无人机地面站使用说明

最近需要给美国公司之前地面站的安装说明和使用说明,这里做一下简单记录。

地面站界面图一览

地面站界面图

地面站界面说明

  • 3D Image Field
    地面站左上角区域是3D图形显示区,用以显示桥梁的三维模型,并且在设置好相应航点时,该区域对应位置会出现航点和标注,以提醒使用者目前航点数量和操作结果。目前该区域现实的是俯视图,用户需要根据自己的建筑自行更换俯视图图纸。
  • Status Output Field
    画面右上角区域是状态指令输出区,任何操作的结果都会在该区域显示,并且会提醒用户当前航点数量以及错误操作信息。

  • Image Operate Field
    画面中间右边的位置是图像文件检索区域。OPEN 键可以打开相机存储卡的文件夹,相应文件位置会在显示区域显示。GENERATE 键能把文件复制到特定存储区,地址为 GroundStation/image/,并且根据拍摄时间地点自动分类,下方输入框输入关键字,如时间,航点序列号等,则可以打开相应的文件夹或对应的图片。

  • Waypoint Setting
    底部区域是航点设置区,第一排可以输入标定好的空间直角坐标系中XYZ的坐标,点击 SEND 键则会自动计算一个航点,并且在地面站上显示航点位置,当所有航点输入完后,点击 ACCOMPLISH 键可以完成航点输入,将计算结果保存到相应CSV文件中。

  • Camera Setting
    底部区域第二排是相机状态设置区,对应每一个航点处相机的预设,如果是 PHOTO 拍照模式,则可以设置角度,照片数量,焦距等;若是 VIDEO 视频模式,则不需要设置那些参数。

  • Coordinate Correct
    底部区域第三排是是坐标反变换区域,可以输入实际的GPS坐标,推算出在空间直角坐标系中的坐标。每一个点输入完成后按 SEND 键发送,全部输入完成后点击 CORRECT 将计算出的坐标结果写入文件。

  • Button Field
    OPEN3D 键可以打开Geomagic studio进行路径规划,IMPORTWAYPOINT 键可以导入CSV格式的坐标文件转化为航点,IMPORTCOORDINATE 键可以导入CSV格式的航点文件转化为坐标,ZEROSET 键可以进行调零,TRANSMISSION 键可以打开文件夹选择航点数据的存储位置,用以在连接mobile之后将航点文件发送到mobile文件中。

地面站使用说明

  1. 使用者需要自己提供所检测建筑的三维模型,如果你没有建筑的3D模型,你可以直接使用Mobile端的实时坐标采集功能,Mobile端能自动生成航点文件,这样就不需要使用地面站来规划路径,只需要在实际飞行前人工飞行一次即可,更加方便快捷。如果你有三维模型,则可以按照以下步骤进行操作。

  2. 使用Geomagic studio打开,在模型中自己定义坐标原点以及空间直角坐标系的正方向。

    自定义原点及坐标轴
    自定义坐标系

    之后使用者可以自由选点,但是由于我们的操作平面是二维平面,因此选取不在建筑物上的航点时需要单独设置特征点并点选,最后可以一次得到所有的坐标位置并且导出为CSV文件
    导出坐标
    导出坐标点

    生成的坐标文件信息替换并放入 GroundStation/read/readxyz.csv 文件中,替换掉原有的XYZ坐标。要注意这里文件格式要按照以下格式:
    模式位 | X坐标 | Y坐标 | Z坐标 | 云台角度 | 照片数量 | 焦距
    XYZ输入坐标
  3. 由于不同位置的GPS坐标不同,在使用地面站之前,要进行调零校准。你需要在自己需要测试的实地选择坐标原点,将原点坐标的GPS值替换GroundStation/const.py 中的 CJingDu CWeiDu CGaodu ,然后以正北方向为正y方向,正东方向为正x方向,竖直向上为z轴正方向建立空间直角坐标系,并且在这个坐标系下测量一系列点的XY坐标和GPS坐标,你可以只测出原点的GPS然后利用谷歌地图辅助得到其他点的坐标,将坐标信息输入到 GroundStation/read/readall.csv 文件中。这里的格式如下:

    X坐标 | Y坐标 | Z坐标 | 经度 | 纬度 | 高程
    校准文件

    然后点击ZEROSET键,在Status Output Field区域会出现偏差值,我之前算出来的值是 6689.55802917,把这个值替换GroundStation/const.py 中的 DEVIATION ,保存好后即校准完成。
  4. 完成校准后,你可以点击 IMPORTWAYPOINT 自动导入航点数据,也可以在 WAYPOINT SETTING 区域手动输入 X Y Z ANGLE,最后点击 ACCOMPLISH 键可以生成新的航点文件 GroundStation/data/waypoint.csv。将该文件置于Mobile端目录下即可。

  5. 如果你一只GPS坐标,相求XYZ坐标,你可以点击将GPS坐标写入GroundStation/read/readgps.csv,然后点击 IMPORTCOORDINATE 自动导入GPS数据,也可以在 COORDINATE CORRECT 区域手动输入 LON LAT ALT,最后点击 CORRECT 键可以生成对应的坐标文件GroundStation/data/gpspoint.csv一般来说这个功能不需要使用

  6. 如果要更换建筑的俯视图图片,需要在Eric4中进行操作,具体可以参考以下链接,完成后需要在 GroundStation/const.py 中进行修改原点的像素值和尺度倍数 OriginX OriginY OriginK

  7. 地面站还可以对图片进行处理,OPEN 键可以打开相机存储卡的文件夹,相应文件位置会在显示区域显示。GENERATE 键能把文件复制到特定存储区,地址为 GroundStation/image/,并且根据拍摄时间地点自动分类,下方输入框输入关键字,如时间,航点序列号等,则可以打开相应的文件夹或对应的图片。目前需要图片命名格式为 日期+航点数+该航电的照片编号,例如2016年5月1日在第2个航点拍摄的第1张照片,图片名为201605010201.jpg