小型無人機(jī)遙感系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、從上世紀(jì)80年代至今，計(jì)算機(jī)的普及推動遙感技術(shù)進(jìn)入飛躍發(fā)展階段，應(yīng)用范圍也從軍事領(lǐng)域擴(kuò)大到民用，但是隨著國家信息化建設(shè)進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)的遙感技術(shù)也暴露出實(shí)時性低、運(yùn)行成本高、精度易受環(huán)境影響等諸多缺點(diǎn)。傳感技術(shù)、自動控制等技術(shù)的高速發(fā)展，使得無人機(jī)技術(shù)門檻與研制成本下降，近些年來在民用領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，搭載有遙感成像設(shè)備的無人機(jī)系統(tǒng)將能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)遙感系統(tǒng)的缺點(diǎn)，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高遙感數(shù)據(jù)獲取實(shí)時性和運(yùn)行靈活度，極大地帶動了新一

2、代遙感技術(shù)的發(fā)展。本文將從固定翼無人機(jī)遙感平臺和遙感影像處理兩大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　①對遙感技術(shù)的背景、發(fā)展、研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，并對本文設(shè)計(jì)的無人機(jī)飛控平臺軟硬件系統(tǒng)和高光譜遙感影像處理相關(guān)算法進(jìn)行介紹。
　?、谠谇度胧较到y(tǒng)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)遙感平臺關(guān)鍵技術(shù)——航姿參考系統(tǒng)。本文所設(shè)計(jì)的航姿參考系統(tǒng)作為無人機(jī)自主平穩(wěn)飛行的前提，為無人機(jī)控制與導(dǎo)航及后續(xù)遙感影像矯正和處理提供了重要參數(shù)，航姿參考系統(tǒng)的性

3、能直接關(guān)系到無人機(jī)作業(yè)時飛行精度和獲取到的遙感影像的質(zhì)量。由于本文所設(shè)計(jì)的無人機(jī)飛控系統(tǒng)均采用MEMS慣性傳感器，輸出信號質(zhì)量及測量精度有限，如果不對測量誤差進(jìn)行補(bǔ)償，將會導(dǎo)致解算姿態(tài)發(fā)散，本文采用三軸加速度計(jì)與三軸磁力計(jì)多傳感器融合思路對三軸陀螺儀漂移誤差進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了航姿解算。
　?、厶岢隽艘环N基于深度學(xué)習(xí)的高光譜遙感數(shù)據(jù)空-譜聯(lián)合特征提取方法。高光譜數(shù)據(jù)具有特征非線性、數(shù)據(jù)冗余大、空間相關(guān)性高等特點(diǎn)，直接對高光譜影像進(jìn)行地

4、物分類容易引起“維數(shù)災(zāi)難”，本文通過經(jīng)典深度學(xué)習(xí)模型——自動編碼機(jī)，構(gòu)造其深度模型——堆棧自動編碼機(jī)，對高維數(shù)據(jù)中的非線性特征進(jìn)行學(xué)習(xí)，得到高光譜數(shù)據(jù)到非線性特征的映射，有效提取高維數(shù)據(jù)中的非線性特征。最后通過空-譜聯(lián)合算法引入像元空間信息，得到空-譜聯(lián)合特征，進(jìn)一步提高了分類精度。
　　本文針對小型固定翼無人機(jī)遙感技術(shù)中遙感平臺航姿參考系統(tǒng)設(shè)計(jì)及后續(xù)遙感影像處理算法進(jìn)行了研究，采用方向余弦矩陣法和多傳感器融合實(shí)現(xiàn)了航姿參考系統(tǒng)設(shè)