近期，蜂巢航宇无人机对钢铁厂区进行航测，总面积达20 余平方公里，有效帮助钢铁厂区进行厂区内部管理规划、环境整治、排污规划、道路规划、厂房建设等工作。钢铁厂区测绘区域A如图所示，区域面积14.8平方千米。

测绘区域A

钢铁厂区测绘区域B如图所示，区域面积7.09平方千米。

测绘区域B

项目实施内容

倾斜数码航空摄影

像片控制测量

空中三角测量

实景三维数据生产

测绘数据采集

数据采集设备

HC-332H油电混合无人机

注：一天按照2架次计算，单架次航程108km限制计算

HC-512垂起固定翼无人机

倾斜摄影相机，像素：5×2400万

数据采集方式

本次测图精度要求为5cm，根据测图精度要求划设航线及拍摄点间距，按次序飞行拍摄并记录拍摄点位置信息

数据采集计划

本次数据采集面积约23km²，根据精度要求测算得到以下数据

区域网平差计算结束后，基本定向点(测图定向点)残差值为连接点中误差的0.75倍，区域网间公共点较差限值为连接点中误差的2.0倍。

案例成果图片

航测相关成果图

外业航测基本流程

1.根据甲方的区域面积，以及要求的精度，内业人员作出主要后期需要的像控点。

2.外业前期需要按照内业标出的像控点，对航测区域进行打像控点，画一个“L”字样，并进行标号，有斑马线可以直接进行标数。

每个点需要利用RTK，记录每个点的经纬度和高乘，以及详细的位置信息，并进行上传。

3.确定好航线，利用地面站给无人机上传航线数据，起飞准备阶段。

4.建立一个地面基准点，RTK坐标确定不变。检测无人机和载荷是否正常。

5.起飞，手抛起飞。飞行到规定的高度开始执行航线飞行。

6.飞完一个架次，然后开始降落，盘旋降落，降低速度和高度。离地XX米开伞降落，也可以手动引导降落。

7.降落检查相机是否拍到照片数量相同吗，确定相等就可以继续飞行下一个架次。

8.飞完航线，回去需要把载荷相机的照片统统整理出来，确保数量相等、以及照片质量。然后把无人机的PPK数据和POS点数据，统统拷贝出来。每个架次PPR数据、POS点与照片位置都是相同的。

航测基础知识

无人机飞控的GPS单点定位精度太差，之前都是使用大量的像控点去校正影像的畸变。但是，有些特殊地形（如山川、峡谷、河流等）外业人员很难布设像控点，为了减轻工作量，减少大部分像控点甚至是不需要像控点，就必需提高飞机pos点的精度，RTK技术和PPK技术均可达到厘米级精度。

中海达于2016年面向航测无人机领域重磅推出其自主研发的PPK后处理差分系统，可搭载在任意的无人机飞行平台上，大幅提高POS点精度，可以协助用户更加高效可靠的进行1：500高精度免像控航空摄影测量作业。

航测差分系统

RTK作业原理

RTK(Real Time Kinematic)测量系统一般由三部分组成：即GPS接收设备、数据传输系统和实施动态测量的软件系统。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的，有快速高精度定位功能的载波相位差分测量技术，它能够实时获得测站点在指定坐标系中的三维定位结果，且具有厘米级的定位精度。RTK测量的工作原理是：将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于载体(称为移动站)上，基准站和移动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的移动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后移动站较准确的实时位置。

目前主流的厂商RTK的定位平面精度可达8mm+1ppm，高程精度可达15mm+1ppm。基站与移动站之间的通讯方式主要有电台和网络两种，电台信号稳定，网络信号传输距离远，各有优点。

PPK作业原理

PPK（Post-Processing Kinematic，GPS动态后处理差分）技术的工作原理是利用一台进行同步观测的基准站接收机和至少一台流动接收机，对GPS卫星进行同步观测；也就是基准站保持连续观测，初始化后的流动站迁站至下一个待定点，在迁站过程中需要保持对卫星的连续跟踪，以便将整周模糊度传递至待定点。基准站和流动站同步接收的数据在计算机中进行线性组合，形成虚拟的载波相位观测量，确定接收机之间的相对位置，最后引入基准站的已知坐标，从而获得流动站的三维坐标。

PPK技术是最早的GPS动态差分技术方式（又称半动态法、准动态相对定位法、走走停停(Stop and Go)法），它与RTK技术的主要区别在于：在基准站和流动站之间，不必象RTK那样，建立实时数据传输，而是在定位观测后，对两台GPS接收机所采集的定位数据进行测后的联合处理，从而计算出流动站在对应时间上的坐标位置，其基准站和流动站之间的距离没有严格的限制。它的优点是定位精度高、作业效率高、作业半径大、易操作。

RTK作业原理

RTK(Real Time Kinematic)测量系统一般由三部分组成：即GPS接收设备、数据传输系统和实施动态测量的软件系统。RTK测量技术是以载波相位观测量为根据的，有快速高精度定位功能的载波相位差分测量技术，它能够实时获得测站点在指定坐标系中的三维定位结果，且具有厘米级的定位精度。RTK测量的工作原理是：将一台接收机置于基准站上,另一台或几台接收机置于载体(称为移动站)上，基准站和移动站同时接收同一时间、同一GPS卫星发射的信号，基准站所获得的观测值与已知位置信息进行比较，得到GPS差分改正值。然后将这个改正值通过无线电数据链电台及时传递给共视卫星的移动站精化其GPS观测值，从而得到经差分改正后移动站较准确的实时位置。

目前主流的厂商RTK的定位平面精度可达8mm+1ppm，高程精度可达15mm+1ppm。基站与移动站之间的通讯方式主要有电台和网络两种，电台信号稳定，网络信号传输距离远，各有优点。

PTK与PPK对比

相同点：

作业模式相同。两种技术都采用参考站加   流动站的作业模式。

两种技术在作业前都需要初始化。

两者都能达到厘米级精度。

不同点：

通讯方式不同。RTK技术需要电台或者网络，传输的是差分数据；PPK技术不需要通讯技术的支持，记录的是静态数据。

定位作业的方式不同。RTK采用的实时定位技术，可以在流动站随时看到测量点的坐标以及精度情况；PPK定位属于后处理定位,在现场看不到点的坐标，需要事后处理才能看到结果。

作业半径不同。RTK作业受到通讯电台的制约，作业距离一般不超过10 km，网络模式的需要网络信号全覆盖的区域；运用PPK技术作业，一般作业半径可以达到50 km。

受卫星信号影响的程度不同。RTK作业时，如果在大树等障碍物的附近，非常容易失锁；而PPK作业时，经过初始化后，一般不易失锁。

定位精度不同。RTK平面精度8mm+1ppm，高程精度15mm+1ppm

PPK平面精度2.5mm+0.5ppm，高程精度5mm+0.5ppm。

定位频率不同。RTK基站发送差分数据和移动站接收的频率一般为1-2 HZ，PPK定位频率最大可达50HZ。

对比分析

无人机空中飞行速度很快，需要很高的定位频率，用RTK技术实时导航很难达到这个条件，PPK支持50HZ定位频率，完全满足需求。

RTK实时提供位置信息，PPK可通过后处理方式解算一个周期内的历元数据不仅可以提高固定率，而且解算精度更高。

RTK需要用电台或者网络通信模块，PPK则不需要，减少无人机的负荷，增加飞机续航时间。

RTK作业距离有限，PPK作业距离更远可达50km，在长距离大范围的作业区域内，尤其是带状区域，比如输电线路、公路、铁路、油气管道，PPK将是最佳选择。

PPK相对于RTK最大的好处就是可以事后处理，逆向滤波（Reverse Kalman Filter），这样就可以解决一部分卫星失锁的问题，通过融合解（Forward & Reverse）提高定位精度。

布置像控点注意事项

像控点选在影像清晰的明显地物点、地物拐角点、接近正交的线状地物交点或固定的点状地物上。当刺点目标与位置不能兼顾时，以目标为主。高程点选在局部高程变化小且点位周围相对比较平坦地区。像控点在相邻像片上均清晰可见。

如上图：一般水泥路、沥青路等乡村道公路上，可利用油性喷漆划“十”字型标记，注意“十”字型标记一定要够宽，最起码5cm宽度，以便内业时可在相片上可以精确地刺点。划完“十”字型标记在旁边并标记点号。

注意：油性喷漆比水溶性喷漆效果好，水溶性喷漆容易被水冲淡、标记的痕迹容易淡化，导致内业相片上看不清楚。所以喷漆选油性较好，且保证喷“十”字足够宽。测点的时候要测“十”字型标记的中间，记得每次做完像控点拍2-4张不同角度的照片，最好有参照物，以便内业处理找点方便。

做点的地方尽量是平坦、水平的，不要选有高差的斜坡上。

做点的地方如果有高差，比如楼房的楼顶角上，而航拍会产生高楼的阴影角度，不能测楼角的楼下的坐标作为像控点坐标。

测点的位置要与内业人员核对，不能测中心位置，刺点确实选的边角上。

尽量利用已有的地面标识来做像控点，比如斑马线、人行道等在航拍照片上清晰可见的地方。

如上图：标靶板的效果比自己做的木板效果要好很多，黑白相间的颜色使得内业刺点的时候更加精准。所以提倡大家用标靶板来做像控点，一般在田埂、小路、土质田地上用钉子固定标靶板做像控点，并标上点号。

像控点测量

像控点测量时，气泡居中或者用三角支撑杆固定，确认好所测像控点位置以及对应点号，不能搞错点号与之对应的坐标。

确定并设置对应的仪器天线类型和天线高（像控点高程尤为重要）。

一定得先确认所需要像控点坐标的参数，投影、坐标系、中央子午线及带度。