万架无人机献礼国庆盛典,聊一聊无人机与测绘

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为了给祖国母亲庆生,各地文旅又又又卷出了新高度,深圳万架无人机同时起飞,再次打破世界吉尼斯记录,为广大市民带来了一场科技与艺术的视觉盛宴。

动图封面

全球首次公演的无人机表演于2012年9月在奥地利林兹举行,当时只有49架无人机参演。仅仅12年的时间,便实现了从49架到10197架的提升,连马克斯都忍不住出来点赞了“Impressive!”。

但是激情退却后也需冷静思考,炫技式的无人机表演,能体现几分实力?

无人机的发展

无人机全称“无人机驾驶飞行器”(unmanned aerial vehicle(UAV)或unmanned aircraft system(UAS)),通常是指无人驾驶、自主推进、由无线电遥控或自身程序控制,利用空气动力承载飞行并可回收重复使用的飞行器。

提到无人机,很多人以为它是现代科技的产物。实际上,自航空技术萌芽之初,战争便开始催生无人机技术的发展。无人机最初的研究目的是轰炸敌军。

  • 1914年,两位英国将领向英国军事航空学会提出“研制一种不用人驾驶,而用无线电操纵的空中炸弹”,可以自行飞到目标上空消灭敌人。

  • 1917年自动陀螺稳定器问世,能够让飞机保持平衡沿直线飞行。英国工程师在前人基础上改进无线电控制系统,并将自动陀螺稳定器应用在一架无人驾驶单翼飞机上,这架被称为**“空中目标**”的飞机成功发射,成为世界上第一架在无线电控制下飞行的动力无人机。

图源:www.sohu.com/a/212427163…

  • 然而之前的空中飞行器不能飞回起点,因此也就无法重复使用。**1935年“蜂王号”**的发明,使得无人机能够回到起飞点。

蜂王号无人机的问世是无人机真正开始的时代,可以说是近现代无人机历史上的“开山鼻祖”。随后无人机便被运用于各大战场。

图源:www.sohu.com/a/212427163…

20世纪90年代之后,军用无人机开始向民用渗透,但发展并不理想。直到2010年前后,伴随着通讯技术、电池技术和材料技术的成熟发展,无人机具备了小型化、智能化、低成本条件,民用无人机快速发展,并在诸多行业得以广泛应用。

民用无人机的应用

民用无人机通常可以分为消费级无人机和工业级无人机。

消费级无人机以满足普通消费者航拍、娱乐需求为主;
工业级无人机用于协同或代替人工完成多种商业领域任务,通常需要搭载装置或设备完成特定作业飞行活动。

气象、农业无人机:
人工影响天气、农业喷洒、农业施肥、农业土地检测等

通信、中继无人机:

人工影响天气、农业喷洒、农业施肥、农业土地检测等

监测、巡检类无人机:

风/电巡检、灾害监测、环境监测、森林防护、野生动物监视、污染监视等。

无人机物流:

快递配送、外卖配送、特殊环境运输等

科学探测:

地质勘测、大地测绘、地图测绘、大气研究、陆地表面/海洋研究等

二、无人机航测

无人机最广为人知的航拍能力,除了满足个人或影视拍摄需求,还有一个重要能力便是无人机航测。

无人机航测是现今地理测绘领域中广泛应用的一项技术,它可以准确获取地形、地貌数据,生成数字高程模型三维地形模型。最近出圈的《黑神话:悟空》也使用了无人机摄影测量技术,打造出令人惊艳的三维场景。

图源:bilibili:_宇正_

归根结底,无人机只是数据采集的载体,数据的极大丰富同时会催生更先进的可视化手段,3DGS技术应运而生。

3DGS技术,即三维高斯泼溅技术,是一种以计算机图形学为基石,借助机器学习,深度融合GPU高性能编程所达成的三维建模和可视化前沿技术。通过高效的训练将多视图图像有效地转换为显式的3D高斯表示,实现高质量实时渲染,这无疑是三维场景建模与渲染领域的一项技术变革。

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