[发明专利]应用于航空摄影测量教学的控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及航空摄影测量技术领域，具体涉及一种应用于航空摄影测量教学的控制系统及控制方法，所述控制系统包括沙盘模型、无人机、遥控器和服务器，所述服务器包括以下模块：参数采集模块：用于接收选择的航测区域和对于无人机的设置参数；航线规划模块：用于根据航测区域、航向重叠度、旁向重叠度和航高规划无人机的计划航线；航线分析模块：用于获取无人机的实时坐标数据，并根据实时坐标数据分析操作者对于无人机的实际操控航线；完成度分析模块：用于将计划航线与实际操控航线进行对比分析，分析操作者通过遥控器控制无人机在航行过程中的实时操作完成度。本发明能够低成本、简便且有效地让学生学习研究航空摄影测量技术。

技术领域

本发明涉及航空摄影测量技术领域，具体涉及一种应用于航空摄影测量教学的控制系统及控制方法。

背景技术

航空摄影测量是指在无人机上用航摄仪器对地面连续摄取相片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。航空摄影测量一直是我国基本地图成图的主要方式，由于其制图速度快，精度高且均匀。广泛应用于国土资源调查、土地利用、城市规划、道路交通、港口选址及房地产等方面。其中，按摄像机物镜主光轴相对于地表的垂直度，又可分为垂直航空摄影和倾斜航空摄影。但目前高校在摄影测量与遥感专业课程的教学中，一方面由于相关课程缺少实习实践，导致学生不能有效地研究航空摄影测量技术。而另一方面，即使学校提供了设备，但由于室外的复杂环境，以及学生缺乏经验，使得在学习的过程中无人机容易炸机而损坏或不易找到导致丢失，造成成本过高以及容易损害他人的人身安全。因此为了更简便有效地研究航空摄影测量技术，相关技术人员亟需一种能够有效模拟航空摄影测量过程的设施。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种应用于航空摄影测量教学的控制系统，能够低成本、简便且有效地让学生学习研究航空摄影测量技术。

为了达到上述目的，提供了一种应用于航空摄影测量教学的控制系统，包括沙盘模型、无人机、遥控器和服务器，所述遥控器和服务器均与无人机远程通信连接，所述服务器包括以下模块：

参数采集模块：用于接收操作者根据沙盘模型选择的航测区域；还用于获取操作者对于无人机的设置参数，所述设置参数包括航向重叠度、旁向重叠度和航高；

航线规划模块：用于根据航测区域、航向重叠度、旁向重叠度和航高规划无人机的计划航线；

航线分析模块：用于获取无人机的实时坐标数据，并根据实时坐标数据分析操作者对于无人机的实际操控航线；

完成度分析模块：用于将计划航线与实际操控航线进行对比分析，分析操作者通过遥控器控制无人机在航行过程中的实时操作完成度，所述实时操作完成度包括实时航向重叠完成度、实时旁向重叠完成度和实时航高保持完成度。

原理及优点：

1.沙盘模型和无人机的设置，一方面沙盘模型能够模拟真实的外部环境，结合无人机的使用能够提高航空摄影测量教学效果。另一即使无人机失控炸机，也能够轻松找到，并不会存在丢失的风险，极大地降低了设备成本，而且也避免了室外伤人的风险。

2.遥控器和服务器的设置，遥控器便于操作者实际操作无人机，从而实现航空摄影测量的学习，而服务器也可以控制无人机，使得无人机能够进行程序化精确运行。本方案对于遥控器和服务器的设置关系，类似于现有汽车中的无人驾驶和手动驾驶，无人驾驶不会脱离手动驾驶。因此同理，手动操作是根本，通过沙盘模型、无人机和遥控器可以锻炼提高操作者的航空摄影测量能力。

3.参数采集模块和航线规划模块的设置，操作者可以自由选择航测区域以及无人机的设置参数，以方便实现针对性的训练。其中航线规划模块会事先规划好航线，得到计划航线，方便操作者根据计划航线控制无人机，目标明确，更容易上手。