易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心使用

DJIGSPro地面站航拍正射影像（V1.1）易智瑞（中國(guó)）信息技術(shù)有限公司無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心2017年

5月1易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心——制定及修訂記錄——版本完成日期編寫/修訂紀(jì)要

編寫者備

注V0.8V1.0V1.12017-1-72017-1-112017-5-9初稿修訂修訂白旭陽(yáng)白旭陽(yáng)白旭陽(yáng)DJIGSPro修復(fù)了對(duì)焦問(wèn)題2易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心1前言作為一個(gè)非專業(yè)無(wú)人機(jī)用戶，你是否夢(mèng)見過(guò)這樣的場(chǎng)景：坐在車?yán)稂c(diǎn)一下電腦屏幕，無(wú)人機(jī)自動(dòng)起飛執(zhí)行正射影像的拍攝任務(wù)，拍完后自動(dòng)返航到起飛點(diǎn)。整個(gè)過(guò)程中你需要做的就是在車?yán)锎抵照{(diào)哼著小曲，再點(diǎn)上一支香煙（吸煙有害健康，尤其是開空調(diào)的車內(nèi)）。這樣愜意的外業(yè)工作場(chǎng)景是多少無(wú)人機(jī)飛手的夢(mèng)想？一進(jìn)入

2017年，大疆創(chuàng)新公司就送給了各位飛手一個(gè)大禮，因?yàn)檫@一切在

大

疆

無(wú)

人

機(jī)

地

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站

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序

（

DJIGSPro）

發(fā)

布

后

成

為

了

現(xiàn)

實(shí)

。大疆這個(gè)所謂的無(wú)人機(jī)地面站，指的并不是一個(gè)硬件，而是安裝在

iPad上的免費(fèi)

App，可以通過(guò)蘋果的

AppStore下載。該

App目前只支持

iOS系統(tǒng)的平板，即各種

iPad，不支持安卓系統(tǒng)，也不支持

IPhone。2DJIGSPro功能分類正如官網(wǎng)介紹的那樣，該

App可以實(shí)現(xiàn)自主航線規(guī)劃及飛行，主要功能包括虛擬護(hù)欄、測(cè)繪航拍區(qū)域模式以及航點(diǎn)飛行三個(gè)部分。4易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心2.1虛擬護(hù)欄能夠在地圖上手動(dòng)劃定區(qū)域，限制無(wú)人機(jī)飛行的區(qū)域、高度、速度，避免區(qū)域外的危險(xiǎn)因素。如下圖：2.2航點(diǎn)飛行能夠讓用戶自定義航點(diǎn)，并支持為每個(gè)航點(diǎn)單獨(dú)設(shè)置高度、航向、云臺(tái)俯仰、旋轉(zhuǎn)方向和航點(diǎn)動(dòng)作，讓無(wú)人機(jī)自動(dòng)完成復(fù)雜的飛行任務(wù)。如下圖：5易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心2.3測(cè)繪航拍區(qū)域模式能夠在指定區(qū)域內(nèi)自動(dòng)生成航線任務(wù)，讓無(wú)人機(jī)按照指定路線飛行、拍攝，自動(dòng)完成測(cè)繪、航拍任務(wù)。如下圖：6易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心3使用

DJIGSPro實(shí)地航測(cè)3.1測(cè)試區(qū)域我們將城郊一個(gè)建設(shè)工地作為體驗(yàn)“測(cè)繪航拍區(qū)域模式”的試驗(yàn)區(qū)，該試驗(yàn)區(qū)位于某個(gè)高速路出口處，如圖所示：7易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心3.2測(cè)試所用硬件此次使用的大疆無(wú)人機(jī)是一經(jīng)發(fā)布就賣斷貨的

MavicPro，中文產(chǎn)品名叫御。由于遙控器大小限制，默認(rèn)情況下御只能使用手機(jī)進(jìn)行遙控，推薦使用第三方“IPad支架”和“遮光罩”等配件，遙控器不僅可以配合

IPadMini使用，同時(shí)也更適合長(zhǎng)時(shí)間野外作業(yè)（遙控設(shè)備選型部分可參考之前的

“使用

ArcGIS和輕小型無(wú)人機(jī)測(cè)算土方量”方案中的“硬件選型”章節(jié)）。最終實(shí)現(xiàn)效果如下：8易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心3.3飛行任務(wù)規(guī)劃飛行任務(wù)規(guī)劃前需要將無(wú)人機(jī)電源打開，這樣有利于

App自動(dòng)選定對(duì)應(yīng)的硬件參數(shù)，如相機(jī)、航線密度以及地面分辨率等，更重要的是在你做飛行任務(wù)規(guī)劃時(shí)，無(wú)人機(jī)可以完成

GPS定位和返航點(diǎn)刷新。最穩(wěn)妥的方法是在飛行前切換到DJIGO4中確認(rèn)返航點(diǎn)已刷新后，再切換到

DJIGSPro中起飛。在

DJIGSPro中點(diǎn)擊右下角“新建飛行任務(wù)”。9易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心選擇“測(cè)繪航拍區(qū)域模式”類型選擇“地圖選點(diǎn)”屏幕中央出現(xiàn)虛框后可點(diǎn)擊設(shè)定飛行區(qū)域，同時(shí)出現(xiàn)設(shè)置頁(yè)面：10易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心通過(guò)拉扯多邊形確定任務(wù)區(qū)域，該區(qū)域可以為不規(guī)則多邊形：編輯后的任務(wù)區(qū)域如下圖，“基礎(chǔ)設(shè)置”中應(yīng)注意如下幾個(gè)選項(xiàng)：

“相機(jī)型號(hào)”已經(jīng)自動(dòng)設(shè)置為了對(duì)應(yīng)的無(wú)人機(jī)型號(hào)，如果自動(dòng)設(shè)置的不對(duì)，可手動(dòng)修改。

“相機(jī)朝向”設(shè)置為“平行于主航線”。默認(rèn)的“垂直于主航線”會(huì)讓無(wú)人機(jī)橫向飛行，Mavic的外形倒是無(wú)所謂，如果使用的是精靈系列的無(wú)人機(jī)，腳架設(shè)計(jì)低于鏡頭較多，橫向飛行遇到較大橫風(fēng)時(shí)會(huì)拍攝到腳架，“平行于主航線”則不會(huì)出現(xiàn)該問(wèn)題。11易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心

“拍照模式”設(shè)置為“等時(shí)間隔拍照”。不建議使用默認(rèn)的“航點(diǎn)懸停拍照”，因?yàn)樵撃Ｊ脚臄z每張照片時(shí)無(wú)人機(jī)都要經(jīng)歷“減速”、“懸?！?、“拍照”、“加速”的過(guò)程，非常耗電，航拍效率極低。經(jīng)實(shí)測(cè)即使陰天的情況下無(wú)人機(jī)以15m/s的速度勻速飛行，航高

120米以上，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拍攝的照片仍然清晰可用，因此不用懸停后再拍攝。

“飛行高度”可滑動(dòng)下方滑塊調(diào)整，隨著高度的升高，分辨率數(shù)值也隨之變大，因此可根據(jù)你對(duì)成果分辨率的需求調(diào)整此次飛行高度。分辨率與飛行高度的比例關(guān)系和當(dāng)前機(jī)型對(duì)應(yīng)的相機(jī)參數(shù)有關(guān)，主要是相機(jī)分辨率和焦距這兩個(gè)參數(shù)。出于安全考量，大疆將飛行高度最大值限定為

200米。

“飛行速度”不能直接調(diào)整，App會(huì)根據(jù)航線重疊度、飛行高度、相機(jī)參數(shù)等多種因素綜合決定。

“預(yù)計(jì)飛行時(shí)間”不可調(diào)整，也是

App根據(jù)區(qū)域大小、飛行高度、航線重疊度等參數(shù)自動(dòng)解算?！案呒?jí)設(shè)置”中需設(shè)置如下選項(xiàng)：

“主航線上重疊率”設(shè)置為

80%。對(duì)于正射影像成果，一般航向和旁向重疊率達(dá)到

60%即可。在此次測(cè)試中為了得到更好的效果，這里設(shè)置成了

80%。

“主航線間重復(fù)率”設(shè)置為

66%。其實(shí)設(shè)置為

60%也夠了，原因同上。

“主航線角度”設(shè)為

157°。該角度就是圖中藍(lán)色區(qū)域內(nèi)的綠色航線的角度，可根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整。為了讓飛行更省電，原則上應(yīng)讓無(wú)人機(jī)盡量多的處于勻速飛行狀態(tài)，因此航線應(yīng)盡量規(guī)則，“折返跑”次數(shù)越少越好。

“任務(wù)完成動(dòng)作”設(shè)置為“自動(dòng)返航”。默認(rèn)的“懸?！笔莻€(gè)比較危險(xiǎn)的設(shè)置，懸停意味著需要飛手手動(dòng)將無(wú)人機(jī)從測(cè)區(qū)邊緣飛回來(lái)，如果無(wú)人機(jī)任務(wù)完成的時(shí)候恰好處于無(wú)信號(hào)連接狀態(tài)，則需要無(wú)人機(jī)自行啟動(dòng)“失控返航”，風(fēng)險(xiǎn)較高。設(shè)置為“自動(dòng)返航”后，調(diào)整返航高度約等于之前設(shè)定的“飛行高度”，12易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心默認(rèn)的

50米高度太低了。經(jīng)實(shí)測(cè)無(wú)人機(jī)返航會(huì)按照“飛行高度”和“返航高度”中較高者進(jìn)行返航，養(yǎng)成設(shè)置合理的“返航高度”的良好習(xí)慣很重要。3.4起飛相關(guān)參數(shù)設(shè)置好，點(diǎn)擊右上角飛機(jī)標(biāo)記，彈出“準(zhǔn)備飛行任務(wù)”對(duì)話框，各項(xiàng)參數(shù)自檢后“開始飛行”按鈕可用，如下圖：13易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心點(diǎn)擊“開始起飛”，無(wú)人機(jī)自動(dòng)升空開始執(zhí)行拍攝任務(wù)，現(xiàn)場(chǎng)視頻如下：點(diǎn)擊下面的鏈接或識(shí)別二維碼可查看視頻：/v_show/id_XMjEzNjY0NjU4OA==.html?spm=a2hzp.8244740.userfeed.5!4~5~5~5!2~A14易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心3.5飛行任務(wù)執(zhí)行當(dāng)飛到任務(wù)區(qū)起點(diǎn)處后，無(wú)人機(jī)自動(dòng)開始拍照。飛行途中

App實(shí)時(shí)顯示無(wú)人機(jī)位置、姿態(tài)、距離、飛行高度、圖傳、信號(hào)強(qiáng)度、剩余電量及飛行時(shí)間等信息。如下圖：飛行現(xiàn)場(chǎng)

App反饋情況可訪問(wèn)如下視頻鏈接或識(shí)別二維碼：/v_show/id_XMjEzNzc2NjgwNA==.html?spm=a2hzp.8244740.userfeed.5!2~5~5~5!2~A15易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心看了視頻你也許能體會(huì)到本文開頭所說(shuō)的“愜意”，無(wú)人機(jī)干著活兒，你發(fā)著呆。3.6飛行中的信號(hào)丟失測(cè)繪類航拍與普通風(fēng)景航拍用戶體驗(yàn)區(qū)別很大的就是，任務(wù)區(qū)域往往離操作人員較遠(yuǎn)，有時(shí)甚至在

1~2公里之外，加上信號(hào)干擾和遮擋等因素，遙控信號(hào)時(shí)常丟失。如果航測(cè)軟件也像

DJIGO一樣默認(rèn)“信號(hào)丟失

3后秒自動(dòng)返航”，那很多航測(cè)任務(wù)根本無(wú)法完成。DJIGSPro默認(rèn)

“信號(hào)丟失后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)”，且無(wú)16易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心法關(guān)閉，該設(shè)置在某些第三方

App中是可選項(xiàng)。航測(cè)是如遇到下圖（未連接飛行器、圖傳中斷、無(wú)人機(jī)狀態(tài)無(wú)法獲?。┣闆r可不用過(guò)度驚慌，只要航線高度規(guī)劃合理，無(wú)人機(jī)總會(huì)在執(zhí)行到某個(gè)航線時(shí)回到可控區(qū)域，遙控器端重新顯示無(wú)人機(jī)當(dāng)前狀態(tài)信息。我的無(wú)人機(jī)最長(zhǎng)的一次“失聯(lián)”時(shí)間長(zhǎng)達(dá)

2分鐘，這時(shí)候你要有顆強(qiáng)大的心和不太差的人品。3.7降落經(jīng)過(guò)近

20分鐘飛行采集，航測(cè)任務(wù)完成，無(wú)人機(jī)自動(dòng)返航并在起飛點(diǎn)正上方垂直降落。如下圖：17易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心當(dāng)

Mavic降落到距地面

1米左右時(shí)會(huì)懸停等待指令，此時(shí)你可以接管控制權(quán)控制

Mavic降落。降落視頻如下鏈接或識(shí)別二維碼：/v_show/id_XMjEzNjY5MTk1Ng==.html?spm=a2hzp.8244740.userfeed.5!3~5~5~5!2~A4成果處理飛行成果導(dǎo)出后存于電腦文件目錄下，目錄中請(qǐng)不要包含中文：18易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心拼接正射影像此次拼接使用

EnviOneButton。打開

OneButton點(diǎn)擊“New”創(chuàng)建新工程：工程向?qū)е刑钊胪暾墓こ涛募窂?；默認(rèn)的“DTMfolder”路徑（計(jì)算過(guò)程需要

DTM輔助，OneButton會(huì)根據(jù)測(cè)區(qū)范圍自動(dòng)下載該測(cè)區(qū)的

DTM，如果本地有更高精度的

DTM可選擇本地路徑，否則請(qǐng)保持默認(rèn)）；“Imagefolder”為影像的存儲(chǔ)路徑，OneButton會(huì)讓該路徑下所有影像參與計(jì)算；使用某些新的無(wú)人機(jī)機(jī)型時(shí)，OneButton鏡頭庫(kù)中沒(méi)有對(duì)應(yīng)的參數(shù)，此時(shí)“Sensorpixelsize(mm)”中19易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心不會(huì)自動(dòng)填入，使用

Mavic拍攝的照片需要手動(dòng)填入

0.00158173，至于這個(gè)數(shù)值是怎么來(lái)的，可以參考

OneButton幫助或詢問(wèn)作者。所有航片被放置到

OneButton中，點(diǎn)擊“OutputOptions”：20易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心選擇“GeoTIFFImageMap”后點(diǎn)擊“RunProject”即可執(zhí)行。執(zhí)行時(shí)間根據(jù)航片數(shù)量和分辨率不同而不同，執(zhí)行后會(huì)給出成果報(bào)告：21易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心報(bào)告所示，區(qū)域內(nèi)質(zhì)量良好，測(cè)區(qū)面積

1平方公里，像素分辨率優(yōu)于

6cm。正射影像成果加入到

ArcMap中能與衛(wèi)星底圖較好的疊加。22易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心高速路收費(fèi)站內(nèi)的汽車清晰可見：建設(shè)工地內(nèi)施工現(xiàn)狀一目了然：23易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心5推薦使用

DJIGSPro的理由5.1DJIGSPro的優(yōu)勢(shì)1.在起飛前就可以完成關(guān)于此次任務(wù)的所有設(shè)定，并可預(yù)估飛行時(shí)間，飛手可直觀的判定電量是否夠用。2.可選擇“等距距離間隔拍照”，這一點(diǎn)在第三方航測(cè)

App中很少見（專業(yè)航測(cè)無(wú)人機(jī)中很常見），一般的

App只有“等時(shí)間間隔”和“懸停拍照”兩個(gè)選項(xiàng)。24易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心3.DJIGSPro支持自家旗下所有無(wú)人機(jī)鏡頭，從定焦到變焦，低端機(jī)型到高端機(jī)型。4.設(shè)置相機(jī)朝向“平行”還是“垂直”于航線，不會(huì)像某些第三方軟件那么死，只能垂直于航線橫著飛，飛手可根據(jù)不同機(jī)型外形特征選擇適合的飛25易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心行方式，避免了精靈三橫著逆風(fēng)飛拍到腳架的尷尬。5.飛行速度可以根據(jù)航測(cè)任務(wù)情況自動(dòng)設(shè)定為高于

10米/秒，比如

15米/秒，很大程度上提高了拍攝效率，像悟

2這樣的“戰(zhàn)斗機(jī)”第三方

App也只能飛

10米/秒實(shí)在是太浪費(fèi)了。6.飛行高度有的第三方

App可以設(shè)為

300米，DJIGSPro最高

200米一般也夠用，便捷之處在于該

App可以根據(jù)不同相機(jī)測(cè)算出飛行高度對(duì)應(yīng)地面像素分辨率是幾厘米，這個(gè)數(shù)值當(dāng)年我是飛了

N多次，用軟件處理了

N多成果后才掌握的經(jīng)驗(yàn)值。7.支持“信號(hào)丟失后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)”，不會(huì)遭遇頻繁返航的尷尬，當(dāng)然這需要合理的航線規(guī)劃做支撐。8.飛行過(guò)程中可順利切換到

DJIGO4中，不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)無(wú)法接入

App的情況，之前使用第三方航測(cè)軟件時(shí)需要每次切換

App后拔插信號(hào)線解決該問(wèn)題。切到

DJIGO4中可以看到地面站實(shí)際上使用的“航點(diǎn)飛行”邏輯。26易智瑞（中國(guó)）無(wú)人機(jī)應(yīng)用中心9.任務(wù)規(guī)劃設(shè)定好以后可以保存，下次使用時(shí)可以一鍵起飛，如果使用的無(wú)人機(jī)與當(dāng)初任務(wù)規(guī)劃時(shí)不同，DJIGSPro還能根據(jù)新機(jī)型調(diào)整相機(jī)參數(shù)以及航線密度等參數(shù)，智能又便捷。5.2DJIGSPro的不足1.可調(diào)焦機(jī)型有時(shí)自動(dòng)對(duì)焦不準(zhǔn)確，導(dǎo)致整個(gè)航拍任務(wù)失敗。大疆的精靈

3和精靈

4是泛焦鏡頭，可以在廣闊的距離范圍內(nèi)獲得清晰的像，不用理會(huì)對(duì)焦問(wèn)題。但對(duì)于

Mavic這種可以調(diào)整對(duì)焦點(diǎn)的機(jī)型，無(wú)人機(jī)在

DJIGSPro操控下剛起飛時(shí)進(jìn)行一次對(duì)焦，到達(dá)航拍高度后卻不再對(duì)焦，此時(shí)使用的焦距往往不適合當(dāng)前航高，拍出的航片都是虛的。由于

DJIGSPro中圖傳窗口較小，用戶很難注意到這一點(diǎn)，等任務(wù)執(zhí)行完后導(dǎo)入電腦才會(huì)發(fā)現(xiàn)，此時(shí)已經(jīng)晚了。在大疆改進(jìn)

DJIGSPro之前，目前可以采取的應(yīng)對(duì)方案是，當(dāng)無(wú)人機(jī)到達(dá)指定航高后，切換到

DJIGO4中將攝像頭對(duì)好焦再切回來(lái)。下圖為

DJIG