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二、国内外相关技术和产业发展概况
遥感信息科学通过对地面波谱特性、空间特性和时间特性的获取及其地学规律分析成为资源环境动态监测重要的技术手段。为实施应急和定期监测，要求遥感系统具备以下几点：
①面积覆盖能力；
②波段、分辨率和时相适宜的空间数据获取能力；
③定量化数据的提供能力；
④高精度定位能力。
该目标的实现非单一平台或传感器所能胜任。因此，许多国家都将高中低平台结合、粗中细分辨率互补的全天候、全天时、全覆盖立体监测体系纳入战略发展计划。低空无人直升机遥感系统作为常规卫星和航空遥感的互补手段可满足快速获取多视角、多类型高精度遥感数据的应用需求。
1. 低空无人机平台技术
随着微电子、计算机、通讯和轻型复合材料技术的发展，无人机平台技术日臻成熟。通过气动、结构、任务载荷、控制一体化设计加工出的无人驾驶飞行器可满足应用所需的载荷能力、抗风能力；高精度多功能导航控制、飞机故障自检装置及地面监控站技术保障了系统的可靠性；机体结构采用快装快卸技术，便于装载和运输；滑跑、弹射起飞，滑降、撞网回收，降低了系统对起飞场地的要求。尤其是无人直升机特有的垂直起降、空中悬停特性增强了其在各领域的高度机动性和应用功能，从而成为近年来的研制热点。由于无人直升机系统的飞控技术至今为止在国际上仍属于前沿尖端技术，因此只有美国、英国、德国、加拿大、俄罗斯、日本、等少数国家具备无人直升机的研制能力。其中日本的“雅马哈RMAX”系列无人直升机是目前民用领域唯一成熟的工业化产品。中国民用无人机系统的研制生产方面处于起步阶段，尚未进入市场化运营。
国际无人机系统协会提供的资料表明，民用无人机1998年才进入市场运作，并预计未来10年内，民用无人机的应用将呈显极大上升趋势。低空无人直升机平台起飞着陆便利，系统的稳定性、安全性以及寿命远远大于固定翼飞机；由于具备空中悬停功能，便于开展特殊应用项目以及救援指挥；系统的载荷大，可以搭载多种遥感设备，便于开展各类监测任务；因此在民用领域具有广阔的市场前景。目前国际上民用无人直升机的主要厂商日本雅马哈公司，年产量达600架以上，占据全球民用无人机市场30%的市场份额，位居世界前列。
雅马哈公司成立于1955年，雅马哈发动机株式会社（YAMAHA MOTOR）研制出品的发电机、摩托车、汽艇等产品享誉世界，20世纪80年代开始研制无人直升机。产品系列有：
1986 研制出RCASS无人直升机
1990 发布R-50无人直升机
1997 发布RMAX无人直升机>>点击查看
2001 发布自主飞行RMAX-I型无人直升机
2003 发布农用RMAX-L17 和 L18 L181航拍型无人直升机>>点击查看L17>>点击查看L18
2004 发布自主飞行RMAX-G-01型无人直升机
2005 发布自主飞行RMAX-G1型无人直升机>>点击查看
2. 低空小型化遥感传感器技术
（1）光学遥感传感器
对于低空遥感而言，工作在可见光、近红外波段的光学遥感传感器具有广泛的探测用途。随着CCD数字成像技术的发展，近年来光学遥感传感器在数字化、高精度、小型化方面己取得重要进展， 4Kx4K机载面阵数字相机在价格、成像效率、性能指标上已能满足目标用户大比例尺监测和制图所需，多光谱成像仪技术成熟、成本降低，64/128通道成像光谱仪可获得5nm光谱分辨率、并己在体积和重量方面达到搭载在小型无人直升机上的要求。由于无人直升机的巡航速度较慢并配备了高精度定位定向系统，传感器无需设置前移补偿装置，并成为多镜头组倾斜数字相机的良好搭载平台。用户可以利用低空无人直升机遥感系统快速获取高空间、高光谱、高时间分辨率、多角度的光学遥感数字图像，用于各类专题制图、遥感反演、定量分析和快速监测。中国己具备研制小型化数字相机、多光谱成像仪、高光谱成像仪等机载光学遥感传感器的技术能力，低空无人直升机系统搭载的该类传感器可在中国完成结构设计、产品研制和系统集成，便于根据用户的实际需求订制。
（2）机载三维激光雷达
机载三维激光雷达系统（LIDAR）是近年来发展迅速的一种主动式航空遥感传感器，其优势在于可全天候甚至夜间或恶劣天气下进行航摄作业，快速获取地表三维数据，，快速生成高精度数字高程模型、三维景观模型和正射影像产品。由于系统嵌入了高精度定位定向系统，大大减少了野外控制作业工作量；由于具有多次回返特性，LIDAR比摄影测量方法更有效地穿透植被；由于可利用接收激光信号的强弱得到地表分类信息，LIDAR数据比影像信息更适用于边缘检测和目标分类。将LIDAR与数字影像结合使用可在空间数据产品生产、三维建模与仿真、结构信息获取、突发性事件监测、目标识别等方面获得最佳效果，尤其在洪灾和各类地质灾害灾情监测方面已成为首选的快速监测手段。目前，机载三维激光雷达按照激光器功率不同形成不同扫描距离的产品，低空短距离(几百米)扫描系统的重量只有十几公斤、达到厘米级精度。由于无人直升机平台机动灵活和高精度定位测姿，对于各类复杂的人文景观、危险复杂的地形、微地貌和诸如出现在山体侧面的滑坡、泥石流三维数据采集与侧视影像获取比常规有人机上搭载的三维激光雷达或地面三维激光扫描仪更具优势，配合倾斜相机获取的侧视影像便于实现复杂结构的三维景观自动建模。
（3）微波遥感传感器
微波遥感传感器工作波段主要集中在Ku、C和L波段，大都采用线极化方式。
机载合成孔径雷达在物探、洪灾监测、林业调查、海洋动力环境监测和基础测绘方面己得到广泛应用。搭载在无人直升机平台上的合成孔径雷达具有更高精度的探测能力，分辨率优于米级，通过与影像或三维点云数据的配合使用，可以提高雷达影像的解释能力和速度。此外，低空定标对于促进星载合成孔径雷达的定量化应用十分有利。
（4）红外遥感传感器
热成像仪通过对地表目标辐射的亮度温度差异进行遥感探测。该类小型化产品己在目标识别、环境监测、电力线维护和地热探测方面得到广泛应用。由于该项应用大都是跟踪式条状区域或小范围监测，无人直升机为该类传感器的应用提供了机动灵活、快速响应的平台。
（5）特种遥感传感器
地磁探测仪、探地雷达、大气探测仪、水流量监测仪等小型化专用传感器搭载在无人直升机平台上不仅可满足各种特定飞行要求，还可做到特定数据的实时传输，满足应急监测所需。
3. 遥感应用技术
多源卫星和航空遥感数据在中国相关领域的应用己十分广泛，国土、测绘、地调、城建、电力、水利、交通、铁道、气象、海洋、农业、林业、环保、等行业均有所属的遥感机构，多达数百余个，从事遥感技术研究与应用的专业人员多达数十万人，形成了较大规模的科研和运行能力。各个应用行业都建有业务化运行系统及配套的行业标准，为无人机遥感技术的推广应用奠定了良好的基础。在卫星遥感方面，中国发射了资源卫星、测图卫星、气象卫星和海洋卫星，同时国外QuickBird、IKONOS、SPOT5、Landsat、Radarsat 以及NOAA气象卫星和SeaSAT海洋卫星等多种商用卫星数据源得到大量使用，ERDAS、PCI和中国自主开发的多种遥感图像处理软件应用广泛，使得中国用户处理单波段、多波段、高光谱以及合成孔径雷达遥感数据的能力达到较高的水准，因此卫星影像成为中小比例尺遥感监测和制图的主要数据源，甚至成为1：1万地形图和专题图制图与更新的重要数据源。由于受到卫星周期、气候和供给渠道的制约，用户订购高分辨率卫星数据在覆盖度、时效性方面受到较大影响。在航空遥感方面，由于其机动性强、分辨率高等优点，一直是中国遥感监测和大中比例尺制图数据源提供的主要手段，也是城市遥感、区城性遥感和测绘保障的重要手段。中国目前的航空遥感传感器以光学航空相机为主，受空域申请和天气条件影响较大，作 业方式繁杂，提供空间数据的周期长、费用高、类型少，加之受传统产业结构的局限，使高分辨率空间信息的应用受到较大的制约。本项目的实施将有助于低空遥感专业市场的形成和发展。
遥感信息科学通过对地面波谱特性、空间特性和时间特性的获取及其地学规律分析成为资源环境动态监测重要的技术手段。为实施应急和定期监测，要求遥感系统具备以下几点：
①面积覆盖能力；
②波段、分辨率和时相适宜的空间数据获取能力；
③定量化数据的提供能力；
④高精度定位能力。
该目标的实现非单一平台或传感器所能胜任。因此，许多国家都将高中低平台结合、粗中细分辨率互补的全天候、全天时、全覆盖立体监测体系纳入战略发展计划。低空无人直升机遥感系统作为常规卫星和航空遥感的互补手段可满足快速获取多视角、多类型高精度遥感数据的应用需求。
1. 低空无人机平台技术
随着微电子、计算机、通讯和轻型复合材料技术的发展，无人机平台技术日臻成熟。通过气动、结构、任务载荷、控制一体化设计加工出的无人驾驶飞行器可满足应用所需的载荷能力、抗风能力；高精度多功能导航控制、飞机故障自检装置及地面监控站技术保障了系统的可靠性；机体结构采用快装快卸技术，便于装载和运输；滑跑、弹射起飞，滑降、撞网回收，降低了系统对起飞场地的要求。尤其是无人直升机特有的垂直起降、空中悬停特性增强了其在各领域的高度机动性和应用功能，从而成为近年来的研制热点。由于无人直升机系统的飞控技术至今为止在国际上仍属于前沿尖端技术，因此只有美国、英国、德国、加拿大、俄罗斯、日本、等少数国家具备无人直升机的研制能力。其中日本的“雅马哈RMAX”系列无人直升机是目前民用领域唯一成熟的工业化产品。中国民用无人机系统的研制生产方面处于起步阶段，尚未进入市场化运营。
国际无人机系统协会提供的资料表明，民用无人机1998年才进入市场运作，并预计未来10年内，民用无人机的应用将呈显极大上升趋势。低空无人直升机平台起飞着陆便利，系统的稳定性、安全性以及寿命远远大于固定翼飞机；由于具备空中悬停功能，便于开展特殊应用项目以及救援指挥；系统的载荷大，可以搭载多种遥感设备，便于开展各类监测任务；因此在民用领域具有广阔的市场前景。目前国际上民用无人直升机的主要厂商日本雅马哈公司，年产量达600架以上，占据全球民用无人机市场30%的市场份额，位居世界前列。
雅马哈公司成立于1955年，雅马哈发动机株式会社（YAMAHA MOTOR）研制出品的发电机、摩托车、汽艇等产品享誉世界，20世纪80年代开始研制无人直升机。产品系列有：
1986 研制出RCASS无人直升机
1990 发布R-50无人直升机
1997 发布RMAX无人直升机>>点击查看
2001 发布自主飞行RMAX-I型无人直升机
2003 发布农用RMAX-L17 和 L18 L181航拍型无人直升机>>点击查看L17>>点击查看L18
2004 发布自主飞行RMAX-G-01型无人直升机
2005 发布自主飞行RMAX-G1型无人直升机>>点击查看
2. 低空小型化遥感传感器技术
（1）光学遥感传感器
对于低空遥感而言，工作在可见光、近红外波段的光学遥感传感器具有广泛的探测用途。随着CCD数字成像技术的发展，近年来光学遥感传感器在数字化、高精度、小型化方面己取得重要进展， 4Kx4K机载面阵数字相机在价格、成像效率、性能指标上已能满足目标用户大比例尺监测和制图所需，多光谱成像仪技术成熟、成本降低，64/128通道成像光谱仪可获得5nm光谱分辨率、并己在体积和重量方面达到搭载在小型无人直升机上的要求。由于无人直升机的巡航速度较慢并配备了高精度定位定向系统，传感器无需设置前移补偿装置，并成为多镜头组倾斜数字相机的良好搭载平台。用户可以利用低空无人直升机遥感系统快速获取高空间、高光谱、高时间分辨率、多角度的光学遥感数字图像，用于各类专题制图、遥感反演、定量分析和快速监测。中国己具备研制小型化数字相机、多光谱成像仪、高光谱成像仪等机载光学遥感传感器的技术能力，低空无人直升机系统搭载的该类传感器可在中国完成结构设计、产品研制和系统集成，便于根据用户的实际需求订制。
（2）机载三维激光雷达
机载三维激光雷达系统（LIDAR）是近年来发展迅速的一种主动式航空遥感传感器，其优势在于可全天候甚至夜间或恶劣天气下进行航摄作业，快速获取地表三维数据，，快速生成高精度数字高程模型、三维景观模型和正射影像产品。由于系统嵌入了高精度定位定向系统，大大减少了野外控制作业工作量；由于具有多次回返特性，LIDAR比摄影测量方法更有效地穿透植被；由于可利用接收激光信号的强弱得到地表分类信息，LIDAR数据比影像信息更适用于边缘检测和目标分类。将LIDAR与数字影像结合使用可在空间数据产品生产、三维建模与仿真、结构信息获取、突发性事件监测、目标识别等方面获得最佳效果，尤其在洪灾和各类地质灾害灾情监测方面已成为首选的快速监测手段。目前，机载三维激光雷达按照激光器功率不同形成不同扫描距离的产品，低空短距离(几百米)扫描系统的重量只有十几公斤、达到厘米级精度。由于无人直升机平台机动灵活和高精度定位测姿，对于各类复杂的人文景观、危险复杂的地形、微地貌和诸如出现在山体侧面的滑坡、泥石流三维数据采集与侧视影像获取比常规有人机上搭载的三维激光雷达或地面三维激光扫描仪更具优势，配合倾斜相机获取的侧视影像便于实现复杂结构的三维景观自动建模。
（3）微波遥感传感器
微波遥感传感器工作波段主要集中在Ku、C和L波段，大都采用线极化方式。
机载合成孔径雷达在物探、洪灾监测、林业调查、海洋动力环境监测和基础测绘方面己得到广泛应用。搭载在无人直升机平台上的合成孔径雷达具有更高精度的探测能力，分辨率优于米级，通过与影像或三维点云数据的配合使用，可以提高雷达影像的解释能力和速度。此外，低空定标对于促进星载合成孔径雷达的定量化应用十分有利。
（4）红外遥感传感器
热成像仪通过对地表目标辐射的亮度温度差异进行遥感探测。该类小型化产品己在目标识别、环境监测、电力线维护和地热探测方面得到广泛应用。由于该项应用大都是跟踪式条状区域或小范围监测，无人直升机为该类传感器的应用提供了机动灵活、快速响应的平台。
（5）特种遥感传感器
地磁探测仪、探地雷达、大气探测仪、水流量监测仪等小型化专用传感器搭载在无人直升机平台上不仅可满足各种特定飞行要求，还可做到特定数据的实时传输，满足应急监测所需。
3. 遥感应用技术
多源卫星和航空遥感数据在中国相关领域的应用己十分广泛，国土、测绘、地调、城建、电力、水利、交通、铁道、气象、海洋、农业、林业、环保、等行业均有所属的遥感机构，多达数百余个，从事遥感技术研究与应用的专业人员多达数十万人，形成了较大规模的科研和运行能力。各个应用行业都建有业务化运行系统及配套的行业标准，为无人机遥感技术的推广应用奠定了良好的基础。在卫星遥感方面，中国发射了资源卫星、测图卫星、气象卫星和海洋卫星，同时国外QuickBird、IKONOS、SPOT5、Landsat、Radarsat 以及NOAA气象卫星和SeaSAT海洋卫星等多种商用卫星数据源得到大量使用，ERDAS、PCI和中国自主开发的多种遥感图像处理软件应用广泛，使得中国用户处理单波段、多波段、高光谱以及合成孔径雷达遥感数据的能力达到较高的水准，因此卫星影像成为中小比例尺遥感监测和制图的主要数据源，甚至成为1：1万地形图和专题图制图与更新的重要数据源。由于受到卫星周期、气候和供给渠道的制约，用户订购高分辨率卫星数据在覆盖度、时效性方面受到较大影响。在航空遥感方面，由于其机动性强、分辨率高等优点，一直是中国遥感监测和大中比例尺制图数据源提供的主要手段，也是城市遥感、区城性遥感和测绘保障的重要手段。中国目前的航空遥感传感器以光学航空相机为主，受空域申请和天气条件影响较大，作 业方式繁杂，提供空间数据的周期长、费用高、类型少，加之受传统产业结构的局限，使高分辨率空间信息的应用受到较大的制约。本项目的实施将有助于低空遥感专业市场的形成和发展。