陳仕林 鄒敬文

摘要：我國局部地區(qū)受到地理位置和氣候條件的影響，獲取相關信息數據具有一定的困難，造成我國地理國情監(jiān)測中采用以往光學成像的檢測措施對信息數據的獲取難以達到監(jiān)測的實際需求。本文主要對地理國情監(jiān)測中無人機載SAR的應用進行分析。

關鍵詞：地理國情監(jiān)測;無人機機載SAR;應用分析

我國社會經濟發(fā)展迅速，科學技術不斷進步，逐漸凸顯出了地理國情信息數據的重要性。因此我們要加強地理國情監(jiān)測措施的研究，獲取精準的信息數據，滿足新時期監(jiān)測的實際需求。

1無人機機載SAR在地理國情監(jiān)測中應用的重要性分析

地理國情監(jiān)測在我國社會經濟發(fā)展中占有重要作用，有利于各級政府相關部門服務經濟更好的發(fā)展、提高突發(fā)事件的應對能力、滿足社會公共服務的實際需求。我國在地理國情監(jiān)測的過程中采用航天航空遙感、全球導航衛(wèi)星系統等相關先進技術措施，逐漸建立各個時期監(jiān)測結果的檔案信息材料，獲取自然和人文地理要素信息，對獲取的信息進行全面綜合性的分析，同時進行實時發(fā)布和監(jiān)測評估，形成各種監(jiān)測數據和圖像、以及研究報告，對各種環(huán)境資源、生態(tài)等要素的空間布局、轉變規(guī)律進行有效反映，有效地保證了我國經濟發(fā)展，實現生態(tài)環(huán)境保護的持續(xù)發(fā)展[1]。

我國土地遼闊，部分地區(qū)具有比較獨特的地理位置和自然環(huán)境氣候條件，尤其在多云雨、大霧的區(qū)域采用以往的光學成像技術，難以獲取清晰準確的信息數據，導致我國地理國情監(jiān)測工作開展的過程中，獲取高分辨率遙感數據具有較長的時間周期，同時增加了監(jiān)測工作開展的實際成本，產生較多的監(jiān)測工作難點，無法有效滿足監(jiān)測數據應用中的有效性，不符合高分辨率成像檢測的實際要求。近些年以來，我國無人機技術發(fā)展迅速，在遙感測繪和應急救援等相關領域中進行廣泛應用，同時取得了顯著成績。無人機機載微波成像技術的發(fā)展，將微型高功能的合成雷達載荷當作主動式地觀測系統，對低耗能、高分辨率成像技術存在的重難點進行有效突破，實現了全天時、全天候的工作能力，能夠在不同波段和極化工作形式下，對地理國情監(jiān)測地區(qū)獲取較高分辨率的雷達圖像，更加符合地理國情監(jiān)測的實際應用要求，有效解決了地理國情局部地區(qū)獲取信息數據的難點問題，提供有利的新型技術手段作為工作質量和效率的支持保障。

2地理國情監(jiān)測中無人機機載SAR的應用分析

2.1指標設定

我們對地理國情監(jiān)測獲取影像信息數據的具體應用要求進行全面綜合性的分析，結合其實踐應用需求，對微型高性能合成雷達系統，進行科學合理的技術指導設定，需要對Mini SAR系統的整體適應性進行改造和安裝集成。相關工作人員可以選擇科學合理的搭載載荷無人機平臺，全面進行改造。另外，工作人員需要根據工作開展的實際情況和應用需求，選擇相應合適的試驗場地，有效地進行飛行作業(yè)開展，保證飛行作業(yè)正常順利開展。研究人員進行飛行作業(yè)的過程中需要無人機機載平臺的Mini SAR系統成像觀測信息數據進行重點研究，對Mini SAR系統獲取影像的實際距離向、方位向的分辨率進行全面詳細分析和判定，研究其分辨率是否能夠有效地得到0.5m的系統設計標準和要求，如Mini SAR系統設計指標中的最大成像分辨率是0.5m;最大作用距離是6000m;最大測繪帶寬是3000m;70W功耗;SAR系統總重量為5kg[2]。

2.2系統集成

相關研究人員對無人機任務載荷安裝艙進行適應性的設計，保證無人機安裝艙能有容納合成孔徑雷達設施，溶蝕將微型高性能SAR設施在任務載荷艙的頭部進行安裝，在無人機的機身右前方安裝天線，和水平面保持60度進行安裝工作，同時需要保證無人機在起架和落架過程中不會受到其他干涉的影響。無人機安裝的過程中，輕小型的無人機重心會受到微型SAR載荷設備、相配套天線安裝支架的影響。因此，需要采用三維數模進行測試，對無人機的重心比例進行嚴格的制定，保證具體比例數據的科學合理性，不會產生一定的誤差，同時對任務載荷安裝的實際方案進行進一步的全面優(yōu)化，進而對無人機實際飛行作業(yè)的安全穩(wěn)定性進行有效保證。我們對飛行各個平臺的適應性改裝進行詳細分析。

2.2.1電氣系統

Mini SAR系統不需要電氣系統提供電力，系統中帶有電源，能夠有效地對微型SAR載荷功耗提供電力，同時需要將航空標準接口作為電氣系統中的供電接口。Mini SAR任務載荷需要依照標準接口對用電接口設計。

2.2.2飛控系統分析

增強導航系統的改造，提升無人機飛控系統軟硬件的適應性。Mini SAR載荷機應用光纖捷聯慣導進行上部分組合導航設備，能夠有效地提供實際需求的姿態(tài)、各種方位等具體的測量信息數據。DPS采用組合導航設備，能夠實現雙天線GPS當作地面基站，為無人機提供定位基準，同時能夠有效提供高精度的姿態(tài)、線運動信息、角運動。

2.2.3測控、動力系統分析

無人機測控系統中的數據鏈，能夠有效符合遙測遙控和搭載光學視頻傳送的實際要求，同時能夠和微型SAR載荷實行電子干擾測驗，對無人機測控系統的安全作業(yè)進行有效的保障[3]。

無人機系統搭載微型SAR載荷，對其動力系統的起飛重量具有一定的要求，需要符合5kg的搭載標準。另外，無人機在飛行的過程中需要保持實際飛行姿態(tài)作業(yè)的穩(wěn)定性，對Mini SAR載荷獲得高分辨率影像數據的質量和效率進行有效保證。

結束語：

我國無人機技術在不斷地完善，改進了無人機續(xù)航時間、載荷重量和飛行速度等相關技術，成為地理國情監(jiān)測的重要監(jiān)測手段。Mini SAR載荷能夠充分地發(fā)揮在地理國情監(jiān)測中的應用效能，同時逐漸推進無人機機載SAR載荷的研究，向微小型、功耗低、分辨率高等技術方向進行不斷的改進和發(fā)展，實現不同種類無人機的成熟應用，解決地理國情監(jiān)測中獲取數據的問題。

參考文獻

[1]潘爾仁. 淺論測繪新技術在地理國情監(jiān)測中的應用[J]. 區(qū)域治理， 2018， 000（008）：246-246.

[2]王厚軍， 李明， 丁寧，等. 無人機機載MiniSAR在圍填海監(jiān)測中的應用探索[J]. 測繪與空間地理信息， 2019， 42（03）：107-109+118.

[3]劉正堂， 程彥杰， 周文，等. 小型無人機載SAR在SAR干擾系統試驗中的應用[J]. 火力與指揮控制， 2019， 44（01）：174-178.

作者簡介：陳仕林（1999-4），性別：男，民族：漢，籍貫：四川綿陽，職務：學員，學歷：本科，單位：中國人民解放軍陸軍炮兵防空兵學院，研究方向：無人機作戰(zhàn)工程，單位所在省市：安徽合肥 230000

（中國人民解放軍陸軍炮兵防空兵學院?安徽?合肥?230000）