要將測區(qū)進(jìn)行拆分，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)平臺在可控范圍內(nèi)的飛行作業(yè)。拆分的后區(qū)塊通常是相互鄰接的，如果處理不當(dāng)，將會導(dǎo)致過多的外擴(kuò)區(qū)域重疊情況，極大降低作業(yè)效率。

飛馬無人機(jī)管家專業(yè)版的智航線針對D2000飛行平臺的飛行特性，制定了科學(xué)的區(qū)塊劃分策略，允許用戶將大測區(qū)劃分為指定邊長的矩形區(qū)塊，用戶可以通過界面平移或旋轉(zhuǎn)拆分格網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊的均衡分布。

無人機(jī)管家智航線科學(xué)規(guī)劃了測區(qū)內(nèi)的航線和外擴(kuò)標(biāo)準(zhǔn)，保障在各種作業(yè)環(huán)境中，既不會出現(xiàn)測區(qū)邊緣漏片，又盡可能縮小外擴(kuò)范圍。同時，為避免相鄰區(qū)塊飛行獲取傾斜數(shù)據(jù)時產(chǎn)生較多冗余數(shù)據(jù)，智航線允許用戶自主適需減少冗余飛行——支持對傾斜模塊取消【航線需要外擴(kuò)】（生成航線時，默認(rèn)勾選【航線需要外擴(kuò)】），進(jìn)一步提高飛行效率。

二、航線編輯

在科學(xué)外擴(kuò)計(jì)算的基礎(chǔ)上，無人機(jī)管家智航線支持用戶進(jìn)一步根據(jù)自身作業(yè)需要調(diào)整外擴(kuò)，提供了強(qiáng)大可靠的航線編輯功能，允許用戶拖拽航點(diǎn)、刪除航線、修改航點(diǎn)高程等功能。

目前航線編輯功能適用的航線類型有：飛馬V系列（V100、V200、V300）和V1000的常規(guī)測區(qū)（矩形和多邊形）航線、飛馬D系列（D200/D200s、D300）和D2000的常規(guī)測區(qū)（矩形和多邊形）等高航線。暫不支持帶狀測區(qū)、視頻測區(qū)和電力測區(qū)航線。

2.1 拖動航點(diǎn)編輯航線

該航線編輯功能通過拖動航點(diǎn)實(shí)現(xiàn)編輯：鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊并長按需要編輯的航點(diǎn)，沿著航線/航線延長線將航點(diǎn)拖動到目標(biāo)位置即可。除了第一個和最后一個航點(diǎn)，其他航點(diǎn)的移動是成對移動的；航點(diǎn)間最小間隔距離是50m。

2.2 首尾刪除航點(diǎn)編輯航線

航線首尾航點(diǎn)通常被標(biāo)注為ABCD四個點(diǎn)，雙擊其即可顯示航點(diǎn)信息。點(diǎn)擊“刪除”按鈕并“確定”后即可刪除該點(diǎn)所在的整條航線，支持連續(xù)刪除。

2.3 注意事項(xiàng)

1、D系列(D200/D200s、D300L)生成航線默認(rèn)是“無控模式”航線，此類航線是不允許編輯航點(diǎn)的，如果需要編輯航點(diǎn)，則需取消參數(shù)列表中的“無控模式”勾選；

2、航線有ABCD四個進(jìn)入點(diǎn)，選擇不同的進(jìn)入點(diǎn)調(diào)整的航線都是不同的，因此在智飛行中選擇不同的進(jìn)入點(diǎn)，顯示的航線也不相同；有些進(jìn)入點(diǎn)沒有調(diào)整航線的，按照默認(rèn)航線顯示；

3、航線編輯過程對外擴(kuò)的調(diào)整可能影響數(shù)據(jù)處理成果，謹(jǐn)慎移動；

4、不建議在地形高差較大的區(qū)域自行往外拖動航點(diǎn)，如果航點(diǎn)會穿過地形或者禁飛區(qū)，會給出提示。

三、聯(lián)合航線（即將上線）

在農(nóng)房一體化項(xiàng)目中，飛馬行業(yè)用戶關(guān)心航攝效率的進(jìn)一步提升，即村與村之間的接連飛行，實(shí)現(xiàn)不降落的聯(lián)合村落影像獲取。目前，飛馬無人機(jī)管家的聯(lián)合航線功能已進(jìn)入最后的密集內(nèi)測階段，不日上線。聯(lián)合航線支持用戶一次選中多個區(qū)塊，整體生成航線。目前，組成聯(lián)合航線的區(qū)塊需為多邊形區(qū)塊和矩形區(qū)塊，且暫只適用于地勢平坦的小區(qū)塊等高航線上。

首先繪制需要進(jìn)行聯(lián)合飛行的測區(qū)（圖1），鼠標(biāo)點(diǎn)選一個測區(qū)，按照“ctrl”鍵，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)選多個要生成航線的測區(qū)（圖2），并生成航線（圖3）。

四、變高航線

飛馬機(jī)器人是行業(yè)內(nèi)最早支持仿地飛行并得到大量用戶端應(yīng)用的廠商。這一產(chǎn)品特色從飛馬D系列沿用至D2000平臺。通過變高航線規(guī)劃，D2000允許用戶在地形落差大的區(qū)域，相對地面進(jìn)行同等航高飛行，既保障了飛行安全，又可以獲取到具有一致高分辨率的原始影像數(shù)據(jù)。

變高航線設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)為DSM，針對該應(yīng)用，飛馬無人機(jī)管家提供了基于單相機(jī)正攝影像的快速DSM構(gòu)圖算法，用戶只需使用D2000平臺掛載D-CAM2000或D-CAM3000航測模塊獲取一個略大于待仿地飛行的測區(qū)原始影像，即可在外業(yè)直接快速生成DSM。無人機(jī)管家智航線將在快速DSM的基礎(chǔ)上進(jìn)行變高航線設(shè)計(jì)。同時，無人機(jī)管家也支持用戶通過其他途徑所獲的符合精度要求和高程基準(zhǔn)的DSM進(jìn)行航線設(shè)計(jì)。若用戶不加載高精度DSM，飛馬充分考慮默認(rèn)高程服務(wù)器的數(shù)據(jù)精度不完全可知性，所允許生成的變高航線相對航高較大，從安全角度對一些超低空飛行作業(yè)有所限制。

D2000最廣泛的行業(yè)應(yīng)用場景為大比例尺、滿足地籍測量規(guī)范要求的航測工程項(xiàng)目。針對此類超低空作業(yè)，飛行安全應(yīng)是用戶的首要關(guān)注點(diǎn)和保障點(diǎn)。在上述航攝規(guī)劃的基礎(chǔ)上，D2000也支持對建筑物高度進(jìn)行設(shè)置，同時支持毫米波雷達(dá)前向避障功能，盡所能保障用戶的安全作業(yè)。

后續(xù)，變高航線還將支持航點(diǎn)高度編輯功能，不日上線，敬請期待。

五、建筑物高度設(shè)置

在航空攝影過程中，航線設(shè)計(jì)時主要采用的是地表高程信息，未引入人為構(gòu)建的獨(dú)立地物、建筑物等高度，若測區(qū)出現(xiàn)高度高于相對航高的獨(dú)立地物或建筑物，則容易出現(xiàn)撞機(jī)事故，引發(fā)飛機(jī)墜毀，嚴(yán)重情況下引起人身財(cái)產(chǎn)損失。所以將建筑物的高度引入航線設(shè)計(jì)中很有必要。

若開展航測模塊作業(yè)，在測區(qū)航線設(shè)計(jì)中，無人機(jī)管家會對用戶輸入的建筑物高度復(fù)核，以避免撞機(jī)事故發(fā)生。

在開展傾斜攝影過程中，當(dāng)測區(qū)建筑較高的時候，建筑屋頂會在影像中形成較大的投影差，如下圖所示。此時，單純考慮地面物體的重疊度，則很可能導(dǎo)致建筑屋頂出現(xiàn)漏洞。無人機(jī)管家綜合相對航高、重疊度以及建筑高度等方面的相關(guān)因素，自動生成貼合測區(qū)環(huán)境的傾斜航線。

飛馬無人機(jī)管家針對D2000及其配套的D-CAM2000、D-CAM3000、D-OP3000三款載荷，對建筑物高度設(shè)置了合理的邏輯公式，可以在保證安全的情況下，為客戶提供更加完整的原始數(shù)據(jù)。

誠然，全面強(qiáng)大的航線規(guī)劃仍無法脫離謹(jǐn)慎有效的現(xiàn)場踏勘。航攝經(jīng)驗(yàn)豐富的行業(yè)用戶一定對高樓、電力線、電塔、山坡高大植被這類攔路虎頗為熟悉，D2000在上述航線規(guī)劃的基礎(chǔ)上，還新增了毫米波雷達(dá)避障功能，在保障用戶超低空航攝作業(yè)的同時，進(jìn)一步為飛行安全保駕護(hù)航。

此外，在超低空航攝作業(yè)中，D2000的航線規(guī)劃也耦合了自動降速功能。伴隨越高的GSD，同載荷在同樣的航向重疊度設(shè)置下，其攝影基線也逐漸變短，為了保障最短曝光間隔所決定的航線穩(wěn)定連拍，航線作業(yè)時的巡航速度也隨之自動變慢。同時，飛馬無人機(jī)管家專業(yè)版也支持用戶進(jìn)行人工干預(yù)的降速設(shè)置。