瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的一位博士生，用軟件改進(jìn)了無人機(jī)測繪的準(zhǔn)確性和可靠性。他的論文發(fā)表的這種技術(shù)正在社會(huì)的許多領(lǐng)域獲得關(guān)注。

使無人機(jī)測繪更加精確是大地測量工程實(shí)驗(yàn)室(Topo)的目標(biāo)之一，該實(shí)驗(yàn)室由EPFL建筑、土木和環(huán)境工程學(xué)院(ENAC)的Bertrand Merminod管理。無人機(jī)不僅是孩子們的玩具，也有很多實(shí)際用途。它們可以用來監(jiān)控大壩和鐵路，以防止事故的發(fā)生，或者在歷史遺跡意外或故意被破壞的情況下，創(chuàng)建三維數(shù)字副本。他們還可以從一個(gè)季節(jié)到下一個(gè)季節(jié)的圖像來測量土壤侵蝕。

“盡可能準(zhǔn)確是非常重要的，”剛剛在Topo實(shí)驗(yàn)室完成博士學(xué)位論文的Emmanuel Cledat說。“當(dāng)整個(gè)冬天懸崖似乎略有移動(dòng)時(shí)，您必須能夠分辨出這是真正的地形變化還是僅僅是地理配準(zhǔn)誤差。” Cledat在過去的四年中一直在開發(fā)能夠準(zhǔn)確處理無人機(jī)上嵌入的傳感器所采集數(shù)據(jù)的軟件。他的論文獲得了國際攝影測量和遙感學(xué)會(huì)頒發(fā)的最佳青年作家獎(jiǎng)(2020年)。

用于測繪的飛機(jī)和直升機(jī)通常配備四種類型的傳感器：GPS（或GNSS）和慣性測量單元（IMU），它們確定車輛的位置和方向；相機(jī)， LIDAR激光掃描儀通過記錄激光束從掃描儀到物體再返回的時(shí)間來測量距離。

直到最近，激光雷達(dá)掃描儀的重量可以達(dá)到10公斤。Topo實(shí)驗(yàn)室與EPFL分拆出來的Helimap系統(tǒng)公司一起，是開發(fā)涉及直升機(jī)的航空測繪系統(tǒng)的先驅(qū)者，該系統(tǒng)可以攜帶像激光雷達(dá)掃描儀和導(dǎo)航級(jí)IMU這樣的重型設(shè)備。但近年來，業(yè)內(nèi)人士和研究人員都致力于將這些測量設(shè)備做得更小。Cledat能夠?qū)⑶度霟o人機(jī)(GNSS、激光雷達(dá)、IMU和相機(jī))上的微型傳感器獲取的數(shù)據(jù)混合起來，從而得到的地圖幾乎與直升機(jī)獲得的地圖一樣精確。基于無人機(jī)的地圖繪制技術(shù)是一種更環(huán)保的選擇，更適合難以到達(dá)的地形。

作為論文的一部分，Cledat仔細(xì)校準(zhǔn)了每個(gè)傳感器，使它們盡可能地有效和可靠。為此，他使用了位于Vaud Canton的Vufflens-la-Ville附近的實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)場。他在相機(jī)校準(zhǔn)方面的工作獲得了ISPRS獎(jiǎng)。他開發(fā)的捆綁調(diào)整軟件用于交叉檢查測量數(shù)據(jù)，以便同時(shí)校正所有數(shù)據(jù)。這樣就可以得到精確的區(qū)域圖像和無人機(jī)的位置和方向。Cledat的軟件將在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)一步開發(fā)，作為另一個(gè)論文項(xiàng)目的一部分。

Cledat計(jì)劃重新開始他職業(yè)生涯，下一步他打算推出的項(xiàng)目，是在自行車上安裝為無人機(jī)制造的微型傳感器，以及噪音和空氣質(zhì)量傳感器。利用收集到的數(shù)據(jù)繪制出城市交通地圖，并對(duì)騎自行車者的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，以便對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施和當(dāng)?shù)氐缆钒踩\(yùn)行進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。