无人机航拍的最佳飞行高度研究
2020-10-21姚莉娜郑皓科廖辰靖张馨林慧
机电信息 2020年11期
姚莉娜 郑皓科 廖辰靖 张馨 林慧



摘要:无人机是现代科技创新的重要成果之一,当前越来越被广泛地应用于国防、农业、无人机航拍等诸多领域。现以焦距为120 mm、像元大小为0.001 2 mm的航拍摄像无人机为基础,对无人机的最佳航拍飞行高度进行了研究,通过建立目标位置与飞行高度、拍摄角度之间存在的关系数学模型,求解得到了无人机在执行任务时的飞行高度范围以及在不同的固定拍摄角度下的最佳飞行高度。
关键词:地面分辨率;飞行高度;无人机航拍
1 概述
无人机航拍能给人们带来宽阔的视野,但无人机在拍摄过程中,除了受外界因素影响外,还会受到飞行高度、飞行速度等多方面的影响,因此对无人机操作员的技术要求也相当高。无人机对一定范围进行拍摄时,在不受风向、湿度等外界因素影响,且无人机飞行速度和拍摄角度不变的条件下,无人机拍摄采集的信息精确度与其飞行高度有关。因此,为了保证无人机拍摄时采集信息的精确程度,需要建立目标位置与飞行高度、拍摄角度之间存在的关系数学模型,求出无人机在执行航拍任务时的飞行高度范围,可进一步确定在固定拍摄角度下航拍的最佳飞行高度。
2 模型建立与求解
2.1 建立相关数学模型
根据无人机拍摄的构图关系,我们得出如下关系:
H=(fGR)/α
式中,H为航拍高度;f为航拍相机的焦距;GR为地面分辨率;α为像元大小。
当无人机拍摄方向垂直向下时,h1=H,其中h1为摄像机到拍摄目标的距离。……
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