第1章 绪论 1
1.1 无人机基础 1
1.1.1 基本概念 1
1.1.2 无人机的特点 2
1.1.3 无人机的分类 3
1.2 无人机测绘基础 4
1.2.1 无人机航拍测绘的特点 4
1.2.2 无人机测绘的特点 5
1.3 无人机测绘技术发展现状 6
1.3.1 国外无人机测绘技术进展 6
1.3.2 国内无人机测绘技术进展 7
1.4 无人机测绘技术应用 8
1.4.1 基础测绘 8
1.4.2 应急测绘保障 9
1.4.3 工程变化监测 9
1.4.4 文化遗产保护 9
1.4.5 数字城市建设 10
第2章 无人机测绘系统 11
2.1 无人驾驶飞行平台 11
2.1.1 固定翼无人机 12
2.1.2 无人直升机 13
2.1.3 多旋翼无人机 13
2.1.4 无人飞艇 14
2.1.5 无人驾驶飞行平台的技术性能比较及技术指标 16
2.2 任务载荷 17
2.2.1 光学传感器 18
2.2.2 红外传感器 19
2.2.3 倾斜摄影相机 20
2.2.4 机载激光雷达 20
2.2.5 视频摄像机 22
2.2.6 机载稳定平台 22
2.3 飞行控制系统 23
2.3.1 飞行控制原理 23
2.3.2 飞行控制系统的组成 24
2.4 地面控制系统 25
2.5 无人机数据链 28
2.5.1 无人机数据链基本组成与链上设备 28
2.5.2 无人机数据链关键技术 30
2.6 定向定位系统 32
2.7 动力系统 33
2.7.1 活塞式发动机（二冲程与四冲程） 33
2.7.2 转子发动机 34
2.7.3 无刷直流电动机 34
2.8 弹射与回收系统 35
2.8.1 弹射架 35
2.8.2 回收系统 36
第3章 无人机飞行基本原理 38
3.1 无人机飞行环境 38
3.1.1 大气层 38
3.1.2 标准大气 39
3.2 空气动力学基本原理 39
3.2.1 相对性原理 39
3.2.2 连续性原理 39
3.2.3 伯努利定理 40
3.3 翼型 41
3.3.1 翼型概述 41
3.3.2 翼型的组成 42
3.3.3 翼型的表示与分类 43
3.4 飞行的升力 44
3.4.1 升力的产生 44
3.4.2 升力的计算 46
3.5 飞行的阻力与失速 47
3.5.1 无人机飞行环境 47
3.5.2 阻力的产生 50
3.5.3 升阻比 54
3.5.4 失速 55
3.6 无人机的平衡与稳定性 60
3.6.1 无人机的受力平衡 60
3.6.2 压力中心与重心 61
3.6.3 无人机的稳定性 67
3.7 多旋翼无人机结构与飞行原理 71
3.7.1 多旋翼无人机概述 71
3.7.2 多旋翼无人机系统的组成 72
3.7.3 多旋翼无人机飞行原理 75
第4章 无人机航空摄影安全操控 77
4.1 无人机航空摄影安全作业及基本要求 77
4.1.1 飞行安全的定义 77
4.1.2 安全作业的重要性 77
4.1.3 技术准备 77
4.1.4 设备器材选用 78
4.1.5 场地选取 78
4.1.6 飞行流程 78
4.2 固定翼无人机操控 79
4.2.1 飞行前准备 79
4.2.2 飞行操控 82
4.3 多旋翼无人机操控 92
4.3.1 安装飞行器 92
4.3.2 飞行前准备 95
4.3.3 飞行器操控 97
4.4 无人机航摄工作及操纵技巧 101
4.4.1 无人机航摄工作流程 101
4.4.2 数码相机在低空摄影中的参数设定 102
4.4.3 无人机操控技巧 106
4.5 多旋翼无人机智能航测飞行控制 107
4.5.1 矩形航测 108
4.5.2 多边形航测 112
4.5.3 航测任务管理与续飞 114
第5章 无人机摄影测量原理 116
5.1 航摄像片的几何特性 116
5.1.1 中心投影成像 117
5.1.2 像点位移 117
5.1.3 像片重叠度 118
5.2 航摄像片的内、外方位元素 118
5.2.1 内方位元素 118
5.2.2 外方位元素 119
5.3 共线条件方程 119
5.3.1 摄影测量常用坐标系 119
5.3.2 空间直角坐标系之间的旋转变换 121
5.3.3 共线条件方程推导 123
5.4 立体像对定向和立体量测 125
5.4.1 立体观测和像点量测 126
5.4.2 立体模型相对定向 129
5.4.3 立体模型绝对定向 130
5.5 解析空中三角测量 131
5.5.1 概述 131
5.5.2 相机检校与镜头畸变差 132
5.5.3 数字影像匹配技术 133
5.5.4 光束法区域空中三角测量 134
5.6 数字地面模型的制作 137
5.6.1 数字地面模型的概念及形式 137
5.6.2 数字地面模型的生成和编辑 139
5.7 正射影像的制作 139
5.7.1 正射影像的概念 139
5.7.2 正射影像纠正 139
第6章 无人机倾斜摄影测量与三维测图技术 141
6.1 倾斜摄影概述 141
6.1.1 倾斜影像定义 141
6.1.2 倾斜摄影特点 142
6.1.3 倾斜摄影技术的国内外现状 143
6.1.4 倾斜摄影技术的发展方向 144
6.2 倾斜摄影测量原理 145
6.3 倾斜摄影作业流程 147
6.3.1 倾斜影像采集 147
6.3.2 倾斜影像数据加工与测量 148
6.3.3 倾斜模型生产 148
6.4 倾斜摄影数据处理 151
6.4.1 航飞的质量要求 151
6.4.2 控制点布设要求 152
6.4.3 倾斜摄影数据处理技术要求 152
6.4.4 倾斜摄影数据处理关键技术 152
6.5 基于倾斜摄影的数字线划图生产 155
6.5.1 基于真正射影像图与DSM结合的数字线划图生产 155
6.5.2 基于倾斜摄影三维模型的数字线划图生产 159
6.6 SV360实景三维模型测图软件 162
6.6.1 实景三维测图概述 162
6.6.2 SV360技术架构 163
6.6.3 SV360主要功能模块 166
第7章 无人机影像数据处理 179
7.1 无人机影像数据处理基本流程 179
7.2 常用无人机影像数据处理软件 180
7.3 无人机摄影测量软件Pix4DMapper 182
7.3.1 作业流程 182
7.3.2 准备原始资料 182
7.3.3 建立工程并导入数据 183
7.3.4 加入控制点 184
7.3.5 全自动处理 188
7.3.6 质量报告分析 191
7.3.7 点云及正射影像的编辑输出 192
7.4 无人机摄影测量软件UASMaster 193
7.4.1 准备工作 193
7.4.2 新建工程 193
7.4.3 影像位置检查 196
7.4.4 同名点提取 196
7.4.5 控制点量测 197
7.4.6 平差 198
7.4.7 地面模型生成 199
7.4.8 DTM编辑 200
7.4.9 正射纠正和镶嵌 201
7.4.10 快速成图 202
7.5 无人机倾斜摄影建模软件ContextCapture 203
7.5.1 ContextCapture软件的特点 203
7.5.2 数据检查与预处理 203
7.5.3 三维模型生产过程 204
第8章 像片控制测量与调绘 207
8.1 基本概念 207
8.1.1 像片控制测量 207
8.1.2 像片解译 207
8.1.3 像片调绘 208
8.2 像片控制测量 208
8.2.1 像片控制点的布设 208
8.2.2 像片控制测量的布点方案 210
8.2.3 像片控制测量的流程 213
8.3 像片解译 216
8.3.1 目视解译特征 216
8.3.2 目视解译方法 216
8.4 像片调绘 217
8.4.1 像片调绘的基本准备工作 217
8.4.2 像片调绘的常用方法 218
8.4.3 新增地物的补测 219
第9章 无人机技术行业应用 221
9.1 在国土资源领域中的应用 221
9.2 在矿山监测中的应用 224
9.3 在环境保护领域中的应用 227
9.4 在农林业领域中的应用 229
9.5 在水利相关领域中的应用 230
9.6 在突发性公共事件中的应用 232
9.7 在城市规划行业中的应用 234
参考文献 236