小型無人機遙感系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、從上世紀80年代至今，計算機的普及推動遙感技術(shù)進入飛躍發(fā)展階段，應用范圍也從軍事領(lǐng)域擴大到民用，但是隨著國家信息化建設進程的加快，傳統(tǒng)的遙感技術(shù)也暴露出實時性低、運行成本高、精度易受環(huán)境影響等諸多缺點。傳感技術(shù)、自動控制等技術(shù)的高速發(fā)展，使得無人機技術(shù)門檻與研制成本下降，近些年來在民用領(lǐng)域應用越來越廣泛，搭載有遙感成像設備的無人機系統(tǒng)將能夠有效彌補傳統(tǒng)遙感系統(tǒng)的缺點，降低系統(tǒng)運行成本，提高遙感數(shù)據(jù)獲取實時性和運行靈活度，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遙感平臺和遙感影像處理兩大關(guān)鍵技術(shù)進行研究。主要研究內(nèi)容如下：
　?、賹b感技術(shù)的背景、發(fā)展、研究現(xiàn)狀進行總結(jié)，并對本文設計的無人機飛控平臺軟硬件系統(tǒng)和高光譜遙感影像處理相關(guān)算法進行介紹。
　　②在嵌入式系統(tǒng)上設計并實現(xiàn)了無人機遙感平臺關(guān)鍵技術(shù)——航姿參考系統(tǒng)。本文所設計的航姿參考系統(tǒng)作為無人機自主平穩(wěn)飛行的前提，為無人機控制與導航及后續(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。由于本文所設計的無人機飛控系統(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行補償，將會導致解算姿態(tài)發(fā)散，本文采用三軸加速度計與三軸磁力計多傳感器融合思路對三軸陀螺儀漂移誤差進行補償，實現(xiàn)了航姿解算。
　?、厶岢隽艘环N基于深度學習的高光譜遙感數(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，直接對高光譜影像進行地

4、物分類容易引起“維數(shù)災難”，本文通過經(jīng)典深度學習模型——自動編碼機，構(gòu)造其深度模型——堆棧自動編碼機，對高維數(shù)據(jù)中的非線性特征進行學習，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，進一步提高了分類精度。
　　本文針對小型固定翼無人機遙感技術(shù)中遙感平臺航姿參考系統(tǒng)設計及后續(xù)遙感影像處理算法進行了研究，采用方向余弦矩陣法和多傳感器融合實現(xiàn)了航姿參考系統(tǒng)設