在以往的航测技术应用中，表现出了成本投入高，适用性较低，且受外界影响等弊端，致使其仅能适用于小范围的地形图测量工作。而无人机技术的应用，则可以有效改善了上述问题，可有效增强测量数据的稳定性，规避外界因素对地形图测量工作的影响，对于提升地形图测量的精确度具有其意义。其中所使用的高程模型以及正射影像图等技术，还可实现对空间地理信息的有效获取，为此，对无人机免像控技术展开研究十分必要。

一、无人机免像控技术

无人机免像控技术实际上就是将航摄仪装配在无人机的特定位置，控制无人机的飞行轨迹对地形图进行测量和获取的过程。在此过程中，信息接收天线会与无人机内部的GPS中心取得联系，通过航摄仪获取影像并且形成一个矢量常数，之后借助摄影辅助设备得出方位元素，将方位元素载入三角测量之后，求得平差。最后，通过分析地面的已知测量点，获取地面坐标参数。在GPS定位技术的作用下，可对航摄仪所获取的各类参数进行自动校核，从而获得地面影像以及方位元素。经过上述操作后，便可实现对地形图的无像控测量。

二、无人机航拍系统功能

目前在测绘行业中，无人机技术受到了广泛的认可及应用，以往的无人机技术在实际测量中有许多不足之处，例如：相机幅度小、无人机飞行不稳、影响重叠程度高、成像差异较大等。若按以往的无人机技术进行地形图的测量，不单野外测量的工作量会大幅度增加，同时还需设置多个像控点，这无疑给测量工作带来难度。鉴于上述情况，无人机免像控技术随之产生，本文重点对天狼星无人机航摄系统进行说明，天狼星无人机航摄系统是由美国拓普康公司研发的，通过与RTK技术相结合，可以得到高精度、高密度的航测图像控制点，该项技术由于其精准的定位使得影像的位置信息与地面控制点功能一样。天狼星无人机系统分为以下几个方面：

1、无人机飞行平台，平台自身设立RTK测量板块、影像传感器、自动驾驶板块。

2、地面观测系统，其中包含无线遥控器以及地面监控软件等。MAVinci软件是地面检测软件的组成部分，该软件可对无人机飞行轨迹、飞行高度、飞行姿态等进行分析，时刻使地面监测人员对无人机各项数据进行掌控，确保无人机顺利完成其飞行任务。与此同时，该软件也起到控制航摄系统的作用，可使无人机自行对于地势变换进行适应。

3、无人机控制系统的主要作用为针对飞行任务进行规划设计和对设备进行管理。主要构成为GPS接收器，惯性导航系统和自驾仪等。在无人机控制系统的作用下，可实现对无人机飞行参数的全面获取，地面操作人员可借助无人机控制系统实现对无人机飞行高度、速度以及姿态的实时监测。借助该系统，地面监测人员可以实时观测无人机的运行状态，一旦发现运行不稳的现象，便可通过手动控制的方式对飞机的运行轨道和速度等作出调整，使其始终保持稳定的飞行状态。

4、后期处理软件，Photoscan是后期数据处理时着重应用的一个软件，它是一款可以通过影像从而生成质量较高的三维模型。利用无人机所获取的航片影像、以及基准点坐标位置通过POS数据处理器自动对影像进行定向、进而进行加密装置，最终实现免像控自动拼接，通过该操作获得的数据极为精准。

三、无人机免像控技术在地形图测量中的实践应用

1、工程概述

为了研究无人机免像控技术的应用表现，本文选取某市作为地形图测量的试验点，并且将测绘比例确认为1:500，对该区域的地形进行低空测量。综合考虑到待测区域的实际状况和测量工期，需优先采取无人机摄影技术进行地形图测量。实际作业中，要求免像控技术可以实现与外业测量技术的有效结合方能保障对该区域地形图的全面测绘与获取。

2、航空摄影

由于该试验区地形不规则，因此利用无人机的有效航摄面积和航摄时间来对该区域进行航摄区域划分，共分解成16个区域。具体航线设计为：直向重叠度80%，旁向重叠70%，地面分辨率在进行影像航摄时设置为3cm。开始摄影时间为2017/6/16，结束摄影时间为2017/6/18共计三天，此次航摄共计照片拍摄12760张，相幅大小4896×3264像素，相机焦距设为18mm，像素大小为4.8μm，这样航摄出的照片具备色彩平衡、影像清晰、色调柔美、反差较小的特点。

3、影像处理

影像处理开始时间2017/6/19，结束处理时间2017/6/22共计4天。DLG生产包括1:500标准图幅共计70幅，需10名作业人员在培训后于9天之内对70幅地形图的高程点和内业地形要素进行采集。此种方法与以往的传统空三加密法及布设像控点法相比，减少了外业测量像控点及内业手动添加控制点的工作，可节约2-3天工作量。

4、地形图的精度分析

对于地形图精度进行检查采取GPS-RTK的外业采集数据模式，对于显著地物点和特征点进行采集，其中高程检查点150，平面检查点223,。进行数据采集时，RTK状态为固定解状态，把DLG所对应的相应平面数据坐标和检验数据进行系统的比较和计算，最终得出DLG高程误差为0.15m，平面误差为0.15m，满足实际设计需求。

结语：无人机免像控技术因其具备的独特优势，目前在测绘行业中应用比较广泛，其作用效果与日俱增。通过实地研究发现，天狼星无人机在进行航测时对像控点的测量和设立进行了省略，同时通过进行内业处理利用计算机技术自动完成拼接，在一定程度上缩短了任务周期，工作效率大幅度提升，勘测人员的工作强度和任务量也有所下降，相信在科技的不断发展下无人机免像控技术因其具备的独特优势，在未来的生产生活中可以更好的发挥其作用。

参考文献：

[1]范秀庆.无人机免像控技术在地形图测量中的应用研究[J].测绘通报,2017(S1):72-74+80.

[2]李国锋.免像控无人机航测技术在1∶500地形图测绘中的应用[J].经纬天地,2019,186(01):23-26.